Удар: параметры импульса и высота разгона ударного стенда

Готовите испытание на одиночный удар (испытание Ea по ГОСТ 28213-89 / IEC 60068-2-27)? Калькулятор по форме ударного импульса (полусинусоидальный, пилообразный, трапецеидальный), пиковому ускорению и длительности считает изменение скорости ΔV — ключевой контролируемый параметр удара — и эквивалентную высоту свободного сброса стола ударного стенда с гравитационным разгоном. При необходимости учитывает отскок наковальни.

Параметры ударного импульса

Форма импульса

Пиковое ускорение, g

Длительность импульса, мс

Коэффициент отскока e (0…1, опц.)

Отскок e = 0 — без отскока (программатор гасит стол); e = 1 — идеально упругий отскок (симметричный полусинус на пружинном стенде). Отскок уменьшает требуемую высоту сброса.

Что считается и как

Калькулятор работает с одиночным ударным импульсом по ГОСТ 28213-89 (МЭК 68-2-27-87), гармонизированному с IEC 60068-2-27 (испытание Ea). Стандарт задаёт три формы импульса: полусинусоидальный, пилообразный с пиком в конце и трапецеидальный. Форма определяет коэффициент k — отношение площади под импульсом (изменения скорости) к произведению пикового ускорения на длительность.

Коэффициент формы импульса (ΔV = k · a_пик · τ):

Полусинус: k = 2/π ≈ 0.637
Пилообразный (пик в конце): k = 0.5
Трапеция (фронты ≤ 10 % τ): k = 0.9

Изменение скорости и пересчёт ускорения (g = 9.80665 м/с²):

a_пик[м/с²] = A[g] · 9.80665
ΔV = k · a_пик · τ (τ в секундах = мс / 1000)

Эквивалентная высота свободного сброса стола. На ударном стенде с гравитационным разгоном стол сбрасывается с высоты h, набирая скорость удара v = √(2gh). Если весь перепад скорости приходится на удар (без отскока):

h = ΔV² / (2·g)

При отскоке с коэффициентом восстановления e = V_отскока / V_удара перепад скорости удваивается на долю (1 + e), поэтому требуемая высота сброса меньше:

h = ΔV² / (2·g·(1 + e)²)

ΔV — главный контролируемый параметр удара: ГОСТ 28213-89 допускает держать фактическое ΔV в пределах ±15 % номинального. Именно ΔV (а не только пик ускорения) определяет требуемую энергию разгона стенда, программатора и наковальни.

✓ Проверочный пример

Вход: Полусинус, пиковое ускорение A = 500 g, длительность τ = 1 мс, без отскока (e = 0)

Ожидается: a_пик = 500·9.80665 = 4903.33 м/с²; ΔV = (2/π)·4903.33·0.001 = 0.63662·4.90333 = 3.1216 м/с (в карточке 3.122); h = 3.1216²/(2·9.80665) = 9.744/19.613 = 0.4968 ≈ 0.497 м (497 мм).

Источник: ГОСТ 28213-89 (МЭК 68-2-27-87) / IEC 60068-2-27, испытание Ea; k полусинуса = 2/π (интеграл полупериода синуса); g = 9.80665 м/с²; h = ΔV²/2g (свободное падение)

Источники (проверены 2026-07-24): ГОСТ 28213-89 (МЭК 68-2-27-87) «Испытание Ea и руководство: Одиночный удар» — формы импульса и допуск ±15 % на ΔV; IEC 60068-2-27:2008 (Edition 4.0) — гармонизированный международный стандарт; MIL-STD-810H, Метод 516.8 — правило фронтов трапеции ≤ 10 % длительности (k = 0.9) и замена формы импульса по равенству изменения скорости. Коэффициенты k полусинуса (2/π) и пилы (0.5) — точные (интегрирование площади импульса); g = 9.80665 м/с² — стандартное ускорение свободного падения (ГКМВ 1901).

Опубликовано: 24 июля 2026 г.Обновлено: 24 июля 2026 г.Актуальность стандартов проверена при последнем обновлении

Калькулятор — вспомогательный инструмент для оценки. Для сертификации, проектной документации и приёмочных испытаний сверяйтесь с первоисточником стандарта.

Похожие калькуляторы