IEC 61373:1999

Railway applications - Rolling stock equipment - Shock and vibration tests

Specifies the requirements for testing items of equipment intended for use on railway vehicles which are subsequently subjected to vibrations and chock owing to the nature of railway operational environment.

Applications ferroviaires - Matériel roulant - Essais de chocs et vibrations

Spécifie les prescriptions d'essai des matériels destinés à être utilisés sur les véhicules ferroviaires soumis à des vibrations et à des chocs dus à la nature de l'environnement d'exploitation ferroviaire.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 06-Jan-1999
• ICS: 45.060.01 - Railway rolling stock in general
• Technical Committee: TC 9 - Electrical equipment and systems for railways
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 31-May-2010
• Completion Date: 14-Feb-2026

Relations

• Revised: IEC 61373:2010 - Railway applications - Rolling stock equipment - Shock and vibration tests
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

IEC 61373:1999 is an international standard developed by the International Electrotechnical Commission (IEC) that defines the requirements for testing railway rolling stock equipment against shock and vibration. Recognizing the harsh mechanical environment encountered by equipment installed on railway vehicles, this standard specifies procedures to simulate the operational shocks and vibrations to which the equipment is subjected. The aim is to ensure that rolling stock equipment can withstand these stressors without failure, maintaining reliable functionality under real-life railway conditions.

Key keywords: IEC 61373, railway applications, rolling stock equipment, shock tests, vibration tests, railway vehicles, equipment testing, shock and vibration testing.

Key Topics

• Scope and Application
  IEC 61373 applies to all types of rolling stock equipment installed on railway vehicles. It covers the requirements and methods for shock and vibration testing due to the dynamic conditions experienced during train operation.

• Test Procedures
  The standard details methods for:

  • Shock testing: simulating sudden impacts experienced during rail operations, including pulse shape, severity, direction, repetition, and number of shocks.
  • Vibration testing: reproducing random vibrations with specified spectral density, frequency range, durations, and reproducibility factors.

• Mounting and Fixation
  It specifies how equipment should be mounted and oriented during testing to replicate realistic installation conditions on rail vehicles.

• Functional and Performance Testing
  IEC 61373 requires equipment to be tested both mechanically and functionally to verify proper operation during and after exposure to shocks and vibrations.

• Measurement and Reporting
  The standard outlines criteria for measurement tolerances, reference points, control points, and final reporting, including acceptance criteria and attestation of testing results.

• Long-term Endurance Testing
  Simulated long-life vibration tests are also described to assess equipment durability over extended operational periods.

• Handling and Transportation
  Requirements for transport and handling tests ensure equipment integrity through logistical movements.

• Informative Annexes
  Annexes provide additional guidance on service measurement methods, deriving design vibration levels, general equipment location on vehicles, and example reporting formats.

Applications

• Railway Rolling Stock Design and Manufacturing
  Manufacturers use IEC 61373 to design and verify components such as control units, sensors, display systems, and power electronics for railway vehicles, ensuring they meet durability and functional reliability requirements.

• Quality Assurance and Compliance
  Railway operators and suppliers utilize this standard to validate equipment performance under simulated operational stress conditions, guaranteeing reliability and safety in service.

• Research and Development
  Engineers reference IEC 61373 during prototyping and product qualification phases to optimize design robustness against shocks and vibrations unique to rail transport.

• Maintenance and Refurbishment Programs
  Testing according to this standard supports maintenance decision-making by assessing equipment resistance to cumulative mechanical stresses.

Related Standards

• IEC 60050 - International Electrotechnical Vocabulary (IEV)
  Provides general terminology related to electrotechnical components referenced within IEC 61373.

• IEC 60027 - Letter Symbols for Electrical Technology
  Specifies letter and graphical symbols used in electrical engineering, facilitating clear equipment test documentation.

• IEC 60417 - Graphical Symbols for Use on Equipment
  Ensures standardized symbol use for identification on railway equipment undergoing shock and vibration testing.

• IEC 60617 - Graphical Symbols for Diagrams
  Supplies standardized schematic symbols used in technical diagrams relating to railway rolling stock equipment.

• ISO/TS 22163 (IRIS)
  While not directly referenced in IEC 61373, this standard complements railway quality management systems including design and testing protocols.

