冲击环境条件及试验技术.doc

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1、冲 击 环 境 条 件 及 试 验 技 术 环境与可靠性技术及装备国家工程研究中心 冲击环境条件及试验技术 冲击环境是振动的一种非稳态、持续时间相对较短的机械瞬态振动。造成冲击的原因很多且各不相同，对产品造成的效应也不相同。由于冲击情况复杂性，很难归类所以保留原始和现代各种试验方法。1 冲击环境环境及试验分类1. 1冲击：IEC分类，国际电工委员会标准第68-2-27号出版物冲击试验规定。元器件设备及其他产品在使用和运输中承受非多次重复性机械冲击环境。用试验Ea：冲击试验方法来考核、评定试验样品对冲击环境的适应性和结构完好性。1.1.1冲击试验方法不规定冲击试验设备的具体结构，规定三种基本冲击

2、脉冲波形的试验方法。1.1.2严酷度等级典型的试验严酷等级示例试验严酷等级元件用设备用峰值加速度持续时间ms脉冲波形M/S2(g)150（15）11半正弦后峰锯齿梯形基本强度试验。搬动和运输中的适应性试验。永久固定的地面设备和在抗冲击包装中由公路、铁路和空中运输的设备。300（30）18半正弦后峰锯齿梯形设备安装件的结构完好性试验。安装在公路、铁路车辆中的可靠位置上或运输机中的设备以及用这些车辆、飞机运输的设备。500（50）11半正弦后峰锯齿梯形在可靠包装中的元件。安装在公路或铁路上行驶的轮式车辆中，民用音速或超音速飞机中，商船中，轻型海军舰艇中的元件以及由这些车辆、飞机、船舰作运输工具运输

3、的元件。安装在重型工业设备中的元件。安装在满载越野车的可靠位置上的设备以及用这种车作运输工具运输的设备。散装在公路或铁路车辆中作长途运输设备。使用在工业区，并遭受到机械搬运装置冲击的设备。1000（100）6半正弦后峰锯齿梯形在可靠包装中的元件。安装在满载越野车的设备中的元件或散装在任何形式的铁路、公路车辆中作长途运输的便携式设备中的元件以及由这些车辆作运输工具运输的元件。安装在超音速或亚音速飞机上的设备中的元件。在公路或铁路运输中受到粗率的搬运冲击的设备。受到由于火箭（空间探测器或卫星等）的点火，级间分离，空气动力的颤振及卫星返回大气层等引起的高强度冲击的设备。5000（500）1半正弦后峰

4、锯齿半导体器件、集成电路、微电路以及微型组建的结构完好型试验。安装于陆、海、军三军军用装备上受到爆炸激励冲击的设备。15000（15000）0.5梯形半导体、集成电路、微电路的结构完好型试验。安装在枪炮上的设备严酷度等级示例1.2碰撞 IEC第68-2-29号出版物试验Eb：碰撞 用栏模拟设备及元件在运输期内或使用在不同类型运输工具上就经受的多次重复性瞬态激励称作碰撞，用碰撞试验方法来考核评定其环境适应性。1.2.1碰撞试验方法用规定碰撞试验脉冲波形半正弦，碰撞次数的办法来考核。其碰撞脉冲波形如图1所示1.2.2严酷度等级典型的试验严酷等级示例试验严酷等级元件用设备用峰值加速度m/s2(g)持

5、续时间ms在每一规定方向上的碰撞次数50（5）111000安装在飞机上的设备和通过空运的精密仪器50（5）161000安装在船舶上的设备100（10）161000在工厂包装中由陆路（包括越野）海上和空中运输的易碎元件要求进行一般强度试验的设备。安装在轮式车辆中的可靠位置上的设备。或用上述车辆运输的被包装的设备。或安装在小型高速船舶上的设备250（25）61000安装在满载的越野车中的可靠位置上的设备或用上述车辆运输的设备。安装在机械搬运装置（例如：码头起重机、叉式起重机）上的设备400（40）61000在工厂的包装中运输，然后用在非便携性质的设备中的元件散装在轮式车辆（铁路或公路（上临时运输（

6、例如交付）的设备400（40）64000在运输设备上使用的元件散装在任何形式的铁路、公路和越野车辆中反复运输的设备1.3倾跌与翻倒试验方法 冲击与碰撞试验是将试验样品用不同方式固定在振动台上，本试验中试验样处于自由状态。1.4自由跌落 IEC第68-2-32出版物试验Dd：自由跌落。自由跌落由两种情况，其一是产品在运输过程由于搬运、装卸不当造成的自由跌落，第二种情况是产品的特性功能决定它在使用中经常会经历跌落环境。如电源插头、手提电话、遥控器等。用两种自由跌落试验方法来模拟此环境用于考核，评定产品对此环境的适应性。1.4.1方法一：自由跌落方法1.4.1.1目的确定产品经受粗率装卸的适应性以及

