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1．冲击脉冲产生原理 假设冲击试验系统中台面跌落为自由跌落，波形发生器为线性弹性，则冲击试验系统的力学模型如图1所示： 图中：m：台面（含试品）质量 k：波形发生器刚度 H：跌落高度 图1 冲击试验系统力学模型 台面在冲击瞬间的受力如图2所示 图2 台面受力图 台面的运动方程为： 令 代入初始条件： 解之得： 由 知： 代入 得 所以 又 2．冲击响应谱及加速度放大理论 假设无阻尼单自由度弹簧—质量系统受外力作用，刚系统力学模型如图3所示： 图3 受外力作用线性系统力学模型 设 图4 半正弦脉冲图 如果系统受图4所示半正弦脉冲作用，不难得到力的函数关系为： 系统响应为： (0≤≤) 代入 (0≤t≤ ) 如只考虑0≤≤段响应，不考虑时段的响应。即只考虑初始响应，不考虑剩余响应。则：  ————（3） 令 则： 式中： 最大响应层加速度 A：冲击脉冲峰值加速度 D：冲击脉冲持续时间 T：系统固有周期如果以作纵轴，作横轴，公式（4）可用图5描述。 图5 系统响应图 从图5可以得出如下结论： ① 如果线性弹簧—质量系统受半正弦脉冲作用，通过周期（固有频率）匹配可以在系统上得到大于半正弦脉冲峰值加速度的峰值加速度。即半正弦脉冲峰值加速度可以通过线性弹簧—质量系统放大。 ② 当10 时，冲击脉冲才能得到1:1传递，如果要求传递失真小于20％，则2.2。 2.碰撞试验设备的结构形式 1)自由跌落凸轮驱动式 2)自由跌落气动式 3)加速跌落凸轮驱动式 4)加速跌落气动式 5)冲击放大凸轮驱动式 6)冲击放大气动式 3.冲击、碰撞试验台 4.波形发生器 1)弹性波形发生器----半正弦----有二次回弹----波形光滑对称----不 能开机调整。原理为：压缩变形---前沿---恢复----后沿。 2)液体阻尼波形发生器----半正弦----无二次回弹----波形较差(满足 标准) -----能开机调整。原理为：变阻尼能量消耗---前沿----液压 能恢复----后沿。适用于大载荷、大脉宽。 3)塑性波形发生器----后峰锯齿 4)气体波形发生器----梯形 四.介绍几种新型试验设备 1.30000m/s2冲击试验系统 a)载荷: 20Kg b)波形: 半正弦、后峰锯齿 c)峰值加速度: 30000m/s2 d)脉冲持续时间:30---0.5ms e)台面尺寸: 230×230mm f)无需基础、无二次冲击、数字式测量系统 2.100000m/s2冲击试验系统(使用冲击放大、加速跌落) a)载荷: 20Kg b)波形: 半正弦、后峰锯齿 c)峰值加速度: 100000m/s2 d)脉冲持续时间:30---0.2ms e)台面尺寸: 230×150mm f)无需基础、无二次冲击、计算机控制测量系统 3.气动冲击、碰撞试验系统 a)载荷: 200----1000Kg b)波形: 半正弦、后峰锯齿 c)峰值加速度: 2000m/s2 d)脉冲持续时间:30---6ms * * 西安捷盛电子技术有限责任公司 冲击(碰撞)试验及设备 一.基本概念 1.试验:一项完整的环境试验操作顺序通常包括: 1)预处理 2)初始检测 3)条件试验 4)恢复 5)最后检测 2.冲击:系统受到瞬态激励，其力、位置、速度、加速度发生突然变化的现象。冲击和碰撞试验所模拟的环境均为冲击环境。即：样品在运输和使用过程中经常遭遇的如跌落、撞击、引爆、多级火箭分离、空气动力冲击、空间运载器返回等现象。 3.冲击试验:冲击试验就是用设备再现样品在运输和使用过程中遭遇的如跌落、撞击、引爆、多级火箭分离、空气动力冲击、空间运载器返回等现象。考核或评定样品对冲击环境的适应能力、工作可靠性及结构完好性。 4.碰撞试验:碰撞试验就是用设备再现样品在运输和使用过程中遭遇的经常性的、重复性的冲击现象。考核或评定样品对重复冲击环境的适应能力、工作可靠性及结构完好性 5.冲击试验与碰撞试验的区别 1)冲击试验主要用于模拟样品在运输和使用过程中偶然遭遇的、不重复的、严酷等级较高的冲击现象。冲击试验对试品的损坏主要表现为强度损坏。碰撞试验主要用于模拟样品在运输和使用过程中经常遭遇的、重复的、严酷等级较低的冲击现象。碰撞试验对试品的损坏主要表现为累计损伤。 2)冲击试验的试验加速度通常较高，脉冲持续时间较小，碰撞试验的试验加速度通常较低，脉冲持续时间较大。 3)冲击试验与碰撞