---

IEC 61373:1999 remains a critical benchmark for ensuring the mechanical resilience and operational reliability of rolling stock equipment exposed to the demanding vibrational and shock environment of railway transportation worldwide. Adherence to this standard supports high safety, durability, and performance standards essential for modern rail systems.

Standards Content (Sample)

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-01
Applications ferroviaires –
Matériel roulant –
Essais de chocs et vibrations
Railway applications –
Rolling stock equipment –
Shock and vibration tests
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61373:1999
Numéros des publications Numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. issued with a designation in the 60000 series.

Publications consolidées Consolidated publications

Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,

Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to

indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et la porating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.

et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept under
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état constant review by the IEC, thus ensuring that the
actuel de la technique. content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de reconfir- Information relating to the date of the reconfirmation of
mation de la publication sont disponibles dans le the publication is available in the IEC catalogue.
Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
publications établies, se trouvent dans les documents ci- as the list of publications issued, is to be found at the
dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
(Catalogue en ligne)* (On-line catalogue)*
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI). (IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et symbols for use on equipment. Index, survey and

compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-01
Applications ferroviaires –
Matériel roulant –
Essais de chocs et vibrations
Railway applications –
Rolling stock equipment –
Shock and vibration tests
 IEC 1999 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE W
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 61373 © CEI:1999
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 6

INTRODUCTION . 8

Articles
1 Domaine d’application. 10

2 Références normatives. 12
3 Définitions. 14
4 Généralités. 14
5 Ordre des essais. 16
6 Informations de référence exigées par le laboratoire d’essai . 16
6.1 Méthode de fixation et d'orientation des matériels soumis aux essais . 16
6.2 Points de référence et de contrôle . 16
6.2.1 Point de fixation . 18
6.2.2 Point de contrôle . 18
6.2.3 Point de référence. 18
6.2.4 Point de réponse (points de mesure) . 18
6.3 Etat mécanique et fonctionnement pendant l'essai. 20
6.3.1 Etat mécanique. 20
6.3.2 Essais fonctionnels. 20
6.3.3 Essais de performances . 20
6.4 Reproductibilité des essais de vibrations aléatoires . 20
6.4.1 Densité spectrale d'accélération (ASD) . 20
6.4.2 Valeur quadratique moyenne (valeur efficace) . 22
6.4.3 Fonction de densité de probabilité (PDF) . 22
6.4.4 Durée. 22
6.5 Tolérances de mesure. 22
6.6 Conditions de reprise des essais . 22
7 Mesures initiales et préconditionnement . 22

8 Conditions d’essai de vibrations aléatoires . 24
8.1 Sévérité d'essai et gamme de fréquences. 24
8.2 Durée des essais fonctionnels de vibrations . 24
8.3 Fonctionnement pendant les essais. 24
9 Essais d’endurance simulée à des niveaux de vibrations aléatoires augmentés . 26
9.1 Sévérité d'essai et gamme de fréquences. 26
9.2 Durée des essais de vibrations accélérés . 26

61373 © IEC:1999 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 7

INTRODUCTION . 9

Clause
1 Scope. 11

2 Normative references. 13
3 Definitions. 15
4 General. 15
5 Order of testing . 17
6 Reference information required by the test house . 17
6.1 Method of mounting and orientation of equipment under test . 17
6.2 Reference and control points. 17
6.2.1 Fixing point. 19
6.2.2 Control point. 19
6.2.3 Reference point. 19
6.2.4 Response point (measuring points). 19
6.3 Mechanical state and functioning during test. 21
6.3.1 Mechanical state. 21
6.3.2 Functional tests. 21
6.3.3 Performance tests . 21
6.4 Reproducibility for random vibration tests . 21
6.4.1 Acceleration spectral density (ASD). 21
6.4.2 Root Mean Square Value (r.m.s.). 23
6.4.3 Probability density function (PDF) . 23
6.4.4 Duration. 23
6.5 Measuring tolerances. 23
6.6 Recovery. 23

7 Initial measurements and preconditioning . 23
8 Random vibration test conditions . 25
8.1 Test severity and frequency range. 25
8.2 Duration of functional vibration tests. 25
8.3 Functioning during test. 25
9 Simulated long life testing at increased random vibration levels . 27
9.1 Test severity and frequency range. 27
9.2 Duration of accelerated vibration tests. 27

