振动耐久试验——半正弦冲击

右后

“振动耐久试验，是在振动台上进行的长时间振动试验。本文将用较少的篇幅介绍振动耐久试验中的半正弦冲击。”

01—半正弦冲击信号的组成

在振动耐久试验中，半正弦冲击信号是加速度信号。其时域信号见图1，它由主冲击信号和两边负的下冲组成。

该信号有三个重要参数：
A为冲击幅值，t2-t1为冲击时间，α为负的下冲和冲击幅值之比。

图1

构造其信号的公式见图2。

图2

02—负向冲击的原因

为什么冲击加速度信号两边有负向冲击？

对加速度信号积分得到速度信号（图3第二排），对速度信号积分得到位移信号（图3第三排）。

图3右侧第一排是冲击信号两边没有负向冲击的时域图，对其积分后会发现，冲击结束时，速度和位移都不是0，这显然和实际试验过程不符。

所以，为了让冲击的开始和结束，加速度，速度，位移都为0，才构造了有负向下冲的半正弦冲击信号，且需要满足图2所示的公式。

图3

03—不同参数半正弦冲击的对比

图4分别是：相同A，α; 不同主冲击时间（6ms 和11ms）冲击信号时域和频域的对比。

时域上（图4左），主冲击时间t2-t1越长：
整个冲击持续的时间则越长，最大速度和最大位移则越大。

频域上（图4右），主冲击时间t2-t1越长：
频谱上能量就越分布在低频。

所以哪种冲击试验更恶劣，要看产品的动力学特性。如果试验产品共振频率在120Hz，那么6ms的半正弦冲击更容易激发产品的共振。

图4

04—问题及延伸

经常有同事问我哪种冲击试验更恶劣？要回答这个问题，要同时了解冲击信号的特点及试验对象的动力学特性。

那么延伸到更宽泛的问题：正弦扫频，宽频随机，正弦叠加随机，半正弦冲击，这些试验规范哪个更恶劣？如何作对比？

明天你好

厉害，不错不错

szdlliuzm

半正弦波对应机械运动中的弹性碰撞，质量小的质点撞击一个质量大的质点时，小质量的质点会反向运动，而质量大的质点仍保持静止。
汽车的撞车就是机械冲击了，