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    1. 如何根據(jù)GJB150A標(biāo)準(zhǔn)選擇試驗(yàn)設(shè)備——沖擊試驗(yàn)

      DATE: 2025-02-24 VIEW COUNT: 1218

      如何根據(jù)GJB150A標(biāo)準(zhǔn)選擇試驗(yàn)設(shè)備 — 沖擊試驗(yàn)

      MIL-STD-810H&GJB150A

      MIL-STD-810H和GJB150A都是針對(duì)設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性和耐久性測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)。MIL-STD-810H是美國(guó)軍事標(biāo)準(zhǔn),主要用于測(cè)試設(shè)備在各種極端環(huán)境下的可靠性和適應(yīng)性,包括高溫、低溫、濕度、振動(dòng)、沖擊等多種環(huán)境條件。它廣泛應(yīng)用于美國(guó)軍方的各類設(shè)備,如通信設(shè)備、車輛、武器等。

      GJB150A是中國(guó)的軍用設(shè)備環(huán)境測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),與MIL-STD-810H類似,主要用于軍事裝備的環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試。它覆蓋的測(cè)試項(xiàng)目也包括溫濕度、振動(dòng)、沙塵、腐蝕等環(huán)境條件,確保裝備能夠在復(fù)雜的環(huán)境中正常運(yùn)行。

      沖擊試驗(yàn)主要是在MIL-STD-810H Method 516.8/ GJB150A.18A中。

      試驗(yàn)?zāi)康暮蛻?yīng)用

      a)      評(píng)估裝備的結(jié)構(gòu)和功能承受裝卸、運(yùn)輸和使用環(huán)境中不常發(fā)生的非重復(fù)沖擊的能力

      b)      確定裝備的易損性,用于包裝設(shè)計(jì),以保護(hù)裝備結(jié)構(gòu)和功能的完好性

      c)       測(cè)試裝備固定裝置的強(qiáng)度,該裝備安裝在可能發(fā)生碰撞的平臺(tái)上

      本試驗(yàn)適用于評(píng)估裝備在其壽命期內(nèi)可能經(jīng)受的機(jī)械沖擊環(huán)境下的結(jié)構(gòu)和功能特性。機(jī)械沖擊環(huán)境的頻率范圍一般不超過(guò)10000Hz,持續(xù)時(shí)間不超過(guò)1.0s。多數(shù)機(jī)械沖擊環(huán)境作用下,裝備的主要響應(yīng)頻率不超過(guò)2000Hz,響應(yīng)持續(xù)時(shí)間不超過(guò)0.1s。

      沖擊響應(yīng)譜

      如果沒(méi)有測(cè)量的數(shù)據(jù),對(duì)于功能性沖擊和墜撞安全可使用圖1中的合適的譜作為每個(gè)軸向的試驗(yàn)譜,而且沖擊時(shí)間歷程的持續(xù)時(shí)間Te應(yīng)在表1中給出的值之間,圖1給出的譜與后峰鋸齒脈沖的沖擊響應(yīng)譜相似。

      推薦的沖擊波形合成方法有兩個(gè):一個(gè)是有限個(gè)指定頻率的衰減正弦波的疊加;另一個(gè)是有限個(gè)指定頻率的調(diào)幅正弦波(小波)的疊加。這種波形的沖擊響應(yīng)譜與圖1的沖擊響應(yīng)譜相似,沖擊波形的持續(xù)時(shí)間是表1提供的Te的最大值。只要瞬態(tài)脈沖的響應(yīng)譜在5Hz~2000Hz頻率范圍內(nèi)等于或超過(guò)圖1給出的譜,且持續(xù)時(shí)間滿足要求,就可采用作為沖擊波形。采用經(jīng)典后峰鋸齒脈沖和梯形脈沖是在沒(méi)有測(cè)量數(shù)據(jù)情況下最低可接受的選擇。

      表1:沖擊響應(yīng)譜試驗(yàn)參數(shù) (見(jiàn)圖1)

