ในกลศาสตร์และฟิสิกส์แรงกระแทก คือ การเร่งความเร็วอย่างกะทันหันและชั่วคราวที่เกิดจากแรงกระแทก การตก การ เตะแผ่นดินไหวหรือการระเบิดแรงกระแทกทางกลโดยทั่วไปประกอบด้วยเหตุการณ์การเร่งความเร็วที่มีระยะเวลาสั้นและมีขนาดใหญ่ ซึ่งอาจทำให้เกิดการเสียรูปของโครงสร้างหรือความเสียหายในส่วนประกอบ^{[ 1 ]}

แรงกระแทกหมายถึงสสารที่ได้รับแรงกระทำในอัตราที่สูงมากเมื่อเทียบกับเวลา แรงกระแทกเป็นเวกเตอร์ที่มีหน่วยเป็นความเร่ง (อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว) หน่วยg (หรือg₀ ) แทนค่าทวีคูณของความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงมาตรฐานและเป็นหน่วยที่ใช้กันโดยทั่วไป

คลื่นกระแทกสามารถระบุลักษณะได้จากความเร่งสูงสุด ระยะเวลา และรูปร่างของคลื่นกระแทก (ครึ่งไซน์ สามเหลี่ยม สี่เหลี่ยมคางหมู ฯลฯ) สเปกตรัมการตอบสนองต่อคลื่นกระแทกเป็นวิธีการประเมินคลื่นกระแทกเชิงกลเพิ่มเติม^{[ 2 ]}

การวัดแรงกระแทกเป็นที่น่าสนใจในหลายสาขา เช่น

• การแพร่กระจายของแรงกระแทกที่ส้นเท้าผ่านร่างกายของนักวิ่ง^{[ 3 ]}
• วัดขนาดของแรงกระแทกที่จำเป็นต่อการสร้างความเสียหายให้กับสิ่งของ: ความเปราะบาง^{[ 4 ]}
• วัดการลดแรงกระแทกผ่านพื้นสนามกีฬา^{[ 5 ]}
• การวัดประสิทธิภาพของโช้คอัพ^{[ 6 ]}
• การวัดความสามารถในการดูดซับแรงกระแทกของวัสดุรองรับบรรจุภัณฑ์^{[ 7 ]}
• วัดความสามารถของหมวกกันน็อคกีฬาในการปกป้องผู้คน^{[ 8 ]}
• วัดประสิทธิภาพของตัวยึดกันกระแทก
• การพิจารณาความสามารถของโครงสร้างในการต้านทานแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว เช่น แผ่นดินไหว เป็นต้น^{[ 9 ]}
• การพิจารณาว่าผ้าป้องกันส่วนบุคคลช่วยลดหรือขยายแรงกระแทกหรือไม่^{[ 10 ]}
• การตรวจสอบว่าเรือรบและอุปกรณ์ของเรือสามารถทนต่อแรงกระแทกจากการระเบิดได้^{[ 11 ] [ 12 ]}

โดยปกติแล้ว แรงกระแทกจะถูกวัดโดยใช้เครื่องวัดความเร่งแต่ ก็มีการใช้ ทรานสดิวเซอร์ อื่นๆ และการถ่ายภาพความเร็วสูงด้วยเช่นกัน^{[ 13 ]} มี เครื่องมือวัดในห้องปฏิบัติการหลากหลายประเภท ให้เลือก ใช้ นอกจากนี้ยังมีการใช้เครื่องบันทึกข้อมูลแรงกระแทกแบบแยกส่วน อีกด้วย

แรงกระแทกของสนามมีความแปรปรวนสูงและมักมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ แม้แต่แรงกระแทกที่ควบคุมในห้องปฏิบัติการก็มักมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอและมีสไปค์ที่มีระยะเวลาสั้น สามารถลดเสียงรบกวนได้ด้วยการกรองแบบดิจิทัลหรืออนาล็อกที่เหมาะสม^{[ 14 ] [ 15 ]}