7、评定其结构的完好性。1.4.1.2一般说明本试验方法主要是针对非包装的试验样品，但当包装可视作试验样品的一部分时，也可应用。1.4.1.3有关规定 a、试验台面 试验台面应为平滑、坚硬的混泥土面或钢面，必要时，有关标准可以规定其它面。b、跌落高度的规定 是指试验样品在跌落前悬挂着的时候，离试验台面最近部位起测量所得的距离。c、释放方法 释放试验样品的方法应使试验样品从悬挂着的位置自由跌落。在释放时，要使干扰最小。1.4.1.4严酷等级 a、跌落高度 应从下列诸值中选取跌落高度： *25mm 50mm *100mm 250mm *500mm *1000mm注：有*号的数值为优选的数值。笨重设备不

8、适宜经受较高的严酷等级。b、跌落次数通常为二次：1.4.2方法二：重复自由跌落1.4.2.1目的 确定某些元件型式的产品，例如使用中插头、小型遥控装置等，经受重复冲击的适应性。1.4.2.2一般说明 本试验方法是使试验样品从规定的高度按规定的次数跌落倒硬表面上。为了模拟实际条件，每件试验样品应单独受试，并且通常都带有一根电线或电缆。试验的结果应通过对试验样品的机械、电性能数的检测来评价。1.4.2.3有关规定 根据有关标准的规定，试验设备应使试验样品 单独的从规定的高度按规定的次数跌落到由10mm原木板支承的3mm厚的平滑钢质台面上。下图7是这种设备的一种型式，它是以滚筒为基础的一种比较好的型

9、式。从图中可以看出这种滚筒的尺寸和剖面。为了同时试验许多试验样品，这种滚筒可由许多个相同面形式的单元组成，每一单元放置一个试验样品。如果滚筒每分钟转5周，则试验样品每分钟将被跌落10次。1.1.2.4严酷等级 a、跌落次数 1000次、50000次、10000次多个等级。2 GJB150-86（MIL-STD-810C/D）的分类 该标准将模拟设备作战、使用和装卸、运输、维修等过程中可能承受的瞬态激励冲击环境，在冲击试验中分为十种情况考核评定装备的环境适应性。 散装件IEC试验Ed：重复自由跌落试验，GJB150归类到振动试验程序的第3类散装件的运输试验中。1. 1冲击试验方法2.1.1运输跌

10、落试验本项试验适用于装在外场用的运输箱或包装箱（一下简称箱子）中的设备在用人力、卡车或火车等运往战斗地点过程中可能遇到的正常运输装卸的跌落冲击。不适用于正常后勤运输中可能遇到的跌落冲击。2.1.1.1试验目的 考核、评定设备耐受跌落冲击的能力。2 .1.1.2试验条件a、试验样品按实际的方式置于箱内。b、当试验样品和箱子的总质量不大于454kg时，受撞击地面为在混泥土地面上铺有5cm厚的胶合板；当总质量超过45kg时，受撞击地面为混泥土地面。c、试验样品和箱子的总质量及箱子的最大边尺寸，试验分为A、B、C三类（见表2）表2试验类别试验样品和箱总质量Mkg最大边尺寸Lcm跌落高度cm跌落次数AM

11、45（便携式）L91122每个面、边（棱）、角跌落 ，共跌落26次L917645M91L9176每个角跌落，共跌落8次L916191M454L9161B91L15291L15261CM454不限46每个底边跌落及底面或垫木上跌落，共跌落5次注：A类中总质量M45kg的试验允许在两个试验样品上进行，第一个试验样品用于角和面的跌落试验（共跌落14次）；第二个试验样品用于边（棱）跌落试验（共跌落12次）。2.1.2工作台上的倾跌试验 试验设备：台面厚度不小于5cm的坚固的水平木制试验台。 试验： 取维修时一个可能放置面，以一边为轴提起相对的另一边直至先出现下列的任一状态： a、机架与试验台面成45。

