概述
冲击运动按时域特征可分为 3 类：脉冲型、阶跃型和复杂振荡型。持续时间比系统固有半周期短的冲击称为脉冲型冲击，系统能量突变的冲击（如受突变加力作用后引起的阶跃运动）称为阶跃型冲击，两者皆属于典型冲击，一般产生在冲击源处。而复杂振荡型冲击则主要是经系统传递后产生的冲击响应运动。实际上经常遇到冲击运动中多数为复杂振荡型。从频域特征看，它们的频率含量是相当丰富的，理论上包含了0～+∞的频率范围。
冲击试验是为了考核产品耐受冲击环境的能力。它一方面应尽量模拟和接近真实的环境，另一方面应具有一定的重复性。对于较简单的冲击环境，可根据产品受到的实际冲击环境，用与其相近的简单脉冲在试验设备上做冲击试验。对较为复杂的冲击环境，要对冲击激励源做冲击响应谱分析，用相近冲击响应谱的简单脉冲在试验设备上进行试验。目前的发展趋势是既要求冲击响应激励相似，又要求冲击的时间历程相似。
机械冲击试验标准
由于冲击环境条件非常复杂，目前还未找到一种统一的试验方法。GJB 150、GJB 360、GJB 548、GB 2423、MIL-STD-810E 都对冲击试验做出了详细的规定。GJB 150《军用设备环境试验方法》提供了 4 种模拟冲击的方法，共 10 种类型的冲击试验。有的很原始，如运输中的冲击试验、工作台上的倾倒等。有的试验已较为科学地从冲击激励引起的失效机理、失效模式上模拟，如冲击响应谱试验。冲击响应谱的试验效果比较接近实际使用环境，在试验中能充分暴露冲击环境造成的故障，因此，在标准中要求优先采用。但由于缺少冲击响应谱的实测数据和缺少冲击响应谱模拟试验设备，所以，很多情况下不能采用冲击响应谱模拟，只能采用规定冲击波形。由于产品所承受的冲击是一种复杂的瞬态振动，规定的半正弦波、后峰锯齿波在实际中不可能模拟真实的冲击振动环境。
冲击试验条件包含基本脉冲波形、峰值加速度、相应的标称脉冲持续时间，相应的速度变化量，以及这些参数的容差范围，另外，还有施加冲击的次数及冲击方向等。
1.基本脉冲波形
GB/T 2423.5—1995 标准中规定了当冲击试验机及夹具装上试验样品时，在检测点上所施加的冲击脉冲应为以下3种基本脉冲波形。
（1）半正弦脉冲
即正弦波的半个周期，如图 1所示。半正弦波脉冲适用于模拟线性系统的撞击或线性系统的减速所引起的冲击效应，如弹性结构的撞击等，这种波形在冲击试验中最为常用。
图1半正弦脉冲
注:--为标称脉冲线；—为容差范围线；D—标称脉冲的持续时间；A—标称脉冲的峰值加速度；T1—用常规冲击机产生冲击时，对脉冲进行监测的最短时间；T2—用电动振动台产生冲击时，对脉冲进行监测的最短时间
（2）梯形脉冲。即具有短的上升和下降时间的对称四边形，如图 2所示。梯形脉冲能在较宽的频谱上比半正弦脉冲产生更高的响应。如果试验的目的是模拟诸如空间探测器或卫星爆炸螺栓所引起的冲击环境的效应，便可采用这种冲击波形。
图2 梯形脉冲
注:--为标称脉冲线；—为容差范围线；D—标称脉冲的持续时间；A—标称脉冲的峰值加速度；T1—用常规冲击机产生冲击时，对脉冲进行监测的最短时间；T2—用电动振动台产生冲击时，对脉冲进行监测的最短时间
（3）后峰锯齿形脉冲。即具有短的下降时间的不对称三角形，如图 3所示。后峰锯齿形脉冲与半正弦和梯形脉冲相比，更具有均匀的响应谱。
图3 后峰锯齿脉冲
注:--为标称脉冲线；—为容差范围线；D—标称脉冲的持续时间；A—标称脉冲的峰值加速度T1—用常规冲击机产生冲击时，对脉冲进行监测的最短时间；T2—用电动振动台产生冲击时，对脉冲进行监测的最短时间
标准 GJB 150.18 规定了半正弦波和后峰锯齿波两种基本脉冲波形，如图 4和图5所示。
图4 GJB150.18半正弦冲击脉冲波形及容差
图5 GJB150.18后峰锯齿冲击波形及容差
GJB 360.23也同样规定了两种冲击试验时的两种基本波形，如图6和图7所示。
图6 GJB 360.23半正弦冲击脉冲容差
注:A—理想半正弦脉冲的最大加速度；D—理想半正弦脉冲持续时间；Vi—理想半正弦脉冲速度变化值；V—实测冲击试验脉冲的速度变化值
图7 GJB 360.23后峰锯齿形脉冲容差范围
注:A—理想锯齿形脉冲的最大加速度；D—理想锯齿形脉冲持续时间；Vi—理想锯齿形脉冲速度变化值；V—实测冲击试验脉冲的速度变化值
2.冲击试验的严酷等级
GB/T 2423.5—1995 中给出了脉冲波形和试验严酷等级，试验时可选用其中的一种脉冲波形和表 1给定的一种严酷等级和相应的速度变化量。
表1 脉冲的加速度和持续时间（GB/T 2423.5—1995）
GJB 150.18 给出的严酷等级见表 2。当做坠撞安全试验时，其严酷等级见表 3。当做强冲击试验时，其严酷等级见表4。
表2 脉冲加速度和持续时间（GJB 150.18）
注：① 速度变化量由冲击脉冲波形积分求得。积分时间从脉冲前0.4D到脉冲后0.1D止，D为冲击脉冲持续时间。② 若设备仅安装在卡车或拖车上，可使用20g的峰值加速度。③ 装在减震器上质量小于150kg的飞行器设备应优先选用后峰锯齿波。
表3 做坠撞安全试验时的严酷等级（GJB 150.18）
注：① 速度变化量由冲击脉冲波形积分求得。积分时间从脉冲前0.4D到脉冲后0.1D止，D为冲击脉冲持续时间。② 装在减震器上质量小于150kg的飞机设备应优先选用后峰锯齿波。
表4 做强冲击试验时的严酷等级（GJB 150.18）
注：① 速度变化量由冲击脉冲波形积分求得。积分时间从脉冲前0.4D到脉冲后0.1D止，D为冲击脉冲持续时间。② 装在减震器上质量小于150kg的飞行器设备应优先选用后峰锯齿波。
GJB 360.23 给出的脉冲加速度和持续时间冲击试验严酷等级见表5。
表5 脉冲加速度和持续时间（GJB 360.23）
注：试验条件D、E、F原则上只适用于半导体器件
GJB 548给出的严酷等级见表6。
表6 脉冲加速度和持续时间（GJB 548）
