冲击碰撞试验基础知识

冲击碰撞试验基础知识

冲击碰撞试验是评估产品在使用和运输过程中承受机械冲击和碰撞能力的重要手段。本文将详细介绍冲击和碰撞的基本概念、试验条件、相关标准以及它们与振动试验的区别，帮助读者全面了解这一领域的基础知识。

一、冲击

冲击：系统受到瞬态激励，其力、位置、速度和加速度发生突然变化的现象。冲击是骤然的、剧烈的能量释放，是能量的转换和传递。冲击的持续时间短暂，冲击的过程一次性完成而不呈现周期性。冲击具有的这些特点决定了产品在流通过程和使用过程中无处不存在着冲击环境源。通常冲击环境来自弹性体之间的机械冲击，或是指在冲击过程中遇到的非经常性、非重复性的冲击力。这种冲击力产生的加速度较大，冲击脉冲持续时间较短。如汽车运行中的制动、跌落，武器发射时的反冲，炮弹在地面的爆炸等，这些都是冲击现象，也称冲击环境。

冲击效应：机械冲击可能对整个装备的结构和功能完整性产生有害影响。通常，有害影响的程度随冲击环境的幅值和持续时间的增大而加大。当冲击的持续时间装备的固有频率一致或输入冲击环境波形的主要频率部分与装备固有频率一致时，对装备结构和功能完整性的有害影响都将放大。冲击的类型及试验室能做的冲击类型？

冲击类型有：半正弦、梯形波（方波）、三角波（前锋锯齿波及后锋锯齿波）。做冲击试验需要确定哪些条件？

1. 冲击类型：半正弦/方波；
2. 冲击加速度：脉冲宽度/速度变化率（方波）；
3. 样品数量；
4. 样品重量；
5. 试验轴向：X/Y/Z或±X/±Y/±Z；
6. 试验次数：n次/轴或n次/面；
7. 试验样品的大小：小于或等于设备最大尺寸；
8. 样品的装夹：是否需要设计夹具（特殊夹具需要客户提供）。

冲击试验有哪些标准可依据？

1）GB/T 2423.5-1995
2）IEC 60068-2-27-2008
3）MIL-STD-883G-2006
4）EIA-364-27B-1996

二、碰撞

碰撞 (或弹跳)：指在碰撞过程中多次出现经常反复的冲击。其特点是次数多，具有重复性，冲击加速度较低，脉冲持续时间较长。如火车运行时车轮与铁轨连接处的撞击，船舶在海洋中行驶时所受的波浪撞击，飞机着陆时机轮与跑道的接触，工件在制造过程中在台案上的多次翻转，货物在汽车运输过程中由于颠簸产生的相互的碰撞等，这些都是碰撞现象，也称碰撞环境。

做碰撞试验需要确定哪些条件？

1. 加速度；
2. 脉冲宽度；
3. 碰撞频次；
4. 样品数量与重量；
5. 试验轴向：X/Y/Z或±X/±Y/±Z；
6. 试验次数：n次/轴或n次/面；
7. 试验样品的大小：小于或等于设备最大尺寸；
8. 样品的装夹：是否需要设计夹具（特殊夹具需要客户提供）。

碰撞试验有哪些标准可依据？

1）GB/T 2423.6-1995
2）GB/T 4857.20-1992
3）IEC 60068-2-27-2008

三、冲击、碰撞、振动的异同点

冲击和碰撞的试验目的及意义

冲击试验主要用来确定电工电子元器件、设备及其他产品在使用和运输过程中承受非多次重复的机械冲击的能力，以评价其对冲击环境的适应性和结构完好性，其次是用于微电子器件内强度试验。冲击试验还可以作为产品满意设计和质量控制手段。

碰撞试验主要适用于那些在运输过程中和使用过程中，可能受到重复碰撞影响的元器件、设备和其他产品，其目的是确定元器件、设备及其他产品在使用和运输过程中受到多次重复性机械碰撞的适应性及评定其结构完好性。同时，碰撞试验也可以作为产品满意设计和质量控制的手段。

在环境试验中，振动、冲击和碰撞是有共通点的，这三种试验都可以作为对产品本身结构强度的一种有效检验手段，但是：

振动试验讲究持续性、疲劳性。像产品在运输过程或者一些发动机上的元件在运行时，都是一个长期的过程。

冲击试验是瞬间性的、破坏性的。理论上跌落试验也算是冲击的一种，一般冲击试验机是将物品固定在平台上，然后将平台上升，利用重力和加速度冲击。

碰撞试验可以看做重复性的冲击累加，但是碰撞试验一般是利用物体动能来测试的。碰撞试验有平面的，也有斜面的。