求助贴：shock试验的参数评估

看完此帖受益良多

看过了，很受学习！

morrison回复很详细，学习了。

有点糊涂了，高手，请出来给出最终结论

哇论坛的大神真多看完此贴受益良多！！！！！！！！！！

好贴,学习了.

撞击速度△V=1/π*a*D.T
请问D.T是不是为接触时间呢？
75*9.8175为嘛要乘以9.81呢？？
请高手回答下，谢谢

看完帖受益良多

撞击速度△V=1/π*a*D.T(可以计算冲击后半正旋波的面积,只是大约值)
D.T接触面积
a加速度
π3.14
例子
75g/2ms
1/π*(75*9.81)*(2/1000)=0.47m/s
30g/11ms
1/π*(30*9.81)*(11/1000)=1.03m/s
可知30g/11ms比较严苛

对于shock试验，一般g越高，duration越长，则越严酷；
10g5ms和5g10ms这个还真不知道如何比较严酷度，类似还有正弦振动、随机振动那个更严酷此类的问题也给不出有说服力的回答:(

另外看回帖似乎有些把g和Grms混了…

如果冲击量是一定的，或者说速度变化是一定的，或者说加速度波形围成的面积一定，那么G（加速度高）的D（持续时间）就短，得到细高的冲击源谱波形。细高的冲击源，近似迪拉克函数，就是说其频谱在高频和低频是常数，常数大小就是这个加速度波形围成的面积，这种情况下试件的应力应对这个常数敏感。同样面积，矮粗的波形，其高频成分萎缩。这样固有共振频率高的试件应力相应对矮粗波形的冲击源的D不敏感。
简而言之，当fD很小时（<0.2)，就是固有频率不高，持续时间很短的情况，试件应力，也就是严酷性和加速度波形围成的面积成正比。在fD>10，也就是固有频率很高，持续时间相对很长的情况，试件应力也就是严酷性，就只和G值有关。

看帖胜读十年书啊！支持！

楼上两位，对此试验比较有研究啊，学习学习。:lol

对于两种不同峰值和持续时间的冲击试验条件的严酷性比较，现在比较通行的方法是计算两种条件的冲击响应谱，如果条件A的冲击响应谱完全覆盖了条件B，则条件A严酷。
如果冲击响应谱不完全覆盖，则严酷性与被试产品的固有频率有关，不能一概而论。
对于固有频率高的产品，G值大的冲击条件一般会更严酷。但固有频率低的产品，长持续时间、小G值可能会比短持续时间、大G值更严酷。简单的比较方法是用两种条件对产品进行试验，测量产品的冲击响应，看一看那个更大一些。

脈沖波形
本標准規定了常用的三種沖擊脈沖波形﹐根椐不同的試驗目的可選用其中的任一種。
（1）半正弦形脈沖適用于模擬線性系統的撞擊或線性系統的減速所引起的沖擊效應﹐例如彈性結構的撞擊。
（2）梯形脈沖能在較寬的頻譜上比半正弦形脈沖產生更高的響應。如果試驗的目的是為了模擬諸如空間探測器或衛星發射階段爆炸螺栓所引起的沖擊環境的效應,便可采用這種沖擊波形。
注﹕最常用的是半正弦形脈沖﹐梯形脈沖基本上不用于元器件型樣品。后峰鋸齒形脈沖與半正弦形脈沖和梯形脈沖相比﹐具有更均勻的響應譜。
四．試驗嚴酷等級﹕
施加于樣品的試驗嚴酷等級和脈沖波形應盡可能的符合樣品在運輸期間或在工作過程中將要經受到的環境﹐如果試驗的目的是為了評價結構完好性﹐則應經受設計所要求的環境。
運輸環境條件往往比工作條件更嚴酷﹐在這種情況下﹐試驗嚴酷等級的選擇需要與運輸環境相符合。然而﹐雖然樣品僅需經受住運輸環境條件﹐但通常都要求在工作環境條件中運行﹐因此﹐可能的話﹐樣品通常必須進行上述兩種條件下的沖擊試驗﹐即在運輸環境條件試驗后進行參數測量的沖擊試驗和在工作環境條件試驗期間進行功能檢查的沖擊試驗。
在確定試驗嚴酷等級時﹐在試驗嚴酷等級和真實環境條件之間﹐可能需要給出適當的安全裕量。