วิธีการทดสอบ และข้อกำหนด ที่ควบคุมจะให้รายละเอียดเกี่ยวกับการดำเนินการทดสอบแรงกระแทก การวางตำแหน่งเครื่องมือวัดอย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ สินค้าที่เปราะบางและสินค้าบรรจุภัณฑ์จะตอบสนองต่อแรงกระแทกในห้องปฏิบัติการแบบสม่ำเสมอแตกต่างกันไป^{[ 16 ]}มักจำเป็นต้องมีการทดสอบซ้ำ ตัวอย่างเช่นMIL-STD-810 G วิธี 516.6 ระบุว่า: อย่างน้อยสามครั้งในทั้งสองทิศทางตามแกนตั้งฉากทั้งสามแกน

การทดสอบแรงกระแทกโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ การทดสอบแรงกระแทกแบบคลาสสิก และการทดสอบแรงกระแทกจากไฟหรือกระสุน การทดสอบแรงกระแทกแบบคลาสสิกประกอบด้วยแรงกระแทกดังต่อไปนี้: ครึ่งไซน์ , ฮาเวอร์ไซน์, คลื่นฟันเลื่อยและสี่เหลี่ยมคางหมูการทดสอบแรงกระแทกจากไฟและกระสุนเป็นการทดสอบเฉพาะทางและไม่ถือเป็นการทดสอบแรงกระแทกแบบคลาสสิก การทดสอบแรงกระแทกแบบคลาสสิกสามารถทำได้โดยใช้เครื่องเขย่าแบบอิเล็กโทรไดนามิก (ED) หอคอยตกอิสระ หรือเครื่องทดสอบแรงกระแทกแบบนิวแมติก แรงกระแทกแบบคลาสสิกเกิดขึ้นเมื่อโต๊ะของเครื่องทดสอบแรงกระแทกเปลี่ยนทิศทางอย่างกะทันหัน การเปลี่ยนทิศทางอย่างกะทันหันนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็วอย่างรวดเร็วซึ่งสร้างแรงกระแทก การทดสอบผลกระทบของแรงกระแทกบางครั้งดำเนินการในแอปพลิเคชันการใช้งานจริง เช่นการทดสอบการชน ของรถยนต์ การทดสอบพื้นผิวถนนโดยทั่วไปจะดำเนินการโดยการให้พื้นผิวถนนได้รับแรงกระแทกเชิงกลจากเครื่องวัดการโก่งตัวของน้ำหนักที่ตกลงมา

การใช้ระเบียบวิธีการทดสอบ ที่เหมาะสม รวมถึง ขั้นตอน การตรวจสอบและรับรองความถูกต้องมีความสำคัญในทุกขั้นตอนของการทดสอบและการประเมินผล

แรงกระแทกทางกลมีศักยภาพที่จะทำให้สิ่งของเสียหายได้ (เช่นหลอดไฟ ทั้งดวง ) หรือส่วนประกอบของสิ่งของนั้นเสียหายได้ (เช่น ไส้หลอดในหลอดไฟแบบไส้ )