– 4 – 61373 © CEI:1999
Articles Pages
10 Conditions d’essais de chocs. 26

10.1 Forme d'impulsion et tolérance. 26

10.2 Variations de vitesse . 28

10.3 Fixation. 28

10.4 Taux de répétition . 28

10.5 Sévérité des essais, forme et direction des impulsions . 28

10.6 Nombre de chocs . 28

10.7 Fonctionnement pendant l'essai . 28
11 Transport et manutention . 30
12 Mesures finales. 30
13 Critères d’acceptation. 30
14 Rapport. 30
15 Attestation d'essai. 32
16 Remise à disposition . 32
Annexe A (informative) Commentaire à propos des mesures de service,
des positions de mesure, des méthodes d'acquisition
des données en service, du relevé des données en service
et des méthodes utilisées pour obtenir des niveaux d'essais
aléatoires à partir des données en service acquises . 46
Annexe B (informative) Guide pour déterminer les niveaux de conception à partir
des données d'essai de vibrations aléatoires . 60
Annexe C (informative) Figure identifiant l'emplacement général du matériel sur
les véhicules ferroviaires et la catégorie d'essai qui en résulte. 74
Annexe D (informative) Exemple d'une attestation d'essai de type. 76

61373 © IEC:1999 – 5 –
Clause Page
10 Shock testing conditions. 27

10.1 Pulse shape and tolerance . 27

10.2 Velocity changes. 29

10.3 Mounting. 29

10.4 Repetition rate. 29

10.5 Test severity, pulse shape and direction . 29

10.6 Number of shocks . 29

10.7 Functioning during test . 29
11 Transportation and handling . 31
12 Final measurements. 31
13 Acceptance criteria. 31
14 Report.31
15 Attestation of testing . 33
16 Disposal. 33
Annex A (informative) Explanation of service measurements, measuring positions,
methods of recording service data, summary of service data,
and method used to obtain random test levels from acquired
service data. 47
Annex B (informative) Guidance for deriving design levels from random vibration
test data. 61
Annex C (informative) Figure identifying general location of equipment on
railway vehicles and their resulting test category. 75
Annex D (informative) Example of type test attestation . 77

– 6 – 61373 © CEI:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

_________
APPLICATIONS FERROVIAIRES –
MATÉRIEL ROULANT –
ESSAIS DE CHOCS ET VIBRATIONS
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61373 a été établie par le comité d'études 9 de la CEI: Matériel
électrique ferroviaire.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
9/475/FDIS 9/509/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Les annexes A, B, C et D sont données uniquement à titre d’information.

61373 © IEC:1999 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

_________
RAILWAY APPLICATIONS –
ROLLING STOCK EQUIPMENT –
SHOCK AND VIBRATION TESTS
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61373 has been prepared by IEC technical committee 9: Electric
railway equipment.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
9/475/FDIS 9/509/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
Annexes A, B, C and D are for information only.

– 8 – 61373 © CEI:1999
INTRODUCTION
La présente norme couvre les prescriptions d'essai en vibrations aléatoires et aux chocs

des matériels/composants mécaniques, pneumatiques, électriques et électroniques (désignés

ci-après matériel) destinés à être montés sur les véhicules ferroviaires. La méthode utilisant

les vibrations aléatoires est la seule méthode à utiliser pour l'agrément des matériels/

composants.
Les essais contenus dans la présente norme sont spécialement destinés à démontrer l'aptitude

des matériels soumis aux essais à résister au type de conditions de vibrations environnemen-

