振动冲击试验方法与技术-冲击试验
- 培训职业
- 2025-06-21 01:15:05
产品在使用和运输过程中会遭受冲击，这包括车辆紧急制动、飞机空投坠撞、炮火发射、爆炸以及导弹点火分离等。冲击指的是短时间内在产品上施加大量脉冲力。它是一个复杂的过程，与随机振动类似，具有连续频谱，但瞬变且不具备稳态随机性。产品受冲击后，其机械系统状态会发生突变，产生瞬态响应。响应特征包括高频振荡、短持续时间、显著的初始上升时间与高量级正负峰值。机械冲击峰值响应通常由随时间递减的指数函数描述。复杂多模态产品响应包括外部激励环境的强迫频率响应与产品固有频率响应。产品的冲击响应大小反映了实际承受的冲击强度。若瞬时响应幅值超过产品结构强度，会导致产品破损。这种破坏不同于累积损伤效应，而是相对于产品结构强度的极限应力破坏。峰值破坏可能导致结构变形、安装松动、裂纹、断裂、电气连接不良、性能下降、元器件损坏或无法工作。具体影响包括零件间摩擦力变化、绝缘强度与电阻抗变化、电路板故障、电连接器失效、结构或非结构件过应力造成的永久性变形、机械零件损坏、材料加速疲劳、压电效应、封装破裂等。冲击对产品结构和功能的完整性有害，影响程度随冲击量级和持续时间而变化。在特定冲击环境下评估产品性能，一般限制在频率10,000 Hz以下，持续时间不超过1.0秒。产品的响应频率通常不超过2000 Hz，持续时间小于0.1秒。现场冲击难以完全模拟，变化范围广且复杂。评估产品抗冲击性能，通过峰值加速度、脉冲持续时间和冲击次数三个参数。峰值加速度反映冲击力大小，产品响应与之成比例。脉冲持续时间对产品影响复杂，与固有周期有关。冲击次数用于评估极限强度影响，一般每方向连续冲击3次。试验设备包括电动振动台、自由跌落式、压缩空气式、气液压式、动量转换式等，均需满足装样后的性能要求。测量系统需准确无误地检测峰值加速度、脉冲持续时间和速度变化量，保持脉冲波形不失真。冲击试验过程包括预处理、初始检测、预调、正式试验、恢复和最后检测。预调确保样品达到规定的试验条件。试验在六个方向上进行，考虑样品动态特性和重量。选择冲击脉冲波形需考虑产品固有频率与脉冲持续时间的乘积。合理选择波形以满足试验需求。无法产生特定波形时，可通过峰值等效或包络冲击谱转换方法实现。峰值等效方法适用于简单样品，通过峰值匹配转换波形。包络冲击谱方法适用于复杂样品，通过匹配频谱范围转换波形。通过这些方法，确保评估产品在冲击环境下的性能与可靠性。
多重随机标签