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如何正确的选择振动试验台的夹具？
振动试验台夹具的选择是一个非常重要的问题，因为往往我们要根据客户不同的产品制作出不同的试验夹具。
制作夹具的要求就是比刚度要尽可能的大，也就是要求刚度大而重量轻。
一般从夹具的材料、结构形状和制作工艺三个方面考虑。
为了提高夹具的一阶共振频率，人们通常采用A3钢材料，因为它具有较高的刚度，但它的的重量重（比重为7.8kg/dm3）。
在同等激振力的情况下，较重的夹具意味着振动台产生的加速度减小。
选择铝合金（或镁合金）重量大大降低，当刚度不及A3刚。
当然采用结构设计。
例如加大材料厚度、形状上采用箱型结构、蜂窝结构、封闭式结构以及筋板结构等措施。
在制造方法上采用整体铸造，焊接工艺灯都能提高夹具的刚度进而提供夹具的一阶共振频率，扩大振动试验系统的使用范围。
实际使用时，人们常视试验具体规范和振动台的能力而灵活看待上述问题。
例如：振动试验规范频率上限为几百赫兹，那么采用铝材料为宜，而试验上限频率大于1000赫兹时，采用钢材料也许更适合些。
所以振动试验台的选择和制作也是一门技术，武汉尚测一般会详细了解客户的需求后再定制配套的夹具。
了解振动试验的目的和必要性现今世界经济潮流,已从过去地域性的经济模式而走向全球性的经济贸易。
无论是地域性市场或进军全球市场，高质量的表现是不容讳言的。
而振动测试更是协助您产品跃入高质量行列中不可缺乏的利器。
产品达到用户手中，在此过程中将有不同状态之振动产生，造成产品不同程度的损坏。
而对于产品有任何损坏都不是厂商及客户所愿意见到的，然而运送过程所发生的振动却是难以避免，若一味的提高包装成本，必将带来严重而不必要的浪费，反之脆弱的包装却造成产品的高成本，并丧失了产品形象及市场，这些都不是我们所愿见到的。
振动测试约在四、五十年前开始萌芽，理论建立时，并无助于人们相信它的重要性，直到二次大战时，许多的飞行器、舰艇、车辆及器材在使用后，意外的发现机件失零的比例相当高，经研究的结果发现，大都由于其结构无法承受其本身所产生的长时间共振，或搭载物品承受运送共振所引起之，组件松脱、崩裂，而致机件失零甚而造成巨大损失。
当这项结果公布后，振动测试才受到各界重视，纷纷投入大笔经费、人力去研究。
尔后，对于振动量测分析以至模拟分析的近代理论建立后，对振动测试的方法及逻辑亦不断改进。
尤其现今货物的流通频繁，使振动测试更显重要。
然而振动测试的目的，是在于实验中作一连串可控制的振动模拟，测试产品在寿命周期中，是否能承受运送或振动环境因素的考验，也能确定产品设计及功能的要求标准。
据统计的数据显示提升3%的设计水平，将增加20%的回收及减少18%的各项不必要支出。
振动模拟依据不同的目的也有不同的方法如共振搜寻、共振驻留、循环扫描、随机振动及应力筛检等，而振动的效应计有：一、结构的强度。
二、结合物的松脱。
三、保护材料的磨损。
四、零组件的破损。
五、电子组件之接触不良。
六、电路短路及断续不稳。
七、各件之标准值偏移。
八、提早将不良件筛检出。
九、找寻零件、结构、包装与运送过程间之共振关系，改良其共振因素。
而振动测试的程序，须评估订定试验规格，夹具设计之真实性，测试过程中之功能检查及最后试件之评估、检讨和建议。
深度| Pack振动与冲击夹具设计综述振动与冲击试验是我们评价电池系统结构是否满足强度与疲劳寿命要求的重要手段，而振动冲击夹具是试件与振动台之间传递能量的载体，其正确的设计对于测试结果的可靠度具有决定性的作用。
在此笔者查阅了很多关于夹具设计的相关文献，许多文献中描述的测试对象虽然不是电池系统，但测试的方法和测试工装的设计都可以参考借鉴，在此对阅读的相关文献进行整理，希望能够帮到大家。
1、夹具的结构刚度设计目标谈到设计振动与冲击测试工装，首先第一个想到的是希望夹具在试验频率范围内不出现或少出现共振。
一个好的夹具设计应满足以下6个要求：1）在整个试验频率范围内，夹具的频响特性要平坦，夹具的第一阶固有频率应尽量高于最高试验频率以避免发生夹具与产品的振动耦合；2）夹具与产品连接面上的各个点的响应尽量一致，以确保试验时激励输入的均匀性；3）夹具的刚度质量比要足够大，以提高固有频率；4）夹具的阻尼要尽量大，而且夹具垂直于激励方向的运动要小，以免对振动试验构成干扰；5）波形失真度在第一阶固有频率之前不应大于25%，在夹具第一阶固有频率之后，波形失真度不应大于60%；6）夹具的设计是否合格，关键要看夹具的第一阶固有频率。