      試驗(yàn)程序

      峰值加速度

      g

      Te

      ms

      頻率折點(diǎn)

      Hz

      飛行器設(shè)備功能性試驗(yàn)

      20

      15~23

      45

      地面設(shè)備功能性試驗(yàn)

      40

      15~23

      45

      飛行器設(shè)備墜撞安全試驗(yàn)

      40

      15~23

      45

      地面設(shè)備墜撞安全試驗(yàn)

      75

      8~13

      80

       圖1:沒(méi)有測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)使用的沖擊響應(yīng)譜

      clip_image001.png

      如果規(guī)定裝備除了進(jìn)行沖擊振動(dòng)試驗(yàn)外還需進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn),在試驗(yàn)剪裁時(shí),有可能用隨機(jī)試驗(yàn)替代沖擊試驗(yàn)。在功能性沖擊中就有一個(gè)這種剪裁的例子,圖2提供了兩條加速度譜密度曲線,用來(lái)與特定的加速度譜密度試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行比較,以確定隨機(jī)振動(dòng)是否足夠嚴(yán)酷到能替代測(cè)量的或規(guī)定的沖擊量級(jí)。從這些平穩(wěn)隨機(jī)環(huán)境加速度譜密度曲線演變而來(lái)的沖擊響應(yīng)譜包絡(luò)了圖1中相應(yīng)的沖擊響應(yīng)譜。

      圖2:與圖1等效的隨機(jī)試驗(yàn)的輸入ASD

      clip_image002.png

      經(jīng)典沖擊脈沖

      如果程序要求采用經(jīng)典沖擊脈沖,并且實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)在經(jīng)典沖擊脈沖的允差之內(nèi),則可采用經(jīng)典沖擊脈沖,否則,不予采用。對(duì)功能沖擊和墜撞安全,可選用后峰鋸齒脈沖,后峰鋸齒脈沖的波形和允差如圖3所示。

      圖3 后峰鋸齒波形參數(shù)和允差

      clip_image003.png

      當(dāng)沒(méi)有測(cè)量數(shù)據(jù),且試件為飛行器設(shè)備或地面設(shè)備時(shí),圖1給出了預(yù)計(jì)的功能性沖擊試驗(yàn)的輸入沖擊響應(yīng)譜,持續(xù)時(shí)間Te 由表1給出。圖2提供了與圖1沖擊試驗(yàn)響應(yīng)譜等效的隨機(jī)振動(dòng)的加速度譜密度。如果試件在沖擊試驗(yàn)前已經(jīng)作過(guò)隨機(jī)振動(dòng),先前的隨機(jī)振動(dòng)的加速度譜密度達(dá)到或超過(guò)了圖2的加速度譜密度量級(jí),并且隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中的功能試驗(yàn)要求又與沖擊試驗(yàn)的相同,則經(jīng)批準(zhǔn)后可不進(jìn)行功能性沖擊試驗(yàn)。

      表2:后峰鋸齒脈沖試驗(yàn)參數(shù)(見(jiàn)圖3)

      試驗(yàn)

      最小峰值P

      g

      標(biāo)稱持續(xù)時(shí)間 TD

      ms

      飛行器設(shè)備

      地面設(shè)備

      飛行器設(shè)備

      地面設(shè)備

      功能性試驗(yàn)

      20

      40

      11

      11

      墜撞安全

      40

      75

      11

      6

      對(duì)需包裝的裝備或易損性試驗(yàn),可選用對(duì)稱梯形脈沖,對(duì)稱梯形脈沖的波形和允差如圖4所示。

      圖4:對(duì)稱梯形脈沖波形參數(shù)和允差

      clip_image004.png

      采用經(jīng)典梯形脈沖時(shí),使處于非工作狀態(tài)的未包裝的試件承受一系列Am=30g梯形沖擊脈沖,其持續(xù)時(shí)間(單位:s)由表3和公式確定(假設(shè)完全彈性回彈)。

      clip_image005.png

      式中:

