环境可靠性实验室

机械冲击试验是可靠性试验中的一种，它是检测产品在遭受外力冲击时是否可以正常运行的一项实验。

现代生产中，产品在生产、运输、装卸、使用过程中，不可避免地受到冲击、碰撞、跌落、翻倒等作用，这些瞬间的力会使物体在即刻产生很大的速度、加速度、应变速率等力学特征量，它们完全不同于物体在静态载荷下受到的力学作用，可能使物体在结构强度和性能稳定性方面发生故障乃至失效。而机械冲击试验可以帮助人们确定产品是否能经受住不同程度的机械冲击，发现并解决产品结构缺陷，从而保证产品的质量。

机械冲击试验的分类

目前业内广泛认可的机械冲击试验有标准脉冲冲击试验和冲击响应谱试验两类：

1.标准脉冲冲击试验：这种方法需要事先确定冲击脉冲波形和各种脉冲波形的公差带，由于这种冲击脉冲在实验室里用试验设备比较容易产生，并且用这种方法能够比较好地模拟产品在实际使用环境中因冲击所造成的机理性损伤，因此，目前国内外广泛采用了这种试验方法。

2.冲击响应谱试验：冲击响应谱通常简称“冲击谱”，它是工程中广泛应用的一个重要概念。国际电工委员会，国际标准化组织所属的技术委员会都已经把冲击谱作为规定冲击环境的方法之一。冲击响应谱试验方法是用冲击响应谱来表达冲击运动对产品结构的影响，也就是冲击响应谱来研究冲击运动对产品结构的损伤能力。它能较为准确的确定产品的结构强度。

两者的区别和特点主要体现在：

1、标准脉冲冲击简单易行、成本低，可用于模拟相对简单的冲击环境，多用在消费产品、汽车产品实验中；冲击谱模拟实验过程复杂、成本高、周期长，可模拟复杂波形的冲击环境，多用在航天、军工或其他高要求的产品试验中；

2、标准脉冲低频能量大，高频能量小，不能模拟复杂冲击中的高频冲击；

3、冲击谱模拟实验中，要考虑时域、频域特征的相似性，如最大峰值、持续时间、能量谱等。

机械冲击试验的三种波形

机械冲击试验常见的机械冲击波形有半正弦波、后峰锯齿波和梯形波。产品需要根据自身实际使用情况进行相应波形的机械冲击试验。

半正弦波冲击试验：试验冲击的波形为正弦波的半个周期，适用于模拟线性系统的碰撞或减速引起的冲击（如弹性结构的撞击）。

后峰锯齿波冲击试验：试验冲击的波形为一个后峰锯齿波，即短的下降时间为不对称三角形。后峰锯齿脉冲与半正弦脉冲接近，但是后峰锯齿波在各频率上的功率含量更均匀，易于激起各频率的响应。

梯形波冲击试验：试验冲击的波形类似一个梯形，即短的上升和下降时间为对称梯形。梯形脉冲在较宽的频谱上比正弦脉冲产生更高的响应，可以模拟空间探测器或卫星爆炸螺栓所引起的冲击。

人们提到的机械冲击试验，狭义地来说应该仅仅是上面提到的三种波形的机械冲击（mechanicalshock）试验或者碰撞（bump）试验，但是目前流通的相当标准还有很多也叫作冲击的测试，人们也把其归纳为冲击测试，其大致有斜面冲击、弹簧锤冲击、摆锤冲击等等。

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