12、 b、机架的被提起边高出试验台面10cm。 c、被提起机架的中心刚好低于理想的平衡点。 使机架自由下落到试验台上。用同一面的其它边为轴，重复此项试验，共倾跌4次。 对所有可能放置重复上述试验。2.1.3铁路车辆撞击试验 a、用总质量为100t的蓬车作为缓冲车辆，停放在平直的铁轨上。缓冲车辆应施加空气制动，拧紧制动装置，待确认制动状态正常后应及时进行撞击试验。 b、 试验样品按有关标准的要求进行包装并按规定的放置方位放在试验车一端并直接和车厢底板接触。采用适当的填料、一定尺寸和足够强度的金属或金属丝将试验样品固定，防止发生纵向、垂向和横向的移动。 若试验样品的装载和固紧无特殊规定时，应按铁路运输

13、的常规做法进行。 c、试验车按撞击速度为13.0、14.5、16.2km/h的顺序分别撞击缓冲车辆，撞击次数2次。 d、每次撞击试验后应检查试验样品的紧固情况，若有损坏和松动则应修复，但试验样品内部的系紧连接在试验期间不应改变和修正。2.1.4包装件粗暴装卸试验 模拟考核设备包装件在运输、储存中遇到不适当的装卸环境没耐受能力。具体要求由有关包装件包装标准进行规定。2.1.5基本设计试验 本项试验适用于装在飞行器及地面设备在使用和装卸中预期可能遭受的非重复性冲击。 如有关标准规定试验样品分别进行随机振动试验和冲击试验时，根据规定（实测）的随机激励谱求得的一系列单自由度系统3响应谱在规定的自然频率

14、范围内均大于或等于根据规定的冲击激励求得的冲击响应谱，则随机振动试验后可免去冲击试验。2.1.5.1试验目的 考核、评定设备在冲击作用下的电性能、机械性能及结构强度是否达到设计要求。2.1.5.2试验条件 若有可用的实测冲击响应谱且又能实现冲击响应谱的模拟时，则应优先采用；若不具备上述条件应按下列方法进行。 a、冲击脉冲 本项试验规定有半正弦波和 后峰锯齿波两种冲击脉冲，其波形和容差见图8、图9 试验时可从图8或9中任选一种冲击脉冲波形。 冲击脉冲波形是将试验样品安装在冲击台面上，在台面或安装夹具上有代表性的测点测出的冲击脉冲波形。 b、严酷度 根据设备的用途及选定的冲击脉冲波形，由表3中选取

15、的数值确定试验的严酷度 如有可用实测数据，则应根据实测数据确定试验严酷度。表3波形峰值加速度Ag持续时间Dms速度变化量V0.1Vm/s飞行器设备地面设备飞行器设备地面设备飞行器设备地面设备半正弦波15301111（2AD/）1.05（2AD/）1.05后峰锯齿波20401111（AD/2）1.10（AD/2）2.20注：1速度变化量由冲击脉冲波形积分求得。积分时间从脉冲前0.4D到脉冲后0.1D止。D为冲击脉冲持续时间。 2若设备仅安装在卡车或拖车上，可使用20g的峰值加速度。 3装在减震器上质量小于150kg的飞行器设备应优先选用后峰锯齿波。 2.1.6坠撞安全试验 冲击脉冲波形同图8、9

16、，只是严酷度等级更高，根据装备使用场合从表4中选取。表4波形峰值加速度Ag持续时间Dms速度变化量V0.1Vm/s飞行器设备地面设备飞行器设备地面设备飞行器设备地面设备半正弦波3060116（2AD/）2.10（2AD/）2.29后峰锯齿波4075116（AD/2）2.20（AD/2）2.25注：1速度变化量由冲击脉冲波形积分求得。积分时间从脉冲前0.4D到脉冲后0.1D止。D为冲击脉冲持续时间。 2若设备仅安装在卡车或拖车上，可使用20g的峰值加速度。2.1.7强冲击试验冲击脉冲波形如图8、图9，严酷度如表5所示表5波形峰值加速度Ag持续时间Dms速度变化量V0.1Vm/s飞行器设备地面设备

17、飞行器设备地面设备飞行器设备地面设备半正弦波100100611（2AD/）3.82（2AD/）3.82后峰锯齿波100100611（AD/2）3.00（AD/2）5.50注：1速度变化量由冲击脉冲波形积分求得。积分时间从脉冲前0.4D到脉冲后0.1D止。D为冲击脉冲持续时间。 2若设备仅安装在卡车或拖车上，可使用20g的峰值加速度。2.1.8引信及引信元件的跌落试验 火工器件安全可靠要求高，故专门制订了试验方法即GJB400,引信环境与性能试验方法。2.1.9温度冲击综合试验 有高低温冲击特殊要求时用。2.1.10舰船设备的冲击试验 本试验适用于舰船机械、设备和以往在作战中因水下爆炸，近距离的