tales auxquelles les véhicules ferroviaires sont normalement exposés. Pour obtenir la meilleure
représentation possible, les valeurs indiquées dans la présente norme proviennent de mesures
en service réel fournies par différents organismes dans le monde.
La présente norme n'est pas destinée à couvrir les vibrations induites par les équipements
eux-mêmes dans la mesure où celles-ci seront spécifiques à des applications particulières.
Le jugement de l’ingénieur et une expérience technique sont nécessaires pour l'utilisation et
l'interprétation de la présente norme.
La présente norme est adaptée pour la conception et la validation; cependant, cela n'exclut pas
l'utilisation d'autres outils de développement (comme le balayage sinusoïdal), qui peuvent être
utilisés pour assurer un degré prédéterminé de confiance mécanique et fonctionnelle. Un guide
est donné en annexe B pour aider à la conception de produits en conformité à la présente
norme; il permet une comparaison avec d'autres méthodes de conception.
Les niveaux d’essai à appliquer aux éléments soumis aux essais dépendent seulement de leur
emplacement sur le train (c'est-à-dire fixés sur essieu, sur bogie ou sur caisse).
Il convient de noter que ces essais peuvent être effectués sur des prototypes afin d'acquérir
des informations pour la conception concernant les performances du produit soumis à des
vibrations aléatoires. Cependant, pour l’attestation d’essai, les essais sont à effectuer sur du
matériel prélevé dans la production normale.

61373 © IEC:1999 – 9 –
INTRODUCTION
This standard covers the requirements for random vibration and shock testing items of

mechanical, pneumatic, electrical and electronic equipment/components (hereafter only

referred to as equipment) to be fitted on to railway vehicles. Random vibration is the only
method to be used for equipment/component approval.

The tests contained within this standard are specifically aimed at demonstrating the ability of
the equipment under test to withstand the type of environmental vibration conditions normally

expected for railway vehicles. In order to achieve the best representation possible, the values

quoted in this standard have been derived from actual service measurements submitted by
various bodies from around the world.
This standard is not intended to cover self-induced vibrations as these will be specific to
particular applications.
Engineering judgement and experience is required in the execution and interpretation of this
standard.
This standard is suitable for design and validation purposes; however, it does not exclude the
use of other development tools (such as sine sweep), which may be used to ensure a
predetermined degree of mechanical and operational confidence. To assist product design for
compliance with this standard, guidance is given in annex B which allows comparison with
alternative design methods.
The test levels to be applied to the item under test are dictated only by its location on the train
(i.e. axle, bogie or body-mounted).
It should be noted that these tests may be performed on prototypes in order to gain design
information about the product performance under random vibration. However, for attestation of
testing purposes the tests have to be carried out on equipment taken from normal production.

– 10 – 61373 © CEI:1999
APPLICATIONS FERROVIAIRES –
MATÉRIEL ROULANT –
ESSAIS DE CHOCS ET VIBRATIONS
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les prescriptions d'essai des matériels destinés à
être utilisés sur les véhicules ferroviaires soumis à des vibrations et à des chocs dus à la

nature de l'environnement d'exploitation ferroviaire. Pour s'assurer que la qualité d'un élément

est acceptable, celui-ci doit résister à des essais d'une durée raisonnable qui simulent les
conditions de service auxquelles il est exposé tout au long de sa vie.
On peut réaliser des essais de durée de vie de différentes façons, chacune ayant ses
avantages et ses inconvénients, les plus communes étant:
a) l'amplification: avec augmentation des amplitudes et réduction de la durée;
b) la compression du temps: avec maintien de l'historique d'amplitude et réduction de la durée
(accroissement de la fréquence);
c) la décimation: suppression de tranches des données historiques lorsque les amplitudes
sont inférieures à une valeur de seuil spécifiée.
La méthode par amplification indiquée en a) ci-dessus est utilisée dans la présente norme et
avec les publications référencées à l'article 2; elle définit les procédures d'essai à suivre par
défaut pour les essais de vibrations sur les véhicules ferroviaires. Cependant, d'autres normes
existent et peuvent être utilisées avec accord préalable entre le constructeur et le client. Dans
de tels cas, la délivrance d’une attestation d’essai sur la base de la présente norme ne
s'appliquera pas. Si des informations de service réel sont disponibles, une comparaison avec
la présente norme peut être effectuée en utilisant la méthode présentée à l'annexe A.
Bien que la présente norme concerne en premier lieu les véhicules ferroviaires sur réseaux
ferrés fixes, une utilisation plus large de celle-ci n'est pas interdite. Pour les systèmes sur
pneus ou d'autres systèmes de transport comme les trolleybus, pour lesquels les niveaux de
choc et de vibration diffèrent nettement de ceux obtenus sur les systèmes à rails fixes, le
fournisseur et le client peuvent s'entendre sur les niveaux d'essai au moment de l'appel d'offre.
Il est recommandé de déterminer les spectres de fréquence et la durée/l'amplitude des chocs
en utilisant les instructions données à l'annexe A. Les éléments soumis aux essais à des
niveaux différents de ceux indiqués dans la présente norme ne peuvent pas être certifiés en
utilisant les prescriptions de la présente norme.
On peut prendre l'exemple des trolleybus dont les matériels fixés sur caisse pourraient être
soumis à des essais comme le matériel de catégorie 1 indiqué dans la norme.