设计夹具时，按照一般设计规范，振动夹具设计应尽量使夹具的一阶固有频率落在试验频率之外。
又有文献提到，对于大型夹具来说，要使其1阶固有频率高于试验件的1阶固有频率的3-5倍，以避免发生夹具与试验件在试验方向上产生共振耦合。
根据美国MIL-STD-810B标准规定了根据试验件的质量外形尺寸来确定夹具设计频率的相关规范，如下表所示。
2、材料选择与制作为了满足夹具高频特性要求，其刚度往往设计得很大，决定夹具固有频率的因素是E/ρ，在相同的结构条件下该比值越大，说明频率越高，同时也应该选择阻尼大的材料，最常用的是铝、镁及其合金。
夹具制造的主要方法有整体机加工、螺钉连接、铸造、焊接、粘接、环氧树脂成形等。
上述各种制造方法中以整体机加工为佳，其次是铸造，但铸造后应进行热处理或时效处理，以消除预应力，螺接夹具的高频振动性能最差。
几类典型夹具在振动试验中的应用分析摘要：通过对几种典型振动夹具的对比分析，得出其主要应用场景、应用范围、动态特性等信息，便于指导夹具设计和夹具类型选择。
关键词：振动试验、力学特性、工装夹具、环境工程1引言环境是指在任何时间和地点所存在或遇到的自然的和诱发的条件的总和。
为保证产品在规定的寿命期间，在预期的使用、运输或储存的所有环境条件下保持功能可靠性而进行的设计、研究、制造和试验的工程称之为环境工程。
任何产品都会处于一定的环境中，而这些环境可以分为物理的、化学的、气候的或生物的[1]。
振动环境则是物理环境乃至整个环境工程中最为重要的一类环境。
振动环境试验是将产品暴露于特定的振动环境中，发现产品的设计、制造、工艺等缺陷，鉴定产品能否承受预计的振动环境，验证产品振动环境的适应性及可靠性，保证产品在实际振动环境下结构的完整性且性能、精度不降低的一种必要手段。
振动试验夹具则是一个将产品安装到振动台上的过渡零件，需要根据不同的产品进行有针对性的设计。
振动试验夹具具有的功能包括连接或固定试件、传递力或振动参数、保持或改变振动方向等[2]。
2振动试验夹具设计原则（1）在满足夹具性能要求的前体下夹具的重量应当轻；（2）夹具应具有良好的对中性；（3）应避免夹具界面的急剧变化；（4）夹具的结构形式应尽量简单、实用；（5）构成夹具的零部件尽量少；（6）受试设备载夹具上的安装状态应尽量模拟设备使用时的安装状态；（7）夹具应尽量保证受试设备能够方便地完成拆装；（8）夹具应可以与振动台本身或扩展台面方便地进行连接；（9）夹具与振动台之间应设计尽可能多的连接点。
3典型夹具及分析（1）平板夹具平板型夹具是结构形式最简单的夹具，其形状可以是圆形或矩形，一般通过螺栓或压板固定在振动台面上。
平板夹具适用于底面平整且安装脚较小的被试件。
平板夹具具有安装简单，重量轻等特点。
同时平板夹具还可以作为转接板使用，在其上安装多个小夹具，这样做既提高了效率，又减小了台面螺纹的磨损。
振动试验台技术参数指标及分析1、动圈的函数关系激振力和加速度、负载质量的函数关系,F=m＊aF，振动激振力（N）；m，负载质量（KG），包括产品、台面、振动动圈、夹具的质量和；a,加速度（m/s2）加速度和频率、振幅的函数关系，a=(2πf）2*D/1000速度和频率、振幅的函数关系，V=2πf*D/1000a，加速度；f，频率(Hz）;D,振幅（mm)（O—P)；V,速度(m/s)。
2、振动工作原理1.5—38Hz，A=1.2G38HZ—50HZ,D=0.4MM50-500HZ,A=2G2.5—200HZ，0.015G2/HZ200-500HZ，-6DB/OCTA=2。
16GRMS3。
5—25Hz1。
2MM(0-P)25-500Hz3.0G每分钟1个OCT3、应用概述电动振动试验台是根据载流导体在磁场中受力而发生运动的原理，采用先进的机械结构和先进的工艺制作，主要特点为：磁路采用双磁路强磁场结构,动圈采用无骨架绕组，动圈支撑系统采用悬臂支架和空气弹簧支撑，功放采用先进的开关放大电路,系统保护功能齐全，采用智能式控制，冷却形式为强迫风冷。
该系统技术指标符合相关标准，充分满足航天、航空、仪器、仪表、汽车、摩托车零部件等各个领域进行产品研制和生产可靠性试验的需要。
电动振动试验台各项技术指标均符合GB/T 13310-91《电动振动台技术条件》和企标Q/320502SN001—2002《DV、DC系列电动振动试验系统》的要求。