18、炮弹爆炸造成的强烈冲击。 抗冲击等级A级连续作战和安全不可少的设备，在冲击试验前、后结构完整、性能完好。B级不是连续作战及安全不可少的设备。 功能可以失效，但不允许结构脱开造成伤人及造成损害、要害系统工作、毒性物质泄出，电路短、断路晋路泄漏。试验用专门的试验机，且视试件的质量及功能分轻量级、中量级（0.122.7t），重量级（2.713.4t）。试验时一般用整机作试验，必要时也可用分机。如：柴油发电机系统的柴油机、电动机、发电机等。也可用部件作为试验样品。如：构成分系统的单元功能、控制开关、继电器等。2.2国家标准GB2423有关瞬态激励与国标军标GJB150-86瞬态激励之比较GB2423G

19、JB150-86冲击该试验是用来模拟设备和元件在运输期间或使用中所能受到的非多次重复性冲击的影响试验五基本设计试验碰撞这是一种用来模拟设备和元器件在运输工具上质用的设备及元器件受到重复冲击环境的影响振动试验中第一类基本运输规定较高、详细倾跌与翻倒这是一种用来确定设备型产品在维修中或在工作台上粗率操作时所可能受到的敲击、震摇影响的简单试验试验二工作台上的倾跌与翻到自由跌落这是一种用来确定由于粗率装卸而可能经受到的跌落影响的简单试验。该试验也可用来验证试验样品的强度等级试验一试验运输跌落试验比GB规定更详细合理重复自由跌落该试验是用来模拟某些元件型式的产品，例如使用中的电缆连接器，所可能受到的重复

20、冲击弹跳该试验是用来模拟作为散装货物装卸在轮式车辆上的产品在不规则的路面上运输时，所可能受到的随机冲击情况振动中的第二类散装件的运输试验GJB150中的冲击试验规定比GB2423详细且试验项目多了铁路车辆撞击试验，包装件粗暴装卸试验、坠撞安全试验、强冲试验、引信与引信元件跌落试验、温度振动综合试验、舰船设备的冲击试验等七项试验。冲击和碰撞试验是将 试验样品紧固在试验台上进行。倾跌与翻倒、自由跌落、重复自由跌落和弹跳。3 MIL-STD-800F中冲击试验方法的发展变化3.1运输过程中散装货物重复不规则的冲击用专门的试验设备进行如下试验，试验台底板作半径为2.54cm（1时）5Hz垂直的圆形运动

21、，试验样在其中弹跳、相互碰撞3.2 810F的方法516.5冲击：本方法包括八个试验程序：a、 程序功能冲击b、 程序有包装的设备c、 程序易损性d、 程序运输跌落e、 程序坠撞安全f、 程序工作台操作g、 程序铁路撞击h、 程序弹射起飞/拦阻着陆3.2.1程序选择的依据 根据试验数据技术要求，确定进行哪种试验程序、程序组合或程序序列。大多数情况下，要进行一个或多个程序，应考虑到装备在寿命期内、在后勤保障和工作状态下能预见到的全部冲击环境。当选择程序时，需考虑：a、 装备的工作目的。根据技术要求文件，确定装备在冲击环境之前、之中、之后履行的工作或功能。b、 自然暴露环境。程序至程序专指由于装备

22、或装备支持结构与其他物体之间动能交换导致的单个冲击。程序（弹射起飞）包含由两个冲击组成的序列，这两个冲击由一个持续时间相对较短的振动，例如瞬态振动来分隔。程序（弹射起飞/拦阻着陆）也可以认为是在一个单个冲击之后紧跟着一个瞬态振动。c、 数据要求。应有记录试验环境，以及确认装备在试验之前、之中和之后的性能的试验数据。3.2.2程序间的区别a、 程序功能冲击。程序用于处于工作模式的装备组件（包括机械的、电气的、液压的和电子的）进行试验，以及评估装备在冲击下的结构完整性、功能连续性。通常，要求装备在受到冲击时能工作，并且在实际使用期间可能遇到的那些典型冲击作用下不受损伤。b、 程序有包装的设备。程序

23、用于需要运输箱的装备。它为搬运跌落高度规定了最低临界抗冲击水平。冲击极限可以为包装设计者提供一个设计准则。这个程序不能用来试验特别易损的装备，如导弹导航系统、精确校准试验装备、陀螺、惯性制导平台等。对要求将抗冲击水平量化的特别易损的装备，应考虑采用程序。c、 程序易损性。程序用于确定装备的强度或易损性，以便为其设计包装或重新设计满足运输和（或）搬运要求的装备。该程序用来确定临界冲击条件，在这个临界条件下结构和（或）功能系统有可能出现降级。为获得最符合实际的准则，在极限环境温度下进行这个程序。d、 程序运输跌落。程序用于装在运输箱或组合箱外或内的，在外场使用（靠人力、卡车、火车等运到战场）的装备