看了你的问题，比较复杂，也好久没有做过可靠性振动这块了，不是很熟悉了。

SHOCK試驗時，曲線以下區域面積表示的是能量，一般而言，要求的是觀看G值，同樣durationtime情況下，當然是G值大的更嚴酷。對于durationtime而言，durationtime越長，條件越苛刻！

加速度决定在震动过程中样品所受到的机械应力的大小，而druantiontime只能说明在这个力下持续的时间长短，不同的频率表明的是样品的使用环境，在GB2423中有较为详细的叙述，再不同的频率下表明在什么样的使用环境！

从我做过的振动试验结果来看，一般g值与严酷程度关系密切。

那楼上意思是所围成的积分面积一样大时，它们的破坏力就是一样的。

还是觉得不好理解，现在有频率和幅度围成的面积是G值，而楼主说的G值和持续时间的面积又是什么呢，感觉有点乱，再盼楼上的高手解答一下。。

衝擊的作用在於衝擊波形底下的面積，也就是速度變化(加速度對時間積分)，面積大者破壞力大、面積小者破壞力小，面積一樣則破壞力一樣。

G值的影響必須從衝擊響應頻譜(ShockResponseSpectrum,SRS)來討論，基本上假設衝擊G值一樣，對物品的破壞力則須考量衝擊作用時間與物品的自然頻率，作用時間短對自然頻率高(比較小、比較硬)的物品比較有影響，

衝擊對物品的破壞是衝量或速度變化，可參考下列網頁(不是要做廣告而是可以參考)：
[url]http://www.shockwatch.com/shipping_handling_monitors/impact_indicator/technical_briefs.php[/url]

楼上的morrison回复的很详细，受教了。。感谢ing:victory:

這個問題與早期環境試驗的技術能力有關，所謂衝擊(Shock)就是物品在短時間內受到好大的力(也就是加速度或速度變化)。

一般物品受到外力，依照時間變化的快慢分為加速度(acceleration)、振動(vibration)、及衝擊(Shock)。加速度通常是幾Hz以下，也就是說幾乎是受到固定的力量，不會隨時間變化，所以早期又稱為等加速度試驗，例如MIL-STD-810，試驗方法513，就好像電學的直流電一樣。振動一般從頻率5Hz到2000Hz，也就是說力的變化每秒5次到每秒2000次，主要振動來源為載具運動、噴射引擎噴流、空氣高速流動或擾流。衝擊則是幾個毫秒(千分之一秒)產生數十到數千g(重力加速度1g=9.8m/s^2)的力量變化。衝擊主要來源的跌落、碰撞、撞擊、火工爆炸等。

從模擬試驗的歷史觀點看衝擊，早期是模擬實際環境為主，試驗方法為跌落或落下(drop)，試驗規格為跌落高度幾mm到1米，通常邊角面都要測試，每一軸向三次，而且比包裝外殼結構為重點測試物品。80年代以後，以瞭解物品儀器設備的耐衝擊能力為主，以物品受力波形為試驗模擬的考量主軸，試驗規格為衝擊G值、衝擊作用時間、和衝擊波形，衝擊波形常用的有半正弦波、後緣鋸齒波、及方波三種，詳細可參考MIL-STD-810，試驗方法516，IEC-60068-2-27。其中以半正弦波為主，常見的規格為15g,11ms及30g,11ms，高衝擊試驗則為100g,6ms。後來因為共振節點的問題，美軍改要求以後緣鋸齒波形取代半正弦波形規格，分為對應規格為20g,11ms及40g,11ms。90年代以後，環境試驗的邏輯由模擬環境轉向驗證效應，目前衝擊試驗規格以衝擊響應頻譜(ShockResponseSpectrum,SRD)為主流，這一點值得大家注意！