La présente norme s'applique aux essais en mono-axial. Les essais multi-axiaux ne font pas
partie du domaine d'application de la présente norme.
Les valeurs d'essai indiquées dans la présente norme sont divisées en trois catégories selon
l'emplacement du matériel dans le véhicule.
Catégorie 1 Montage sur caisse
Classe A Compartiments, sous-ensembles, matériels et composants fixés directement sur
ou sous la caisse du véhicule.
Classe B Tout élément fixé à l'intérieur d'un boîtier de matériel lui-même fixé directement
sur ou sous la caisse du véhicule.
NOTE – Il convient d’utiliser la classe B lorsqu'on ne sait pas clairement où le matériel est installé.

61373 © IEC:1999 – 11 –
RAILWAY APPLICATIONS –
ROLLING STOCK EQUIPMENT –
SHOCK AND VIBRATION TESTS
1 Scope
This International Standard specifies the requirements for testing items of equipment intended

for use on railway vehicles which are subsequently subjected to vibrations and shock owing to

the nature of railway operational environment. To gain assurance that the quality of the item is
acceptable, it has to withstand tests of reasonable duration that simulate the service conditions
seen throughout its expected life.
Simulated long-life testing can be achieved in a number of ways each having their associated
advantages and disadvantages, the following being the most common:
a) amplification: where the amplitudes are increased and the time base decreased;
b) time compression: where the amplitude history is retained and the time base is decreased;
c) decimation: where time slices of the historical data are removed when the amplitudes are
below a specified threshold value.
The amplification method as stated in a) above, is used in this standard and together with the
publications referred to in clause 2; it defines the default test procedure to be followed when
vibration testing items for use on railway vehicles. However, other standards do exist and may
be used with prior agreement between the manufacturer and the customer. In such cases
attestation of testing against this standard will not apply. Where service information is available
comparison with the standard can be performed using the method outlined in annex A.
Whilst this standard is primarily concerned with railway vehicles on fixed rail systems, its wider
use is not precluded. For systems operating on pneumatic tyres, or other transportation
systems such as trolleybuses, where the level of shock and vibration clearly differ from those
obtained on fixed rail systems, the supplier and customer can agree at the tender stage, the
test levels. It is recommended that the frequency spectra and the shock duration/amplitude be
determined using the guidelines set out in annex A. Items tested at levels outside those quoted
in this standard can not be certified against the requirements of this standard.
An example of this is trolleybuses, whereby body-mounted trolleybus equipment could be
tested in accordance with category 1 equipment referred to in the standard.
This standard applies to single axis testing. Multi-axis testing is outside the scope of this

standard.
The test values quoted in this standard have been divided into three categories dependent only
upon the equipment’s location within the vehicle.
Category 1 Body mounted
Class A Cubicles, subassemblies, equipment and components mounted directly on or
under the car body.
Class B Anything mounted inside an equipment case which is in turn mounted directly on
or under the car body.
NOTE – Class B should be used when it is not clear where the equipment is to be located.

– 12 – 61373 © CEI:1999
Catégorie 2 Montage sur bogie

Compartiments, sous-ensembles, matériel et composants qui doivent être fixés sur le bogie

d'un véhicule ferroviaire.
Catégorie 3 Montage sur essieu

Sous-ensembles, matériels et composants ou ensembles qui doivent être fixés sur l'essieu
monté d'un véhicule ferroviaire.

NOTE – Dans le cas d'un matériel fixé sur des véhicules n’ayant qu’un étage de suspension comme les wagons et
les wagonnets, sauf accord contraire au moment de l'appel d'offre, le matériel fixé sur essieu sera soumis aux

essais de la catégorie 3 et tous les autres matériels seront soumis aux essais de la catégorie 2.