24、。本程序用来确定装备是否经受住装卸装备过程通常所引起的冲击，这发生在（1）在运输箱或组合箱外部，如在定期的维护期间，当托架上卸下，放在它的运输箱内时，等等。或（2）在运输箱或组合箱内。虽然这种冲击是偶然发生的，但可能消弱装备的功能。本程序不用来确定在正常后勤运输环境中受到的冲击，如装备运输箱经受的并在装备寿命周期剖面中确定的冲击（见程序有包装的装备）。e、 程序坠撞安全。程序用于安装在空中或地面运载工具上的装备。这种装备可能从其安装夹具、系紧装置或箱体结构上脱离，从而对运载工具上的乘客和在场的人员构成危险。本程序用于在模拟坠撞条件下，验证装备的安装夹具、系紧装置或箱体结构的结构完整性。应用试验

25、验证装备整体结构的完整性，例如在冲击下装备的各部分都不会弹出。本程序不能用于船载装备。f、 程序工作台操作。程序用于可能经受典型的工作台操作、工作台维护或包装的装备。它用来确定装备在承受典型的工作台操作、工作台维护或包装时所 遇到的有代表性的冲击量级的能力，由于装备具有突出部位，所以装备极易受损，而与加在全部装备上的冲击的总能量无关。这种试验的特点是高度专业，且必须在一种接一种情况的基础上进行。应注意装备突出部位的构型，以及在诸如工作台操作、工作台维护或包装等活动时的损伤情况。本程序适用于在运输箱或组合箱之外的中到大型装备，其最大尺寸约大于23cm(9in).小装备系统一般按程序运输跌落的较高

26、量级进行试验。g、 程序铁路撞击。程序用于试验由铁路运输的装备，以确定铁路运输中发生的常规的铁路车辆碰撞的影响，检验装备的结构完整性，评估系紧系统和系紧程序的适应性。除非装备的运输要求另有规定，所有装备均应在最大额定总冲量（全负载）下试验。该程序不适用于小的单独包装的且通常安装在货架上或作为大装备的一部分运输（或试验）的装备的单个试验。对这种试验，参考文献提供了在铁路撞击期间环境测量的导则，这对专门剪裁的试验室试验很有用。h、 程序弹射起飞/拦阻着陆。程序用于安装在会经受弹射起飞和拦阻着陆的固定翼飞机内或上的装备。对于弹射起飞，装备会经受初始冲击，紧接着一个低量级的有一定持续时间的瞬态振动，该

27、振动具有与安装平台的最低频相邻的频率分量，然后以弹射作业程序中最后一个冲击结束的组合冲击。对于拦阻着陆，装备会经受初始冲击，紧接着一个低量级的有一定持续时间的瞬态振动，该振动具有安全平台的最低频率相邻的频率分量组合冲击。3.3 MIL-STD-810F与810C/D(GJB150-86)比较表6810F中的程序810C/D冲击程序试验程序功能冲击试验程序五基本设计试验试验程序有色袋的设备试验程序四色袋件粗暴袋卸试验试验程序易损性物品无试验程序运输跌落试验程序一运输跌落试验程序坠撞安全试验程序六坠撞安全试验程序工作台上操件（跌落）试验程序二工作台上跌落 试验程序铁路撞击试验程序三铁路车辆撞击试验

28、程序弹射弹射起飞/阻挡着陆无810F方法516.5冲击试验中去掉了810C/D冲击试验程序七“强冲击试验“；试验程序八”引信及引信元件跌落试验；试验程序九“温度冲击综合试验”和航船设备的冲击试验第四个效果不大或在相关行业有特殊抗定的程序试验而新增加三个新的试验程序，即程序易损性（物件），程序弹射起飞飞/阻挡着陆和爆炸分离冲击。第三个非常重要的冲击试验由于爆炸分离环境在装备中经常遇到，且因其复杂性、特殊性在810F中专门作为一个试验方法即方法517单独列出并作了详细规定。4 冲击三要素对规定的几种冲击脉冲给出允差要求以保证试验结果重现各种冲击脉冲的影响。 这里所推荐的冲击脉冲不完全是为了模拟实际

