在IEC、航标等标准中，习惯上把重复作用次数较少，冲击加速度较大，以峰值破坏为主的这类试验称为“冲击试验”。冲击是一种瞬态过程，是振动环境的一种特例，有其独有的特点，因此，冲击试验便成为重要的动力环境试验之一。冲击试验是考核环境对设备的影响，评定设备的机械结构耐冲击能力重要手段。61132

1  关于撞击和侵彻现象的研究

一直以来，国内外的力学专家及爱好者对于高速碰撞过程，尤其是弹靶间撞击和侵彻目标的问题投入了大量的精力去关注、研究。而弹靶间撞击和目标侵彻的理论与实践研究是非常具有民用价值和军事应用背景的。远在十九世纪的拿破仑时代，有关于高速侵彻的研究实验工作[8-10]就在法国军事工程学院中展开了。美国的H.P.Robertson在二战开始后不久，著作了《末弹道学》[11]，其中汇集了许多过去的试验研究结果。有关方面的研究最初主要集中在军事领域中，其内容涉及广泛，包括坚硬目标的摧毁、装甲板的侵彻、锥头和钝头的弹体问题、子弹的速度以及易碎子弹的质量损失等诸多问题。

近年来，国内有关于弹体侵彻目标问题的研究和试验也在不断的发展进步，如谈庆明和孙庚辰[12] [13]对金属厚靶板的超高速碰撞进行了开坑实验；马晓青等[14] [15]用皮泥模拟高速碰撞、球形弹丸碰撞和贯穿装填不同介质钢管的试验；宋杨[16] 试验研究了贫铀穿甲弹侵彻均质装甲的课题；吴强和李大红[17]研究了钨杆弹的斜侵彻；钱七虎和尹放林[18]完成了钢球纤维混凝土遮弹层抗弹体侵彻试验；王道荣等[19]总结了国内外大量的实验数据，应用量纲分析法研究了高速贯穿混凝土类靶的规律；陈放、姜春兰等[20]对钨合金球正侵彻陶瓷/铝复合靶的弹道性能进行了有关的研究和试验。

另外，关于弹体对多种材料侵彻问题，国内外学者在研究试验方面也做了很多工作。其中包括对多碳酸盐材料[21]、高强度混凝土[22]以及陶瓷/复合材料[23]等等的侵彻过程研究。以上这些国内外科学工作者们的试验和探究丰富了有关高速碰撞和侵彻贯穿方面的材料和经验，为进一步深入开展理论研究提供了宝贵的经验和资料。

2  几种冲击过载试验方法

(1) 马歇特锤击试验，一般被用来评估火工品组件在膛内受到发射冲击作用时的过载能力，实物图如图1.1。

图1.1 马歇特击锤装置

其构件有击锤、铁砧、传感器等。击锤和锤柄通过半圆轮与重锤相连，当重锤下落时，半圆轮旋转同时带动载有火工品组件的击锤作弧形运动撞击铁砧，从而产生惯性力，以此模拟发射时火工品组件受到的过载环境。试验所需力的大小，由棘轮的齿轮数控制，过载加速度信号通过传感器和动态信号测试仪获得。该方法需要的试验条件简单，易于操作，缺点是受冲击速度的限制，所能获得的最大加速度相对较低；仅能模拟发射时火工品的加速度峰值，反映不出过载加速度的时间历程情况，同等条件下重复试验得到的加速度误差较大。

(2) 落球碰撞试验：落球碰撞试验具有使用方便、操作快捷的优点，论文网原理是将传感器安置在钢板底部，落球从某一高度自由下落撞击钢板，传感器外接测试系统即时记录撞击过载曲线。通过改变落球直径、下落高度和底板尺寸，可以得到不同的撞击过载加速度。目前落球碰撞试验能实现的最大加速度值约在5万g，脉宽为ms量级,主要用于评估较大尺寸的火工品组件在膛内受冲击时的过载特性。2007年，美国海军弹药研究所采用落球碰撞试验考察引信失效率，得到了3万g以上的过载加速度[24]；二零四工厂将速射弹药的底火从13m跌落碰撞，测得其受到的最大过载系数约4万g；南京理工大学的李石磊[25]和何小斌[26]用不同直径钢球进行落球碰撞试验，试验测得撞击不同厚度钢板的加速度曲线，并对比讨论了加速度峰值和脉宽变化规律。