Le coût des essais varie en fonction du poids, de la forme et de la complexité de l'élément
soumis à l'essai. C'est pourquoi le fournisseur peut proposer, au moment de l'appel d'offre,
une méthode d'un meilleur rapport qualité prix pour démontrer la conformité aux prescriptions
de la présente norme. Si l'on s'est mis d'accord sur d'autres méthodes, il sera de la responsa-
bilité du fournisseur de démontrer au client ou à son représentant que l'objectif de la présente
norme est atteint. S'il y a eu accord sur une méthode alternative d'évaluation, alors l'élément
soumis à l'essai ne peut pas être certifié selon les prescriptions de la présente norme.
La présente norme est destinée à évaluer le matériel monté sur la structure principale du
véhicule (et/ou les composants fixés sur celle-ci). Elle n'est pas prévue pour les essais des
matériels qui font partie de la structure principale. Dans certains cas, des essais de vibrations
complémentaires ou spéciaux peuvent être exigés par le client, par exemple:
a) matériels fixés sur ou reliés à des éléments qui sont connus pour produire une excitation à
fréquence fixe;
b) matériels tel les moteurs de traction, les pantographes, les frotteurs, les composants de
suspension et les parties mécaniques conçus pour transmettre des forces et/ou des couples qui
peuvent être soumis aux essais selon leurs propres prescriptions particulières, applicables à
leur utilisation sur les véhicules ferroviaires. Dans tous ces cas, il est recommandé que les
essais effectués soient traités par accord séparé au moment de l'appel d'offre;
c) matériels destinés à être utilisés dans des environnements de service spéciaux comme
spécifié par le client.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale.
Pour les références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne
s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente Norme
internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes

des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition
du document normatif en référence s’applique. Les membres de l’ISO et de la CEI possèdent
le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60068-2-27:1987, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Ea et guide: Chocs
CEI 60068-2-47:1982, Essais d'environnement – Partie 2: Essais – Fixation des composants,
matériels et autres articles pour essais dynamiques tels que chocs (Ea), secousses (Ed),
vibrations (Fc et Fd) et accélération constante (Ga) et guide
CEI 60068-2-64:1993, Essais d'environnement – Partie 2: Méthodes d'essai, essai Fh:
Vibrations aléatoires à large bande (asservissement numérique) et guide

61373 © IEC:1999 – 13 –
Category 2 Bogie mounted
Cubicles, subassemblies, equipment and components which are to be mounted on the bogie of

a railway vehicle.
Category 3 Axle mounted
Subassemblies, equipment and components or assemblies which are to be mounted on the
wheelset assembly of a railway vehicle.

NOTE – In the case of equipment mounted on vehicles with one level of suspension such as wagons and trucks,

unless otherwise agreed at the tender stage, axle mounted equipment will be tested as category 3, and all other
equipment will be tested as category 2.
The cost of testing is influenced by the weight, shape and complexity of the item under test.
Consequently at the tender stage the supplier may propose a more cost effective method of
demonstrating compliance with the requirements of this standard. Where alternative methods
are agreed it will be the responsibility of the supplier to demonstrate to his customer or his
representative that the objective of this standard has been met. If an alternative method of
evaluation is agreed, then the item tested cannot be certified against the requirement of this
standard.
This standard is intended to evaluate equipment which is attached to the main structure of the
vehicle (and/or components mounted thereon). It is not intended to test equipment which forms
part of the main structure. There are a number of cases where additional or special vibration
tests may be requested by the customer, for example:
a) equipment mounted on, or linked to, items which are known to produce fixed frequency
excitation;
b) equipment such as traction motors, pantographs, shoegear, suspension components and
mechanical parts designed to transmit forces and/or torque, which may be subjected to
tests in accordance with their special requirements, applicable to their use on railway
vehicles. In all such cases the tests carried out should be dealt with by separate agreement
at the tender stage;
c) equipment intended for use in special operational environments as specified by the
customer.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this International Standard. For dated references, subsequent
amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to
agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility

of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO
and IEC maintain registers of currently valid International Standards.
IEC 60068-2-27:1987, Environmental testing – Part 2: Tests – Test Ea and guidance: Shock
IEC 60068-2-47:1982, Basic environmental testing – Part 2: Tests – Mounting of components,
equipment and other articles for dynamic tests including shock (Ea), bump (Eb) vibration (Fc
and Fd) and steady state acceleration (Ga) and guidance
IEC 60068-2-64:1993, Environmental testing – Part 2: Test methods – Test Fh: Vibration,
broadband random (digital control) and guidance

