Page 59 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 马 刚，等： 舰船设备中量级冲击试验载荷与设计载荷相关性研究 第 7 期

V 2 ，即冲击设计
度 V 2 ，即冲击设计载荷大于试验载荷；但是在跨距较大，即安装频率较高时， V 1 可能小于
载荷小于试验载荷。对于某一特定设备，在船上的安装频率是一定的，由此确定的设计载荷也是一定
的，但对于该设备进行冲击试验时，跨距的选择范围比较大，由此引起的试验载荷也是变化的，可能导致
设计载荷和试验载荷之间不确定的相互关系。
3.2 设备质量影响分析

图 7 给出了安装频率为 70、80、90、100、110、120 Hz 工况下，冲击设计谱速度 V 1 与冲击试验谱速度
m 的变化曲线。可以发现，冲击试验谱速度存在上限以及下限，下限在 1.75 m/s 左右，上限
V 2 随设备质量
在 2.40 m/s 左右。安装频率小于 80 Hz 时，冲击设计谱速度 V 1 大于试验谱速度 V 2 ，冲击设计载荷大于试
验载荷；安装频率大于 80 Hz 时，存在一临界质量，使得冲击设计谱速度 V 1 等于冲击试验谱速度 V 2 ，并且
此临界质量会随着安装频率的升高而增大。

3.00 3.00 3.00

V 1 V 1 V 1
2.75 V 2 2.75 V 2 2.75 V 2
2.50 2.50 2.50
V/(m·s −1 ) 2.25 V/(m·s −1 ) 2.25 V/(m·s −1 ) 2.25
2.00
2.00
2.00
1.75 1.75 1.75
1.50 1.50 1.50
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
m/t m/t m/t
(a) 70 Hz (b) 80 Hz (c) 90 Hz
3.00 3.00 3.00
V 1 V 1 V 1
2.75 V 2 2.75 V 2 2.75 V 2
2.50 2.50 2.50
V/(m·s −1 ) 2.25 V/(m·s −1 ) 2.25 V/(m·s −1 ) 2.25
2.00
2.00
2.00
1.75 1.75 1.75
1.50
1.50 1.50 1.25
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
m/t m/t m/t
(d) 100 Hz (e) 110 Hz (f) 120 Hz
V 2 随质量的变化
图 7 不同设备安装频率下冲击设计谱速度 V 1 与冲击试验谱速度
V 2 with mass
Fig. 7 Changes of impact design spectrum velocity V 1 and impact test spectrum velocity
at different equipment installation frequencies

3.3 摆锤高度影响分析 2.5
3.1 和 3.2 节中对设备安装频率、设备质量
2.0
的影响分析，均基于 GJB 150.18—1986 中规定的
标 准 工 况 ， 即 设 备 质 量 确 定 之 后 ， 摆 锤 高 度 根
据 标 准 相 应 确 定 。 为 分 析 摆 锤 高 度 对 冲 击 试 V 2 /(m·s · ) 1.5 0.191 h 0.5
验谱速度的影响，取设备质量为 1 900 kg，槽钢
1.0
跨 距 为 60 cm， 安 装 频 率 为 62 Hz， 计 算 20～
160 cm 共 8 组锤高（h）下冲击试验谱速度，结果
√ 0.5
如图 8 所示，可以发现冲击试验谱速度 V 2 与 h 20 40 60 80 100 120 140 160
h/cm
成正比。
V 2 随摆锤高度的变化
图 8 冲击试验谱速度
Fig. 8 Changes of impact test anvil impact spectrum velocity V 2
with the height of the pendulum

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