以上資料提供大家參考。

本来就不懂，大家那么多意见更不知道怎么回事了:'(

正弦波和方波的区别通俗点可以从波形上分析：
一个是G值不大但作用时间长
一个是G值大但作用时间短

对于冲击测试来说我们通常用三个数值来考量：1.作用时间t，2.冲击时的G值，3.冲击过程中的速度变化量，也就是搂主说的面积。无论是1/2sine还是方波，这三个参数只要知道两个也就知道了第三个，具体公式这里略过。
搂住说的哪个更严历，其实我们比较的方向开始就错了，因为从多年得到的实验结果上看是由两个参数共同决定的严厉度，而不是一个，也就是G值和速度变化量，具体方法略过。。。。。

现在有一种longduration的halfsineshock,比如11ms,16ms,常用在军工产品上,普通冲击台需要增加lowinpulsekit来达到这种条件.
还有一种shortduration的halfsineshock,通常会小于1ms,比如1000G,1ms,常用于boardlevel的产品上,比如pcba等.

说明一下:
Halfsineshock有两个主要的指标,Accelerationlevel和Pulseduration.判定冲击的强弱要根据这两个指标所形成的面积,也就是所谓的energy.一般halfsine的pulseduration比较小,通常会<3ms,但是G值会比较大.而Trapezoidalshock的pulseduration比较大,通常在20ms以上,但是G值比较小.所以这两个冲击的强弱一般不会太大,不同的是halfsine是用在bareproduct上,也可以用来做fragilitytest,damageboundarycurve,而Trapezoidalshock则用来模拟产品的运输对产品造成的冲击,比如搬运的时候不小心跌落等.

这位同志提到的时冲击这种瞬时的作用力和诸位说的振动相差比较远，ISTA标准就将机械应力中的碰撞，冲击等瞬时作用力定义未冲击力，我们这里经常评价标准之间的差异性。大致对于冲击以加速度与时间的乘积来衡量其严酷度的大小。
30G,8ms和40G11ms来说肯定是后者比较严酷。
对于冲击试验中不需要扫频。
这里很多人把冲击与振动给混淆了！

[quote]原帖由[i]tony_li[/i]于2007-5-2114:05发表[url=http://club.kekaoxing.com/redirect.php?goto=findpost&pid=1935&ptid=625][img]http://club.kekaoxing.com/images/common/back.gif[/img][/url]
向各位高人请教两个问题：
1.以正弦波为例：是以G值的高低作为判断测试条件严酷与否，还是以正弦波形所围城的面积（能量）来衡量？？
2.方波和正弦波之间的区别是什么？或者说两个实验所要针对的是什么问题？[/quote]
[color=Blue]更正一下：应该是半正弦波Halfsine

1.我认为半正弦冲击是以G值的大小来判断测试条件的严酷与否。
△V=(2/3.14)*A*D*0.001△V：速度变化率m/sA：加速度m/s^2D：脉冲时间ms
△V跟冲击的高度正比关系，△V一定时，A与D成反比，但是实际上A的取值要比D的取值大的多。
2.方波与半正弦的主要区别：方波的G值持续时间长，半正弦的G值只是一个峰值。

[[i]本帖最后由xyxiang1982715于2007-6-617:20编辑[/i]]

[quote]原帖由[i]tony_li[/i]于2007-5-2207:57发表[url=pid=1962&ptid=625][/url]
十分感谢各位的回复，不过似乎大家的回复有些跑题，我其实想问的是以正弦冲击为例，Peak值和durationtime是两个基本参数，那么如果两个实验的profile不同，即两个实验的G值和持续时间都不相同，我们如何比较那…[/quote]

