求助：关于冲击作用

大家好，有一个问题一直没有搞明白

有些电子设备给出一个抗冲击指标，如

800G，1ms和120G，11ms。

这两个冲击作用的强度哪个更大一些呢？为什么大多数的冲击指标都是以1ms，2ms或者11ms为作用时间呢？

如果在作理论计算时发现冲击作用时间是5ms，而加速度是300g时，应该如何判断该冲击是否超过了spec？

望各位老师不惜赐教！

[ 本帖最后由 dushudushu 于 2006-7-11 22:44 编辑 ]

xia

1. 哪个冲击条件对设备来说更严酷，与设备的结构形式和动力学特性有关，不能一概而论。不同脉宽的冲击导致的失效模式一般会有差异。
2. 冲击条件是输入，不同的冲击条件的严酷性比较一般可进行响应分析，当然做起来比较困难。

FSI

原帖由 xia 于 2006-7-10 23:22 发表
1. 哪个冲击条件对设备来说更严酷，与设备的结构形式和动力学特性有关，不能一概而论。不同脉宽的冲击导致的失效模式一般会有差异。
2. 冲击条件是输入，不同的冲击条件的严酷性比较一般可进行响应分析，当然做起 ...

详细说一下嘛, 我比较感兴趣

amoze

速度*角速度=加速度，频率是周期的倒数。
这样可以算出冲击的速度
当5ms\300g时，v=300*9.8/(2*3.14*200)
f=1/T=200

mjhzhjg

800g，1ms和120g，11ms是不是一个是最大指标，一个是最小指标
300g，5ms在两者之间，其他条件没变，应该没有超过
冲击试验可以在冲击能量一定的情况下，改变时间让试件来承受这部分能量，实际上相当于降低了条件，因为在1ms承受800g的能量，肯定比5ms的时间内承受800g的能量要大，但接受的总能量一样，感觉就像分期付款

szdlliuzm

在冲击试验中峰值加速度*脉冲击持续时间的积，表示冲击的能量大小，因此峰值加速度800g、脉冲持续时间5ms的冲击能量远大于峰值加速度800g、脉冲持续时间1ms的能量了。
     试件质量与 加速度的积得到冲击作用力的大小，冲击作用力与时间的积得到冲量的大小。
     当一个设备受到瞬间冲击作用力时所产生的冲击响应与设备的结构形式和动力学特性有关，设备的刚性越高，即固有频率越高，所响应的峰值加速度就会越大，但是脉持续时间就会越短。一般设备的冲击试验条件以50g，11ms和100g，6ms或100g，10ms；而元器件的固有频率一般都很高，它的冲击试验条件一般就是在300g以上，如800g，1ms和1200g，0.5ms。
      以上的机械冲击环境应是产品的运输或使用环境。
      有种装备例外，它的冲击能量相当大，它就是火炮，及高速炮弹的侵入，可参考火炮动力学试验，有火炮的动力学参数。