29、遇到的冲击，而是尽可能通过暴露相同的损伤及故障来重现实际环境的影响。因此，要进行准确的冲击试验，就需要适当地考虑实际环境中地冲击谱。然而，这种实际环境的冲击谱一般是不能利用的，并且往往局限于峰值加速度的统计分布或对设计水平的估计。 在实际中，能遇到各种类型的冲击。所以必需研究采用一种简单的脉冲，以便重现在一定峰值下但持续时间不同的大量冲击效应。 图15的曲线图给出了一系列半正弦脉冲的冲击谱与单一锯齿波的冲击谱进行的比较。可以看到，一系列半正弦脉冲与较高峰值的锯齿脉冲，在允许对初始响应谱产生某些过试验时，在很大程度上是重佚的。冲击效应：在试验中造成试验样品失效的原因是试验样品在受到冲击激励当时与

30、后的响应，如果没有响应就不会失效。验样品的失效分峰值（阈值）破坏与被劳破坏两种，冲击破坏是峰值被坏。三种典型冲击脉冲，从三种波形的冲击响应谱图可以看到：a、 冲击波形的影响速度虽然冲击的峰值A均为500m/s2,持续时间D均为0.011s,被冲击的对象的固存频均是从11000HZ，最大响应谱不同，后峰锯齿波的冲击放大系数为“1.24”，半正弦波冲击放大系数为“1.8”，对称梯形冲击放大系数为“2.0”，三种不同波形在冲击同一试验样品造成的响应不同，为了保试验的再现性能冲击试验标准要规定波形并给出允差。b、 冲击脉冲峰值加速度Ap的影响，从冲击响应谱可以发现不论是哪种波形，其最大响应始终与峰值加

31、速度成正比。c、 冲击脉冲波的持续时间D（脉宽）对冲击响应谱的影响。冲击脉冲持续时间对冲击的最大响应关系较复杂。它对试验样品对最大响应的影响持续时间从小到大，试验样品的响应是从小到大，再Fd=Dfn=1出现响应为最大，随着fD归一化频率增加而响应反而减少。就以将冲击脉冲波形、峰值加速度持续时间为冲击脉冲三要素。冲击脉冲只有这三要素作出规定才能保证试验的再现性。在规定其容差时用波形容差和速度变化量两方面来控制。波形容线包括了三要素的各要素的容差，但这种容差又不能规定太严，否则技术上不容易实现。但是沿上容差线积分比沿下容差线积分得到的速度变化量相差37。且在速度冲击时响应与波形关系不大，响应主要是

32、与V成正比。上面的容差不能满足冲击再现性的需要，故又规定了另一限制条件即速度变化量V的容差10V。5 冲击等效原理 从前面分析我们知道，冲击响应是造成试验样品失效的根本原因，若我们找到不同冲击脉冲波形、不同持续时间的最大响应曲线，通过振动试验又可以找到试验样品的固有频率，我们就可用下式：Ap1=(o/p)Apo（效应相等原理）其中Ap1等效后的冲击峰加速度Apo等效前的冲击峰加速度o等效前的对应的放大系数1等效后的对应的放大系数用此方式就可实现不同冲击脉冲持续时间之间的等效换算，也可以进行不同脉冲波形之间的等效如图16所示。6 冲击台调校6.1冲击测量系统技术要求 冲击脉冲波形是由从0的频率按

33、一定比例的分量的正弦波叠加而成的，在测量系统的传器、放大器及记录显示系统频率不满足要求则导致的波形会失真，产生测量误差当测量误差m(510)时fcD=fD=3.55 fL=0.160.032/D式中：fc上限截至频率fL下限截至频率D持续时间冲击测量系统应满足以下要求：a、频率响应 整个测量系统（包括一次仪表、二次仪表及数据显示记录系统）应满足图17规定的频率响应特征性要求b、加速度传感器 加速度传感器的横向灵敏度不大于5。 加速度传感器的灵敏度、幅值线性度和频率线性度应按有关规定进行标定。 试验前宜进行整个测量系统的标定以减少测量误差。6.2冲击台调校6.2.1电磁振动台作冲击 只需进行位移

34、，速度变化量、加速度峰值与电磁振动台的性能参数进行验算，在振动台性能均大于要求数值，则可用振动台进行冲击试验，调校过程由控制软件完成。6.2.2跌落式冲击台调校a、 弹性材料缓冲器刚度K与缓冲器的面积成正比，与缓冲器的厚度成反比。在不同材料的缓冲器 串连使用则有：1/K1/K1+1/K2。在试验前必须将机械阻抗相同的模拟件调校冲击台，待冲击台调到满足要求后再换上正式样品进行试验，当试验样品质量远小于冲击台质量时可以忽略试验样品反作用时可以不考虑试验样品的机械阻抗。b、 非弹性缓冲器调校缓冲器为液体缓冲器时。调校较为困难一般是由生产厂家调好后给用户。但用户只需在样品质量调整。异形固体软金属缓冲器