这样算行么

[[i]本帖最后由fanweipin于2007-6-222:10编辑[/i]]

这要看你对试样考查的止的是什么：如果是考查运输承受能力，一般是选长脉宽，小G值；如果是产品的使用环境可能受到大冲击（如装甲车)，就选小脉宽，大G值。

看了你的问题，比较复杂，也好久没有做过可靠性振动这块了，不是很熟悉了。

不过假如：10G,5ms和5G10ms.我认为是不等的。

总感觉G值越高更严酷吧。当然druantiontime有关，可是觉得它决定严酷度更小些。

个人浅薄意见。其它朋友谈谈。。

感谢大家的回复，我在这里重新阐述一下我的问题，希望有利于大家理解我的问题
用这两个参数来做比较，只不是想看看大家对durationtime和G这两个量在实验上的严酷度上的看法。
我的最初想法是只以半正弦波为例：如果以一个定值的冲击能量作为输入。那么对于不同durantiontime和G值，就会有不同的冲击波形。如果druantiontime比较短，那么对应波形的G值就一定要很高。相反，如果作用时间长，那相对应的G就比较低。那么，这两波形对于试验的残酷等级哪个更要一些？
另外，如果我以定G值作为输入，那么，不同的作用时间就会有不同的波形，也就相当于说，输入的冲击能量不同。那么这两波形对于试验的残酷等级哪个更要一些？
有关于方波和halfsine得比较问题，只不是我对DBC问题的不解
望大家，踊跃回复/共同探讨问题

[quote]例如：30G,8ms和40G11ms.[/quote]

这个就难比较了，不知道其它兄弟有没有试过。

不过你提的用正弦包围的面积或许有用，可以查看一下，其等效作用是否有可比较性。

欢迎大家讨论。

十分感谢各位的回复，不过似乎大家的回复有些跑题，我其实想问的是以正弦冲击为例，Peak值和durationtime是两个基本参数，那么如果两个实验的profile不同，即两个实验的G值和持续时间都不相同，我们如何比较那个严酷度高？例如：30G,8ms和40G11ms.
望各位赐教

共振，什么东西都过不了:lol

也不能这么简单，一般先会有扫频，找到共振点后，再定频做，因为共振点下做定频扫才是比较有效的。

就用随机的振动搞，其它的可以无视。从10G开始搞。:lol

1)我所看到的,一般都以G值高低来判断测试严酷与否,用正弦面积来衡量还真没听说过.
正弦振动(Sine)时的一些参数:
频率范围：依实际规定。
*频率（Hz）：每秒钟的振动次数。
振动量：通常以加速度(G)或位移(mm)来表示。
*加速度单位为：G或m/s2，1G=9.8m/s2。
*位移单位：mm。
 扫描方式(SWEEPMODE)：一般采用对数扫描，也有部分试验采用线
性扫描
 扫描速度(SWEEPSPEED)：指从最低频率扫描到最高频率的速度
*Oct/min：每分钟多少倍频Oct=log2(f2/f1)
　例：若扫描速度为1Oct/min；表示5-10Hz需1min，而10-20Hz同样为1min
*Dca/min(极少使用)：每分钟多少10倍频Dca=log(f2/f1)
*min：从最低频率扫描到最高频率多少分钟
 振动时间或次数：总测试时间或扫描次数来表示，其中扫描次数又可
分为单次扫描次数(例：5-500Hz算一次)及来回扫描(例：5-500-5Hz算
一次)。
 振动方向：通常分为前后、上下、或左右方向的振动。

2)第二点不太明白.但是常用的振动试验类型有:正弦定频,正弦扫频,随机振动.欢迎其它朋友发表高见.

可以参考一下下面这个文件:
苏州试验仪器总厂振动台与振动试验介绍
[url]tid=180[/url]