冲击谱是潜艇和水面舰船设备抗冲击研究中广泛采用的描述冲击环境的方法,主要用来评估设备破坏的可能性和建立设备考核的设计谱。将实船试验中不同工况下同一位置的冲击谱数据进行整合可以得到设备的设计谱,并以此为基准形成抗冲击标准对预服役的舰载设备进行冲击考核,只有通过考核的设备才能用于实际的舰船结构上。因而设计谱的准确性关系着整个舰船的生命力。目前我国的设备抗冲击标准主要建立在德军标和美军标的设计谱基础上,对冲击标准内的关键指标数据缺乏相关的试验验证,因而难以保证其考核方法的合理性。本文主要针对上面的问题,对舰载设备与船体结构之间的谱跌现象进行深入研究,分析不同因素对设备设计谱的影响规律,旨在为我国抗冲击标准的修订提供一定的依据。具体内容如下:首先,介绍了冲击谱的基本原理,并在单自由度以及多自由度系统中对其有效性进行了验证。同时指出伪速度冲击谱在舰船设备抗冲击的重要性,并分别从模态速度和能量的角度对其理论基础进行了解释。最后基于机械阻抗方法解释了谱跌现象的形成原因,提出谱跌的控制因素;第二,回顾现行的两种设计谱方法(德军标和美军标)的不同,指出二者的不足;通过简单的二自由度和四自由度理论模型来阐述设计谱值的产生由来;最后将简化设备安装在舰船模型上,探究不同因素对设计谱的影响以及多自由度系统的子模态耦合问题;第三,基于设备与船体之间的耦合效应,参照美国MIL-S-901D设计了一个甲板模拟器,并对其固有频率进行了分析;分别计算了不同固有频率下甲板模拟器上未安装设备、安装设备、设备重量改变时的冲击环境。得出可以通过调节甲板模拟器的固有属性,实现对设备冲击输入在任意频段内的调节;第四,将某型整流器机柜结构为研究对象,采用冲击机作为加载设备,测试了机柜在四种冲击速度下机角及内部各处的冲击加速度,获得了冲击环境数值和分布情况。并用试验数据对数值模型进行了修正,通过有限元软件的仿真模拟,得到机柜各电气设备的冲击环境,为舰船电气设备的失效模式研究及其防护提供依据。