szdlliuzm

各种火炮由于其结构特性、激励特性、各种部件的运动特性、工况环境条件不完全相同，因此动态响应信号的特性也各异。以火炮武器系统发射工况为例，归纳起来，动态信号呈现以下特性
(1)刚体运动。火炮射击时作为典型的刚体运动有:火炮身管的轴向运动；炮闩的前后运动；自行炮底盘、牵引炮架体的前后移动、上下跳动以及各种角振动；弹丸在管内的旋转、摆马、轴向运动。这种振动信号的特点是：位移量大、频率低、时域波形比较简单。对于起落部分、架体、回转部分、车体而言，
(2)弹性振动。火炮射击时的弹性振动主要表现为身管的各种弹性体振动，如身管的多方向弯曲振动、扭转振动、径向振动，自行炮车体顶板及炮塔塔壁也有明显的弹性体振动。这种振动信号为中频振动，所关心的最高频率一般为2kHz~3kHz，加速度幅值较高，最高可达800g~900g，大口径长身管弯曲应变最大为300g。这种信号的时域波形比较复杂，分为:中频叠加振动的无主脉冲波形；中频叠加振动的有主脉冲的衰减振动波形；叠加的多脉冲波形；复合型多脉冲波形；基本脉冲上叠加高频分量的振动波形；它们幅值相差很大并具有小幅值"拖长阶段"的多种波形。这种信号要求测试系统频响要宽，动态范围要大，分辨率要高。
(3)纯脉冲振动(亦称超高频脉冲振动)。火炮发射时膛内的火药气体压力形成了瞬间的速度变化，与药室邻近的身管、托架、摇架等部件可激起近似为纯脉冲的冲击响应。另外，弹丸在身管内的高速运动，会由于种种原因，造成弹丸与膛壁的碰撞。这种碰撞，属于近距离的金属与金属的高速碰撞，其加速度响应近似于纯脉冲信号。弹丸在与膛壁碰撞时会引起炮管特高频的小振幅振动。这种小振幅的高频振动在2OKHz以上还有相当大的能量。这种振动伴随着炮管内应力波而传播。
(6)高应变率响应。在火炮系统的工况中，有一种高速碰撞工况，例如弹丸贯穿装甲中，撞击速度在1300m/s-3000m/s时形成超高速侵彻，使得构件对于高应变率响应问题变得十分复杂，此时应力测试、应变测试以及振动冲击加速度测试也变得十分复杂。

xiaopang

可不可以认为楼主提到的“冲击作用时间是5ms，而加速度是300g时"，该冲击超过了spec，还是不能一概而论？

szdlliuzm

冲击作用主要有两种产生方式：物体相互撞击产生的冲击和爆炸产生的冲击作用。
一般运输环境中物体相互撞击产生的冲击的能量较小，而火炮或炸弹爆炸产生的冲击作用的能量 就很巨大了。
冲击作用时间是5ms，而加速度是300g时"，这种冲击作用只能是火炮或炸弹爆炸产生的冲击作用了。 如果是在运输环境中计算出来的就可能有错误了。

jojohup33

武器发射或弹药爆炸一般远不止几百g

dujunmin

的确，一般产品的抗冲击指标往往是用一个**g/**ms的形式来表达，这意味着产品应能够承受该冲击的作用。
但是在实际试验或实际工况中，产品所承受的冲击可能并不是指标所规定的**g/**ms。此时我们一般是用冲击响应谱的方法对不同的冲击进行比较，看一下实际的冲击载荷是否能被包络。
因此，我们很难说30g/40ms 、50g/20ms哪个冲击更大，其实对这两个载荷作冲击响应谱后可以看出，在不同的频段上，两个载荷的作用效果是不同的。

ciluya

如果单单以冲击过程中产生的能量算的话120G,11MS远比800G,1MS的能量大啊

ciluya

回复 11 # dujunmin 的帖子

请问你所说的实际的冲击载荷是偶能被包络是什么意思？试件的响应是否被冲击载荷的SRS包络？SRS不是指一系列单自由度系统的冲击响应吗？为什么一定会被包络呢

dujunmin

回复 12 # ciluya 的帖子

1、“如果单单以冲击过程中产生的能量算的话120G,11MS远比800G,1MS的能量大啊”，对于冲击不能简单地、通过总能量来比较两个冲击的损伤效果，因为冲击在不同的频段内的冲击效果可能是不同的。因此，比较两个半正弦冲击，一般采用冲击响应谱的方法。通过对冲击响应谱的比较，可以确定出在哪个频段上、哪个冲击的影响更恶劣一些。
2、对于两个半正弦冲击也可采用简单的比较方法，即将两个半正弦的加速度冲击积分，等效为一个速度冲击。但这样比较的前提是半正弦的作用时间远远小于结构的固有周期，且阻尼的作用足够小。

ciluya

回复 14 # dujunmin 的帖子

理解你的意思了，不能单单以能量来比较两个半正弦冲击的冲击程度，应该看在各个频段的冲击响应，那之前提到的被包络是什么意思呢，麻烦您解释一下