– 14 – 61373 © CEI:1999
3 Définitions
Pour les besoins de la présente norme, les définitions de la CEI 60068-2-64 s'appliquent.

4 Généralités
La présente norme est destinée à mettre en évidence toute faiblesse/erreur pouvant être à

l'origine de problèmes suite à un fonctionnement dans des environnements où l'on sait que des

vibrations et des chocs vont intervenir en service sur un véhicule ferroviaire. Elle n'est pas

destinée à représenter un essai de vie entière. Cependant, les conditions d'essai sont

suffisantes pour fournir un degré raisonnable de confiance pour que le matériel dépasse la
durée de vie spécifiée dans les conditions du service.
Il y a conformité avec la présente norme lorsqu'il n'y a aucun dommage mécanique ou aucune
détérioration des performances à la suite de ces essais.
Les niveaux d'essai indiqués dans la présente norme proviennent des données d'essai
environnementales, comme indiqué à l'annexe A. Ces informations ont été fournies par les
organisations responsables de la collecte des niveaux de vibrations environnementales en
condition de service.
Les essais suivants sont obligatoires pour la conformité avec la présente norme:
Niveaux d'essais Ils constituent les niveaux d'essai minimal à appliquer pour
fonctionnels aléatoires démontrer que le matériel soumis aux essais est capable de
fonctionner lorsqu'il est soumis aux conditions susceptibles
d'intervenir en service sur les véhicules ferroviaires.
Le degré de fonctionnement doit faire l'objet d'un accord
entre le constructeur et l'utilisateur final avant les essais
(voir 6.3.2). Les prescriptions concernant les essais
fonctionnels sont détaillées à l'article 8.
Les essais fonctionnels ne sont pas destinés à constituer une
évaluation de performance complète dans des conditions
de service simulées.
Niveaux d'essai d’endurance Cet essai est destiné à établir l'intégrité mécanique du
simulée matériel à des niveaux de service augmentés. Il n'est pas
nécessaire de démontrer l'aptitude à la fonction dans ces
conditions. Les prescriptions d'essai d’endurance simulée

sont détaillées aux articles 9 et 10.
Essais de chocs Les essais de chocs sont destinés à simuler des événements
de service rares. Il n'est pas nécessaire de démontrer la fonc-
tionnalité pendant cet essai. Cependant, il sera nécessaire de
démontrer qu'il n'y a aucun changement dans l'état de
fonctionnement et qu'aucun changement d’état ou dommage
mécanique n'intervient. Ces points doivent être clairement
démontrés dans le rapport d'essai final.

61373 © IEC:1999 – 15 –
3 Definitions
For the purpose of this standard the definitions given in IEC 60068-2-64 apply.

4 General
This standard is intended to highlight any weakness/error which may result in problems as a
consequence of operation under environments where vibration and shock are known to occur

in service on a railway vehicle. This is not intended to represent a full life test. However, the

test conditions are sufficient to provide some reasonable degree of confidence that the

equipment will survive the specified life under service conditions.
Compliance with this standard is achieved providing no mechanical damage or deterioration in
performance occurs as a result of these tests.
The test levels quoted in this standard have been derived from environmental test data, as
referred to in annex A. This information was submitted by organizations responsible for
collecting environmental vibration levels under service conditions.
The following tests are mandatory for compliance with this standard:
Functional random These are the minimum test levels to be applied in order
test levels to demonstrate that the equipment under test is capable of
functioning when subjected to conditions which are likely
to occur in service, on railway vehicles.
The degree of functioning shall be agreed between the
manufacturer and the end user prior to tests commencing
(see 6.3.2). Functional test requirements are detailed in
clause 8.
The functional tests are not intended to be a full per-
formance evaluation under simu
...