機械沖擊試驗是質量管控的一種手段,可用來確定產品的結構完好性。本試驗主要針對非包裝樣品,以及在運輸條件下其包裝可看作產品本身一部分的樣品。
沖擊運動按時域特征可分為 3 類:脈沖型、階躍型和復雜振蕩型。持續時間比系統固有半周期短的沖擊稱為脈沖型沖擊,系統能量突變的沖擊(如受突變加力作用后引起的階躍運動)稱為階躍型沖擊,兩者皆屬于典型沖擊,一般產生在沖擊源處。而復雜振蕩型沖擊則主要是經系統傳遞后產生的沖擊響應運動。實際上經常遇到沖擊運動中多數為復雜振蕩型。從頻域特征看,它們的頻率含量是相當豐富的,理論上包含了0~+∞的頻率范圍。
沖擊試驗是為了考核產品耐受沖擊環境的能力。它一方面應盡量模擬和接近真實的環境,另一方面應具有一定的重復性。對于較簡單的沖擊環境,可根據產品受到的實際沖擊環境,用與其相近的簡單脈沖在試驗設備上做沖擊試驗。對較為復雜的沖擊環境,要對沖擊激勵源做沖擊響應譜分析,用相近沖擊響應譜的簡單脈沖在試驗設備上進行試驗。目前的發展趨勢是既要求沖擊響應激勵相似,又要求沖擊的時間歷程相似。
機械沖擊試驗標準
由于沖擊環境條件非常復雜,目前還未找到一種統一的試驗方法。GJB150、GJB360、GJB548、GB2423、MIL-STD-810E都對沖擊試驗做出了詳細的規定。GJB150《軍用設備環境試驗方法》提供了4種模擬沖擊的方法,共10種類型的沖擊試驗。有的很原始,如運輸中的沖擊試驗、工作臺上的傾倒等。有的試驗已較為科學地從沖擊激勵引起的失效機理、失效模式上模擬,如沖擊響應譜試驗。沖擊響應譜的試驗效果比較接近實際使用環境,在試驗中能充分暴露沖擊環境造成的故障,因此,在標準中要求優先采用。但由于缺少沖擊響應譜的實測數據和缺少沖擊響應譜模擬試驗設備,所以,很多情況下不能采用沖擊響應譜模擬,只能采用規定沖擊波形。由于產品所承受的沖擊是一種復雜的瞬態振動,規定的半正弦波、后峰鋸齒波在實際中不可能模擬真實的沖擊振動環境。
沖擊試驗條件包含基本脈沖波形、峰值加速度、相應的標稱脈沖持續時間,相應的速度變化量,以及這些參數的容差范圍,另外,還有施加沖擊的次數及沖擊方向等。