      H——設(shè)計(jì)跌落高度,cm

      Am——沖擊加速度峰值,g

      TD——沖擊持續(xù)時(shí)間,s

      g——重力加速度,980.6cm/s2

      表3:梯形波脈沖試驗(yàn)參數(shù)(見(jiàn)圖4)

      試驗(yàn)

      峰值A(chǔ)m

      g

      標(biāo)稱持續(xù)時(shí)間TD

      s

      包裝沖擊

      30

      2√2gh/Am

      易損性

      10~50

      2√2gh/Am

      推薦設(shè)備

      KRD14氣動(dòng)垂直沖擊響應(yīng)譜試驗(yàn)機(jī)

      用于測(cè)量和測(cè)定電工電子產(chǎn)品或包裝的抗沖擊性能,評(píng)價(jià)被測(cè)產(chǎn)品在沖擊環(huán)境中的可靠性和結(jié)構(gòu)完整性。沖擊響應(yīng)譜是一系列具有不同固有頻率的單自由度線性系統(tǒng)在同一沖擊激勵(lì)下響應(yīng)的總和。當(dāng)產(chǎn)品受到?jīng)_擊時(shí),其沖擊響應(yīng)的最大值意味著產(chǎn)品具有最大應(yīng)力。因此,沖擊響應(yīng)譜測(cè)試儀能夠更好地模擬真實(shí)環(huán)境中所遭受的沖擊波和沖擊能量。

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      KRD15氣動(dòng)水平?jīng)_擊響應(yīng)譜試驗(yàn)機(jī)

      最先進(jìn)的沖擊響應(yīng)譜試驗(yàn)機(jī),采用壓縮氣體能量提供沖擊能量,推動(dòng)沖擊錘沖擊共振板,產(chǎn)生高能沖擊。與傳統(tǒng)的擺錘沖擊響應(yīng)譜測(cè)試儀相比,具有能量高、性能穩(wěn)定、可靠性高、重復(fù)性好、調(diào)整方便、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。主要應(yīng)用于航天、航空、船舶等行業(yè)。

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      KRD11氣動(dòng)垂直沖擊/碰撞試驗(yàn)臺(tái)

      設(shè)備設(shè)計(jì)先進(jìn),自動(dòng)化程度高,可靠性高,操作簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。該系統(tǒng)既能滿足沖擊和碰撞試驗(yàn)的要求,又能進(jìn)行常規(guī)的半正弦波、后峰鋸齒波、梯形波等波形沖擊試驗(yàn)。全氣壓驅(qū)動(dòng)沖擊,無(wú)污染,無(wú)液壓泄漏風(fēng)險(xiǎn),保持環(huán)境清潔。

      clip_image010.jpg clip_image011.png 

      KRD12氣動(dòng)水平?jīng)_擊/碰撞試驗(yàn)臺(tái)

      用于測(cè)量和確定產(chǎn)品或包裝的水平?jīng)_擊阻力,并評(píng)估試驗(yàn)裝置在水平?jīng)_擊環(huán)境中的可靠性和結(jié)構(gòu)完整性。該系統(tǒng)可以進(jìn)行常規(guī)的半正弦波、后峰鋸齒波或梯形波沖擊試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在實(shí)際環(huán)境中所受的沖擊能量,從而改善產(chǎn)品或包裝結(jié)構(gòu)。

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      clip_image013.png

      KRD13氣動(dòng)高能量垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)

      是專門為滿足軍工和汽車測(cè)試的要求而設(shè)計(jì)的。該系統(tǒng)采用氣壓蓄能膨脹原理。通過(guò)調(diào)整充氣壓力,可以在短行程內(nèi)輕松執(zhí)行各種高能量沖擊加速度測(cè)試。對(duì)于更高加速度的經(jīng)典沖擊測(cè)試,它可以附加相應(yīng)的沖擊放大器以完成高峰值加速度測(cè)試。

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