機械沖擊的(de)目的(de)是評估系統在嚴重沖擊（極端加速和(hé)減速過程）下(xià)的(de)響應和(hé)穩定性，例如：對(duì)于在飛(fēi)行操作，爆炸分(fēn)離等過程中産生的(de)那些。由沖擊負載引起的(de)印刷電路闆響應預測對(duì)于電子封裝的(de)機械設計的(de)可(kě)靠性非常重要。控制系統将以定義的(de)加速度級别和(hé)持續時(shí)間再現所選波形的(de)時(shí)域。

 沖擊物(wù)理(lǐ)試驗（試驗設備如圖 1）需要花費大(dà)量的(de)人(rén)力、物(wù)力及時(shí)間成本，而基于計算(suàn)機技術的(de)現代數值仿真技術已經成熟，可(kě)以有效的(de)預測産品在機械沖擊過程中的(de)力學響應，獲得(de)産品的(de)抗沖擊可(kě)靠性，有效的(de)節省設計成本，縮短産品驗證周期。根據激勵的(de)類型機械沖擊可(kě)以分(fēn)爲以下(xià)幾種類型：

圖 1 沖擊試驗設備

• 1 基于時(shí)域的(de)沖擊試驗

時(shí)域沖擊主要有以下(xià)三種（如圖2所示），分(fēn)别是半正弦脈沖、後鋸齒峰脈沖及矩形脈沖，它們分(fēn)别對(duì)應不同的(de)沖擊狀态，通(tōng)過仿真可(kě)以獲得(de)産品在不同時(shí)刻的(de)結構響應，可(kě)以跟蹤産品結構在沖擊過程中各個(gè)時(shí)刻的(de)結構響應，從而爲産品結構工程師提高(gāo)産品可(kě)靠性提供依據。

圖 2 常見的(de)三類時(shí)域沖擊輸入載荷曲線

 圖 3 沖擊過程中某時(shí)刻的(de)應力雲圖

• 2 沖擊響應譜（SRS）仿真

沖擊響應譜定義的(de)是在同一沖擊激勵作用(yòng)下(xià)多(duō)自由度系統中各自由度的(de)最大(dà)響應關于頻(pín)率的(de)關系曲線，可(kě)以爲加速度-頻(pín)率、速度-頻(pín)率或位移-頻(pín)率等幾類，最常用(yòng)的(de)是如圖加速度-頻(pín)率的(de)定義方式。基于沖擊響應譜的(de)仿真方法一般有兩種：一種是利用(yòng)沖擊響應譜直接仿真，這(zhè)種方法獲得(de)結果往往過于保守；另外一種是将沖擊響應譜首先轉化(huà)爲時(shí)域載荷譜，然後通(tōng)過瞬态的(de)方法進行仿真，該種方法由于考慮了(le)三類非線性因素的(de)影(yǐng)響，從而獲得(de)更加貼近工程實際的(de)結果。

圖 4 沖擊頻(pín)域響應譜(SRS)及對(duì)應的(de)時(shí)域譜

圖 5 基于沖擊響應譜的(de)仿真 

• 3 行業标準

[1] MIL-STD-810F ，Environmental Engineering Considerationsand Laboratory Tests [S].

[2] Environmental Handbook for Defence Materiel Environmental Condition[K]. Geneva ：ASVE， 2006. 

[3] GJB 150.18-86 軍用(yòng)設備環境試驗方法 ， 沖擊試驗 [S].
[4] GJB 150.18A-2009 軍用(yòng)裝備實驗室環境試驗方法 ， 沖擊試驗 [S].
[5] HB 5830.2-1982 機載設備環境條件及試驗方法沖擊.