• สิ่งของที่ เปราะบางหรือแตกหักง่ายสามารถแตกหักได้ ตัวอย่างเช่น แก้วไวน์คริสตัลสองใบอาจแตกละเอียดเมื่อกระทบกันสลักนิรภัยในเครื่องยนต์ถูกออกแบบมาให้แตกหักเมื่อได้รับแรงกระแทกในระดับหนึ่ง โปรดทราบว่า วัสดุ ที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่นได้ในบางครั้งอาจแสดงอาการแตกหักแบบเปราะเมื่อได้รับแรงกระแทกเนื่องจากผล ของการ เปลี่ยนแปลงตามเวลาและอุณหภูมิ
• สิ่งของที่อ่อนตัวได้นั้นสามารถงอได้ด้วยแรงกระแทก ตัวอย่างเช่น เหยือกทองแดงอาจงอได้เมื่อตกพื้น
• บางรายการอาจดูเหมือนไม่เสียหายจากการกระแทกเพียงครั้งเดียว แต่จะเกิด ความเสียหาย จากความล้าเมื่อได้รับการกระแทกในระดับต่ำซ้ำๆ หลายครั้ง
• แรงกระแทกเพียงครั้งเดียวอาจทำให้เกิดความเสียหายเล็กน้อยซึ่งอาจไม่ร้ายแรงต่อการใช้งาน อย่างไรก็ตาม ความเสียหายเล็กน้อยที่สะสมจากการกระแทกหลายครั้งจะทำให้สิ่งของนั้นใช้งานไม่ได้ในที่สุด
• แรงกระแทกอาจไม่ก่อให้เกิดความเสียหายที่เห็นได้ชัดในทันที แต่อาจทำให้ผลิตภัณฑ์มีอายุการใช้งานสั้นลง กล่าวคือความน่าเชื่อถือลดลง
• แรงกระแทกอาจทำให้สิ่งของนั้นเสียสมดุลได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่มีความแม่นยำสูงได้รับแรงกระแทกปานกลาง หลักปฏิบัติที่ดีทางด้านมาตรวิทยาอาจเป็นการปรับเทียบ ใหม่ ก่อนใช้งานต่อไป
• วัสดุบางชนิด เช่นวัตถุระเบิด แรงสูง อาจระเบิดได้ด้วยแรงกระแทกหรือแรงสั่นสะเทือนทางกล
• เมื่อขวดแก้วบรรจุของเหลวตกหรือได้รับแรงกระแทก ผลกระทบ จากแรงดันน้ำอาจทำให้แก้วแตกเนื่องจากแรงดันน้ำ^{[ 17 ]}

เมื่อการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ประสบการณ์ภาคสนาม หรือการตัดสินใจทางวิศวกรรมบ่งชี้ว่าสิ่งของอาจเสียหายจากแรงกระแทกทางกล อาจมีการพิจารณาแนวทางการดำเนินการหลายประการ: ^{[ 18 ]}

• ลดและควบคุมแรงกระแทกที่เกิดขึ้น ณ แหล่งกำเนิด
• ดัดแปลงชิ้นส่วนเพื่อเพิ่มความทนทานหรือเสริมความแข็งแรงเพื่อให้รับแรงกระแทกได้ดีขึ้น
• ใช้โช้คอัพตัวยึดโช้คหรือเบาะรองเพื่อควบคุมแรงกระแทกที่ส่งไปยังสิ่งของ เบาะรอง^{[ 19 ]}ช่วยลดความเร่งสูงสุดโดยการยืดระยะเวลาของแรงกระแทก
• วางแผนรับมือกับความล้มเหลว: ยอมรับความสูญเสียบางส่วน จัดเตรียมระบบสำรองไว้ ฯลฯ

• DeSilva, CW, "คู่มือการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก", CRC, 2005, ISBN 0-8493-1580-8
• Harris, CM และ Peirsol, AG "คู่มือเรื่องแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน", 2001, McGraw Hill, ISBN 0-07-137081-1
• ISO 18431:2007 - การสั่นสะเทือนและแรงกระแทกเชิงกล
• ASTM D6537 มาตรฐานการปฏิบัติสำหรับการทดสอบแรงกระแทกของบรรจุภัณฑ์ที่มีอุปกรณ์วัด เพื่อกำหนดประสิทธิภาพของบรรจุภัณฑ์
• MIL-STD-810 G, วิธีการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมและแนวทางวิศวกรรม, 2000, มาตรา 516.6
• Brogliato, B., "กลศาสตร์ที่ไม่ราบเรียบ: แบบจำลอง พลศาสตร์ และการควบคุม", Springer London, ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2, 1999.

• การตอบสนองต่อแรงกระแทกทางกล กระทรวงพลังงาน
• สเปกตรัมการตอบสนองต่อแรงกระแทก (ข้อมูลเบื้องต้น)
• การศึกษาเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ SRS