35、，通常也是冲击机生产厂家调校好了，由用户根据试验样品质量上给以调整即可。上述这两种试验设备，冲击脉冲波形很难精确满足标准要求。7 冲击响应谱试验技术 冲击典型的冲击脉冲波形的冲击，在实际使用中是不存在的，它只是为了再现性人为规定的，而实际环境中的冲击波形往往是以瞬态振动，即使环境激励是三种典型冲击脉冲击激励，经试验样品结构响应传递也变成瞬态振动，如图18所示：810F在表7中规定了程序功能冲击程序V坠撞安全的严酷度要求。图19为对应的冲击响应谱图形。表7没有测量数据时的试验冲击响应谱试验程序峰值加速度（gs）Fe（ms）交越频率（Hz）飞行装备功能试验20142345地面装备功能试验40152

36、345飞行装备坠撞事故试验40152345地面装备坠撞事故试验7581380能满足上面曲线要求的时域波形很多，不同时域波形给试验样造成的响应基本相同，但还是有就不同，就以在进行冲击响应谱满足要求的同时，还应时域波形基本相同为好。8 特殊冲击8.1 810F程序弹射起飞/拦阻着陆 这个试验的目的是验证安装在固定翼飞机上承受弹射起飞和拦阻着陆的装备功能和结构的完整性。8.1.1 控制a、不能得到测量数据。只要可能，就从正在使用的运输飞机上测量到数据导出试验条件。因为冲击响应可能受到局部效应的影响，如：机翼和机身的弯曲模态、挂架连接处的结构阻尼。虽然与环境相关的脉冲幅度一般很低，长时间和高频率的施加

37、这些脉冲在设计不当的装备上也会造成明显的动态和/或低循环疲劳损伤。一架典型的飞机每年可能飞行200架次，其中三分之二以上包括弹射起飞和阻拦着陆。然而，对于实验试验目的，沿两个轴向（纵向的和垂直方向）中的每一个轴向30次测模拟弹射起飞和阻拦着陆可以确保主要重大的缺陷将被检测出来并采取补救措施。如果不能得到可接受的外场测量数据，则提供下面的指南用于用正弦脉冲模拟每一个弹射或起飞事件。模拟时将时间历程简化为周期为2s的等幅值的正弦脉冲。在测量数据似乎表明水平方向的响应可与垂直方向的响应相当。为了试验目的，允许把水平方向的最大幅值减少到垂直幅值的75。波形：带阻尼的正弦波。波的频率：由给定飞机的结构分

38、析、固有模态的频率以及固有模态的形状的装备的位置来确定。脉冲幅度：由给定飞机的给构分析、固有模态的频率以及与固有模态的形状相关的装备的位置来确定。波阻（品质因子）：Q20。轴：垂向、水平和纵向。脉冲个数：由具体应用确定（例如：30个脉冲，每个脉冲之后紧跟着10s的间隔周期）。c、 可得到测量数据。如果能得到可接受的外场测量数据，则提供下面的指南：弹射事件可以由两次冲击之间插入一个瞬态振动来模拟，阻拦着陆时间可以由一次冲击之后紧跟着一个瞬态振动来模拟。弹射起飞/阻拦着陆的冲击环境与一般的典型冲击事件不同，它在相对低的频率处是一个瞬态的周期（近似于正弦）振动，这振动由飞机的质量和起落架的阻尼特性确

39、定。典型的弹射起飞冲击时间历程示于图20中，这些数据表示安装在平台挂架上的外挂部件垂向、水平和纵向的加速度响应，这些数据是DC耦合的并在70Hz作低通虑波。所以这些三个时间历程表明了初始的瞬态过程，紧跟着一个瞬态振动（大约2s），以一个最后的瞬态过程结束。纵向轴提供了一个DC弹射加速度的剖面，这个加速度对于试验目的并不重要，可以通过高通滤波器滤掉最大加速度SRS中低于最低有效频率的10的时间历程来去掉这个加速度。完成这个滤波的过程可以是迭代的（除非使用傅立叶变换），即用高通滤波器从相对较高的频率开始，降低频率直到识别出最重要的SRS低频为止。一般地，弹射加速度响应将显示两个冲击事件，施加在飞机

