机械冲击试验适用于评估装备在其寿命期内可能经受的机械冲击环境下的结构和功能特性,机械冲击环境的频率范围一般不超过10000HZ,持续时间不超过1s,多数机械冲击环境作用下，装备的主要响应频率不超过2000hz,响应持续时间不超过0.1s.

 

一、机械冲击试验的目的

1.评估装备的结构和功能承受装卸,运输和使用环境中不常发生的非重复冲击的能力;

2.确定装备的易损性,用于包装设计,以保护装备结构和功能的完好性;

3.测试装备固定装备的强度,该装备安装在可能发生碰撞的平台上。

 

二、机械冲击试验可能引发产品哪些故障或问题

1.零件之间摩擦力的增加或减少，或相互干扰而引起的装备失效；

2.装备绝缘强度变化，绝缘电阻抗下降，磁场和静电场强的变化；

3.装备电路板故障，损坏和电连接器失效；

4.由于装备结构或非结构件的过应力引起装备的永久性机械变形；

5.由于超过极限强度导致装备机械零件的损坏；

6.材料的加速疲劳；

7.装备潜在的压电效应；

8.由于晶体，陶瓷，环氧树脂或玻璃封装破裂引起的装备失效。

 

三、机械冲击试验包含哪些试验程序

程序一：功能性冲击，对处于工作状态下的装备进行冲击试验，以评估在冲击作用下装备的结构完好性和功能一致性。通常，要求装备在冲击作用下能正常工作，并且要求装备在实际使用期间可能遇到那些典型冲击作用时不受到损坏。

程序二：需包装的设备：用于集装箱运输的装备。它将最小临界抗冲击能力规定为装卸跌落高度，为包装设计人员提供设计的依据，该程序不能用于极易损坏的装备，其抗冲击能力的量化应考虑程序三。

程序三：易损性设备，主要用于确定装备的易损性量级。为包装设计或重新设计装备提供依据，以满足运输或搬运的要求，该程序用于确定装备的临界冲击条件，在临界冲击条件下的装备的结构和功能有可能降级，如果要获得更实际的极限能力，该程序应在极限环境温度下进行。

程序四：运输跌落试验，主要确定装备是否经受住正常装卸所引起的冲击，这些通常搬入或搬出运输箱或组合箱内外，或供外场使用，这类冲击是偶然的，但可能削弱装备的功能。该程序不适用于正常后勤运输环境中所遇到的冲击，如果集装箱内的装备经受的并在装备寿命周期剖面中确定的冲击。

程序五：坠撞安全试验，主要用于安装在空中及地面运输工具上的装备，在坠撞中装备可能从安装夹具箱体结构上脱离，危及人员的安全。该程序验证在模拟的坠撞条件下，装备的安装夹具，系紧装置或箱体结构的结构完好性。本程序也验证装备整体结构的完好性。如冲击作用下装备的零部件不会弹出。

程序六：工作台操作试验，主要用于虚在工作台上操作，维护或包装的装备。该程序用于确定装备是否能够承受典型的工作台操作，维护，包装中产生的冲击。这类冲击可能在装备维修期间内遇到。本程序也可以用于有伸出部件的装备试验，由于有伸出部件，即使整个装备未受到冲击，装备也极易损坏，这种试验应特别注意装备伸出部件的结构 在工作台上操作，维护或包装时受损的情况。本试验程序适用于从装在最长边大于23厘米的运输箱中搬出的装备。而对于小于该尺寸的装备一般按程序五进行。

程序七：铁路撞击试验，用于铁路运输的装备的试验，该程序用于验证在铁路运输总常规铁路车辆撞击时，装备的结构完好性。

程序八：弹射起飞和阻拦着陆试验主要用于安装在经受弹射起飞和阻拦着陆的固定翼飞机内或上的装备。对于弹射起飞，装备首先经受一个初始冲击，紧接着经受一个有一定持续四间的低量级瞬态振动，该振动的频率与安装平台最低频率分量相近，最后依据弹射车功能需再经受一个冲击，对于阻拦着陆，装备会经受一个初始冲击，紧接着经受一个具有一定持续时间的低量级的瞬态振动，该振动的频率与安装平台最低频率分量相近。

 

四、机械冲击试验测试要求是怎样的

1、对于功能性冲击

（1）对于飞行器设备采用后峰锯齿波冲击试验，加速度为20g,脉冲持续时间为11ms。

（2）对于地面设备同样采用后峰锯齿波冲击试验，加速度为40g,脉冲持续时间为11ms。

2、对于带包装的装备

采用梯形波的冲击试验，加速度峰值为30g。

3、对于容易损坏的装备

通常采用冲击响应谱冲击试验，测试量级根据产品的具体情况而定。

4、对于运输跌落试验

跌落高度对于小尺寸重量轻的装备，跌落高度通常为1.22m,对每个面、角、棱边进行跌落共计26次跌落。

5、对于暴露在空中或地面运输工具上的装备

采用后峰锯齿波冲击，飞行器设备采用40g，脉冲持续时间为11ms,地面设备采用75g，脉冲持续时间为6ms。

在实际试验过程中，经常做的机械冲击试验波形有：后峰锯齿波、半正弦波、梯形波、冲击响应谱。需要注意的是对于09版的GJB150标准是没有半正弦波冲击的，使用半正弦波机械冲击可以采用GJB367A或者国标GBT2423.5。

机械冲击试验属于力学环境试验，它本身是具备破坏性，大多数情况下，很多产品的耐冲击性能还是比较好的，但是也有一些严苛的测试要求，导致产品在试验过程中或试验后发生损坏的。

一般情况下，如果冲击环境特别严苛，装备在主要结构或功能不失效的情况下，通过试验的可能性较小时，应在试验序列中首先安排冲击试验。这样在进行其他环境试验前，能够对样品重新设计，并能节省成本。如果冲击环境虽然严苛，但装备在主要结果和功能不失效的情况下，通过试验的可能性较大时，应该在振动和温度试验之后进行冲击试验，这样可以暴露振动、温度和冲击环境下的故障。

来源：北京可靠性及电磁兼容实

关键词： 装备机械冲击环境试验