不同于经典冲击用于模拟产品在使用、装卸、运输过程中经常会遭受的各种机械冲击，瞬态冲击常用于模拟地震波或者元器件在使用中经受的如地震、爆炸所引起的短持续时间的脉冲和振荡。通过瞬态冲击试验后的产品进行功能和性能检测，以评估产品承受特定瞬态冲击环境的能力。瞬态冲击试验中，常见的激励波形有拍波、衰减正弦波、正弦、哨叫、白噪声、导入时域波形文件等，同时可对波形进行加窗、裁剪、补偿、去直流、高低通滤波、缩放、重采样等设计，生成定制的目标波形。
今天我们就以VENZO 880振动控制器的瞬态冲击模块为基础，一起来了解瞬态冲击试验，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 瞬态冲击试验的应用
拍波激励是瞬态冲击试验中常见的形式之一，拍波试验也常称为正弦拍频试验，适用于在使用中经受到没有精确定义的短期脉冲或振荡力的设备。产品在固定频率上用若干预定的正弦拍频振动激励，这个固定频率是预定频率或者产品的自振频率。在独立的正弦拍频之间有一个间歇，以允许产品的自响应衰减。
衰减正弦波激励是瞬态冲击试验中另一种常见的形式，这种激励方式常用于模拟受地震作用的结构中的设备受到的冲击环境。此外安装在固定翼飞机上或飞机内的装备在承受弹射起飞和拦阻着陆时受到的冲击环境也可以用衰减正弦波进行模拟。
正弦波激励则通过多周期的定频正弦波来模拟准静态环境，常用于卫星在运载火箭升空的主动段，受到火箭高值加速度而产生静力过载的模拟试验，以确定卫星承受的静载荷对其本身结构及运行状态的影响。在实际试验中，为避免试验开始就受到大量级的负荷，需对波形加窗加入上升和下降领域。
哨叫激励类似于正弦波，其幅值固定，只是其频率并非固定。其频率在设定频段内逐渐上升或下降。白噪声激励则直接设定加速度峰值和持续时间，频段由采样频率直接获得。
导入波形则可以直接导入时域波形文件，支持二进制、文本、UFF、ITF波形文件、EXCEL表格文件等。其中VENZO 800内置了Earthquake-Zone2、Earthquake-Zone3、Earthquake-Zone4的地震波波形，可方便快捷的实现Bellcore标准中的地震波模拟。
PART2 瞬态冲击的控制原理
瞬态冲击试验控制过程：VENZO 880振动控制器通过给定的加速度波形作为目标信号，发送加速度波形对应的驱动信号到振动台，同时采集振动台的响应加速度，在线测量振动控制系统的传递函数，通过由小到大不同量级的迭代，不断计算并更新驱动信号，最后实现目标波形的再现。
整个过程中，振动控制器的输出—功放—振动台—加速度传感器—振动控制器输入，形成一个完整的闭环系统。如果闭环系统中某个环节出现问题，就可能会报警开环，如控制器输出线缆接触不良、功放增益未开启、加速度传感器线缆损坏、传感器输入模式错误等。
PART3 瞬态冲击试验的特点
VENZO 880振动控制器的瞬态冲击模块中，能实现瞬态冲击波形的闭环控制，支持多种波形，如拍波，衰减正弦波，正弦，白噪声等。软件提供多种分析功能，如通道间传递函数分析，频谱分析，冲击响应谱分析等，还可对时域波形进行长时间数据记录以供后续详细分析。配置的波形剪裁加窗、数据处理可以为用户定制需要的目标波形，限制列表中的负荷比让用户安心地进行各种量级的瞬态冲击试验。
为了更好地满足用户的需求，VENZO 880振动控制器的瞬态冲击模块还配置了一些特色的功能。
√ 衰减正弦补偿处理
VENZO 880振动控制器的瞬态冲击模块中，对衰减正弦波可选补偿处理。根据GJB150.18A-2009程序VIII的要求，弹射起飞和拦阻着陆冲击试验中，一般可用衰减正弦波进行模拟，由于原始波形的试验条件的位移和速度较大，故需要对波形进行补偿处理。VENZO 880软件中的波形补偿处理，在保证峰值加速度不变的情况下，有效地降低了波形的位移和速度。
如某试验条件为：模态圆频率70.31rad/s，瞬态波振幅Am为8g，阻尼比为0.025，波形有效持续时间2s，冲击次数20次。振动台指标：速度2m/s，位移峰峰值76mm。
优化前：
优化后：
可以看出，优化前，试验所需的速度和位移较大，且位移超出了振动台的指标。优化后，试验所需的速度和位移显著降低，振动台完全可以满足试验的需求。
试验控制波形如图所示：
√ 频域精确控制
在试验过程中，VENZO 880振动控制器的瞬态冲击模块采用了时域波形和自功率谱密度曲线的双重控制，保证了瞬态冲击波形控制的精度。在试验编辑过程中，用户可自定义控制频率范围，实现频域精确控制。
某核电站阀门的SSE试验标准中，正弦拍频条件之一为拍频频率为20Hz,每个频率中均含有15个连续正弦拍频，拍频数为5，拍频间隔500ms,加速度量级4g。试验时，产品保持工作状态。
VENZO 880控制软件中设置条件如下图所示：
下图是拍波试验的控制范围设置及试验运行曲线：
√ 中断标准多样化
VENZO 880振动控制器的瞬态冲击模块中，高低中断可设置恒定加速度模式，也可设置随动模式（分为dB,%,g等单位）。
恒定加速度模式，正负8g高低中断，设置及曲线如下图所示：
随动模式，30%高低中断，设置及曲线如下图所示：
√ 量级试验独立脉冲间隔设置
VENZO 880振动控制器的瞬态冲击模块中，计划表量级试验可独立设置脉冲间隔时间，如50%，75%，100%量级试验可设置不同的脉冲间隔时间，能更好地满足不同用户的试验需求。同时，量级试验可选择是否计入试验脉冲数，并在试验状态和试验报告中显示。
