因力、位置、速度和加速度等參量急劇變化而激起的系統的瞬態運動。其特點是衝擊激勵參量的幅值變化快，持續時間短（同系統的固有周期相比頻率範圍寬。在物體碰撞、炸藥焊炸、地震等過程中都會產生衝擊。衝擊作用在結構上會產生幅値很大的加速度、衝擊也會引起人體組織器官的損傷。因此，在系統設計時必須考慮衝擊的影響，必要時可採取隔離或吸收衝擊的措施。但衝擊也有可以利用的一面夯機，都是利用衝擊在極短時間內傳遞能量並產生很大的衝擊力。
基本介紹
- 中文名：衝擊
- 外文名：Shock
衝擊分類,衝擊描述,
衝擊分類
按激勵參量的時域波形特性可分為三種：①脈衝型衝擊。這種衝擊的激勵參量的瞬時值在極短時間內由平衡位置上升到最大值，然後又下降到平衡位置（圖1a）可用數學式描述的理想化的脈衝型衝擊的波形有半正弦波、梯形波、鐘形波、三角波或鋸齒波等。貨物包裝箱在運輸、裝卸過程中由於碰撞、跌落而受到的衝擊多屬脈衝型。②階躍型衝擊。這是參量幅值由平衡位置急劇改變到新的位置所形成的沖志（圖1b）。理想化的階躍型衝擊改變參量位置所需時間為零。實際階躍型衝擊所需時同多為微秒級到毫杪級。多級火箭在分級時，由於拋棄前級，質量突然減少，因而就會產生加速度階躍。③複雜衝擊，又稱瞬態振動。其波形是往復振盪型的，往往難以用數學式表達（圖1c）。飛機、飛彈和艦船內部的儀表設備所受到的間接的（經過蒙皮、隔框、支架等傳遞的）衝擊多屬此類。
圖1 衝擊波型 P衝擊輸入t時間衝擊描述
有兩種方法：①描述衝擊波形本身的固有特性。可在時域內用波形的形狀、峰值、脈衝寬度（即持續時間）等參量描述，這種描述適用於簡單脈衝型衝擊；也可在頻域內用傅立葉譜求出衝擊的主要頻率分量和頻率範圍，這種描述既適用於簡單脈衝型衝擊也適用於複雜脈衝型衝擊。圖2為半正弦脈衝及其傅立葉幅值譜。②描述衝擊對系統的作用效果。可採用衝擊回響譜（簡稱衝擊譜），即無阻尼的或有阻尼的單自由度系統對作用在系統基座上的衝擊的回響峰值同該系統同有頻率的函式關係。衝擊譜又可細分為：僅在作用期間獲得的衝擊譜稱為初始衝擊譜（簡稱主譜）；在衝擊作用之後獲得的衝擊譜稱為剩餘衝擊譜（簡稱余譜）；主譜和余譜中取最大值後形成的衝擊譜稱為最大譜。圖3為半正弦脈衝作用於無阻尼單自由度系統後得到的衝擊譜。
衝擊譜的概念提出較早，由於它比較簡單，而且很多系統在一定程度上可以當作單自由度系統，所以可以通過衝擊譜了解機器設備因受衝擊而破壞的程度，因此衝擊譜至今仍是研究衝擊的重要工具。但它沒有考慮到相位因素，提供的只是一種不完整的信息。
