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沖擊試驗的方法概述

發布時間:2014-09-18 16:39????? 瀏覽次數:

 沖擊試驗的方法概述

對沖擊環境的模擬方法一般有三種:
第一:帶有容差的沖擊脈沖成形法
第二:沖擊譜模擬法
第三:仿真復現法。
其中第三種方法出現于上世紀70年代,所用到的專用設備比較復雜,試驗代價高昂,只有在非常特殊的場合中應用。廣泛應用的是第一、二種方法。對此兩種方法,我國標準GB2423.5-8l、GJBl50-85、GJB360-87以及國際IEC-68-2-29等標準都有規定。隨著環境模擬理論和計算機技術的發展,以及控制系統功能的不斷完善,沖擊試驗技術發生了變化,用數字式控制振動臺系統進行沖擊譜模擬已經成為沖擊環境試驗的趨勢。在研究結構的耐沖擊能力過程中,布洛特(Blot.M.A)于1963年提出沖擊響應譜(shock Response spectrum)的概念,沖擊響應譜實驗技術開始得到發展和應用。沖擊響應譜是以系列的不同頻率、具有一定阻尼的線性單自由度系統受到沖擊力產生的最大響應與系統頻率的關系曲線。國內外普遍采用等效損傷原則模擬復雜振蕩沖擊環境,即用沖擊響應譜作為模擬沖擊環境標準,如產品在規定的時間歷程內在沖擊模擬裝置產生的沖擊激勵作用下產生的沖擊響應譜與實際沖擊環境的沖擊響應譜相當的話,就可以認為該產品經受得了沖擊環境的考核。近年來,關于沖擊響應譜試驗的技術已經成為沖擊試驗的研究趨勢,廣泛應用于沖擊環境的模擬試驗中。目前國外針對沖擊響應譜試驗技術的研究日益成熟和完善,并已經研制出沖擊譜試驗的電動式實時控制系統,具有非常好的試驗效果。但國內關于沖擊響應譜試驗的研究集中在理論層次面上的較多,能夠實際應用的成果也很少。就目前的沖擊試驗水平看,國內外主要采用的還是第一種方法。沖擊脈沖成形法試驗多以理想脈沖試驗為主,主要是以簡單脈沖產生的沖擊效果來模擬實際的沖擊環境。利用跌落沖擊機和擺式小型沖擊機按照GJBl50、MIL-810等各項標準進行的沖擊環境試驗。規定的典型沖擊波形有:梯形波、后峰鋸齒波、半正弦波等,對于沖擊波形法模擬沖擊試驗時,都會涉及到沖擊加速度的峰值、沖擊持續時間等方面的要求。沖擊加速的峰值時指加速度的最大值a。;沖擊加速度增長時間是指加速度從零值增長到最大值所經歷的時間t;沖擊加速度持續時問(脈寬)是指加速度從零值升到最大值,然后有從最大值降到零值所經歷的時間。如圖1-2所示,我國GB2423.5-81規定的三種波形的容差要求。圖中A為脈沖加速度峰值,D為脈寬。
沖擊試驗的方法概述 
圖1-2沖擊波形容差
            (a)半正弦波            (b)梯形波              (c)后峰鋸齒波
 
當然在實際中沖擊波形法不可能模擬實際的復雜沖擊環境,由于實際環境產生的沖擊是一種復雜的瞬態振動或是變化的持續時間的復雜沖擊。這也是沖擊波形法的不足之處,不過在目前來說,此方法還是應用比較廣泛。

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