在产品的研制过程中，经常需要在冲击试验台、跌落试验台、碰撞台等冲击设备上进行冲击试验，以验证产品在运输、使用环境中的抗冲击性能。
在冲击试验的过程中，我们通过冲击测量设备获取加速度时域信号并在此基础上进行一系列的分析。在信号分析的过程中，冲击响应谱分析是其中常见的一种。
今天我们就以VENZO 640冲击测量仪为基础，一起来了解冲击测量中的冲击响应谱分析，希望通过本文的介绍，能给大家在工作和学习中提供一些有意义的参考！
PART1 什么是冲击响应谱？
冲击响应谱是描述单自由度振动系统受到一定冲击作用时，响应的最大值与振动系统的固有频率或固有周期关系的曲线。冲击响应谱不是描述冲击的本身，而是描述冲击的影响。
如上图所示，对某冲击信号进行冲击响应谱分析。冲击响应谱曲线中，X轴表示振动系统的固有频率，Y轴表示冲击响应的最大加速度值。
我们在冲击响应谱曲线上，取两个点，分别为（125Hz，438.4g）和（1000Hz，607.49g）。那么这两个点的含义就是，该冲击信号对125Hz的单自由度振动系统会产生438.4g的加速度响应，而对1000Hz的单自由度振动系统会产生607.49g的加速度响应。
PART2冲击响应谱分析的参数
1.类型
冲击响应谱的类型分为：综合谱、主谱、余谱。主谱是指激励脉冲持续时间内，一系列被激励单自由度系统的最大响应值与振动系统固有频率的关系曲线。余谱是指激励脉冲持续时间结束后，一系列被激励单自由度系统的最大响应值与振动系统固有频率的关系曲线。而综合谱是激励脉冲整个捕捉时间内，一系列被激励单自由度系统的最大响应值与振动系统固有频率的关系曲线。
而综合谱、主谱、余谱三种类型下，还分为最大绝对值，最大正值，最大负值三种。
SRS(f):冲击响应谱曲线，横坐标为试件的固有频率，纵坐标为冲击响应的绝对值的最大值。
SRS +(f)：冲击响应谱曲线，横坐标为试件的固有频率，纵坐标为冲击响应的最大正值。
SRS - (f)：冲击响应谱曲线，横坐标为试件的固有频率，纵坐标为冲击响应的最大负值的绝对值。
下图分别为某冲击响应谱的最大绝对值，最大正值，最大负值的曲线。
2.倍频分辨率
倍频分辨率定义为冲击应谱分析的频率间隔，一般以1/N的形式设定。常见的有1，1/3，1/6，1/12，1/24，1/48等，一般取1/3即可。下图分别是1/6和1/24的倍频分辨率，显然，N越大，频率间隔越小，冲击响应谱越精确。
3.阻尼比和Q值
阻尼比和Q的乘积始终为0.5。阻尼比或Q值的大小取决于被分析试件的结构。一般情况下，阻尼较大时，取0.05，此时Q取10；阻尼较小时，取0.01，Q值取50。其它条件相同时，阻尼比越小，冲击响应值越大。
下图分别为同一个冲击信号，阻尼比分别为0.05和0.01时的冲击响应谱。
4.频率范围
冲击响应谱的频率范围上限可取采样率/2.56，VENZO 640H冲击测量仪可分析高达1.5625e+006Hz的冲击响应谱。
PART3冲击响应谱分析的常见混淆
1.冲击响应谱分析与冲击响应谱模块
VENZO640冲击测量软件中，一般配有经典冲击、冲击响应谱、瞬态捕捉三个冲击信号捕捉模块。
经典冲击、冲击响应谱、瞬态捕捉三个模块中均可进行冲击响应谱分析。用户可以查看每一帧信号的冲击响应最大值、最小值及对应频率，正负向超出容差百分比。
而冲击响应谱模块和冲击响应谱试验机匹配使用，其参考谱波形和冲击响应谱试验机的目标波形一致。冲击响应谱分析的内容中，还增加了目标+在平直段和全频段的百分比。
2.冲击响应谱分析与冲击响应分析
VENZO640冲击测量软件中，除了配置冲击响应谱分析功能，用户还可以对波形进行冲击响应分析。两者的名字类似，但其中的含义并不同。
冲击响应谱分析，描述的是冲击波形对多个固有频率的振动系统产生的最大响应和固有频率的关系。
而冲击响应分析，描述的是冲击波形对某个特定固有频率的振动系统产生的时域响应信号。下图分别为某冲击信号和对1000Hz固有频率的试件产生的冲击响应信号。