40、上地初始弹射载荷和被振动地加速度分开地弹射释放。初始和最终冲击事件都有一个截然不同地争夺特性。有必要这样进行试验，在一系列的两个瞬态冲击过程之间插入周期为2s的时间，在这2s的时间，在这2s的时间里输入瞬态振动。典型的阻拦着陆冲击时间历程示于图21中。这些数据表示安装在平台挂架上的外挂部件垂向、水平和纵向的加速度响应。这些数据是DC耦合的并在70Hz处作低通滤波。所有这些三个时间历程表明初始的瞬态过程，紧跟着一个瞬态振动（大约3s）。很明显，纵向时间历程具有相对较大的DC分量，它可以被分离出来供试验规范研究之用。术语“瞬态振动”的引人是因为事件的持续时间不是典型的冲击事件。注释：瞬态振动。对于

41、精确试验室模拟程序，在处理中需要考虑瞬态振动的概念和从假定响应时间历程的很短一部分的行为与稳态随机数据一样，通过估计包络函数a(t)来计算最大自谱密度评估（ASD），这样有助于处理响应时间历程。这种类型的评估已是属于非稳态时间历程处理的范畴，本方法对此不作进一步的考虑。对于瞬态振动的精密确定义，可参看第一部分的附录D。瞬态振动现象的重要性在于：（1）它具有冲击的形式（短持续时间和明显的时变振幅），（2）它可以用精确的方法建立数学模型，（3）它可以随机地模拟某种冲击环境。一般地，冲击在较短时间段内具有比瞬态振动更大的能量。而瞬态振动考虑的是时间历程包络函数而非指数包络形式，通常显示为数倍的冲击，

42、这是共振响应衰减为碰撞的结果图18测到的外挂三个轴方向弹射起飞分量响应的加速度时间历程的示例。8.1.2程序步骤1 对试件的第一个试验轴向，把试件安装到冲击设备的冲击/振动夹具上。步骤2 按照批准的试验计划要求，按需要连接测量仪器。步骤3 按照批准的试验计划，进行一次功能性的检查和目视检验。步骤4 a、如果不能得到测量外场数据，对试件的第一个试验轴向施加几个周期的短瞬态正弦波（每一个若干周期的短瞬态正弦波代表一个单次的弹射起飞或阻拦着陆事件）。每一个脉冲之后紧跟着一个无激励间隔周期以防止非代表性效应。当施加脉冲时，用适当的工作模式运行试验件。b、如果能得到测量外场数据，要么在振动系统波形控制下

43、施加测量响应，要么把弹射起飞当作两个冲击中间插入一个瞬态振动，并把拦阻着陆当作一个冲击之后紧跟一个瞬态振动。步骤5 如果在试验中试件没有失效，按照批准的试验计划，进行一次功能性的检查和目视检验。如果失效发生了，为避免造成附加的硬件损伤，在着手进行功能检查之前，最好作一次完全的目视检查。当失效性质、更改措施以及试验目的（工程信息或者合同一致性）。步骤6 对试件的第二个试验轴向重复步骤1到步骤5。步骤7 记录试验信息，包括幅值时间历程曲线，及试件功能上和结构上的降级记录。8.2 810F新增方法517爆炸分离冲击8.2.1 范围8.2.1.1目的进行包含火工（炸药或推进剂驱动的）装置的爆炸分离冲击

44、试验的目的是：a、 给出装备在结构和功能上能够承受在安装装备的结构构型上的火工装置爆炸 所导致的为数不多的冲击效应的置信度b、 用试验方法估计装备相对于爆炸分离冲击的易损性水平，以便采用缓冲方法保护装备的结构和功能完整性8.2.1.2应用8.2.1.2.1爆炸分离冲击爆炸分离冲击（Pyroshock）经常称为火工品冲击（Pyrotechnic shock）。对于本文件的目的，火工装置的起爆将导致一个称之为（爆炸分离冲击“的效应。”爆炸分离冲击“指的是由临近结构上的火工装置爆炸所导致的装备的局部强作用机械瞬态响应。许多装置能够向装备传递这类强作用瞬态响应。通常，可以按激励源的空间分布将其描述为：点状源、线状源和点状与现状组合源。点状源包括爆炸螺栓、分离螺母、螺栓与电缆切割器以及火工驱动的执行硬件。线状源包括柔性聚能炸药条（FLSC）、导爆索（MDF）以及传爆管。点状与线状组合源包括包带。火工装置的加载可能伴随着结构预载荷产生的应变能释放或由于火工