4、结构与特点宽频带电动振动台,工作频率范围5～4000Hz,既可作正弦振动也可作随机振动，其结构是（1）由驱动线圈、骨架、台面构成活动系统；（2）活动系统的支撑导向系统；（3）磁路系统等部分组成。
在活动系统支撑结构中采用了独特的摇臂式导向和轴向空气弹簧悬挂方式，因此具有横向负载强，波形精度高的特点，即使在额定负载下也能达到额定的25mmP —P位移值。
磁路由磁缸、中心磁极、上下极板以及励磁线圈构成。
引用格式：刘艳欣, 李天宇, 薛陶, 等. 基于大质量法的虚拟振动试验夹具谐响应分析[J]. 中国测试，2023, 49(9): 146-153. LIU Yanxin, LI Tianyu, XUE Tao, et al. Harmonic response analysis of virtual vibration test fixture based on large mass method[J]. China Measurement & Test, 2023, 49(9): 146-153. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2021100127基于大质量法的虚拟振动试验夹具谐响应分析刘艳欣1,2， 李天宇2， 薛 陶3， 周志卫1， 刘 越1(1. 郑州飞机装备有限责任公司实验技术研究室，河南 郑州 450005; 2. 上海航天电子技术研究所，上海 201108; 3. 空军装备部驻郑州地区军事代表室，河南 郑州 450005)摘 要: 针对机载悬挂发射装置的振动夹具虚拟正弦扫频试验的问题，应用大质量法，通过ANSYS 仿真平台，并结合试验研究其结构动力学特性。
首先推导振动台的数学模型，并构建虚拟试验平台；然后通过虚拟正弦扫频试验得到振动夹具的响应特性；最后通过实物试验对其置信度进行评估。
结果表明，基于大质量法所构建的虚拟振动试验模型是正确和有效的，使用模态叠加法所进行的结构谐响应分析结果具有较高的置信度；同时，在振动夹具的典型点上，分析所得振动夹具的前两阶固有频率相对于实测值误差约为7.24%，且振动夹具的频响函数的变化趋势与试验结果基本上一致。
该结果可满足工程实践中精度要求，可为机载悬挂发射装置振动夹具设计和虚拟试验研究提供参考。
关键词: 机载悬挂发射装置; 振动夹具; 虚拟试验; 大质量法; 正弦扫频试验中图分类号: V214.3+3;TB9文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2023)09–0146–08Harmonic response analysis of virtual vibration test fixturebased on large mass methodLIU Yanxin 1,2, LI Tianyu 2, XUE Tao 3, ZHOU Zhiwei 1, LIU Yue 1(1. Experimental Technology Laboratory of Zhengzhou Aircraft Equipment Co., Ltd., Zhengzhou 450005, China;2. Shanghai Aerospace Electronics Technology Institute, Shanghai 201108, China; 3. Military Representative Office ofthe Air Force Armament Department in Zhengzhou Region, Zhengzhou 450005, China)Abstract : Aiming at the problem of virtual swept sine test of vibration fixture for airborne suspension launcher ，based on the large mass method and combined with the test ，the structural dynamic characteristics were studied through the ANSYS simulation platform and the vibration theory. Firstly, the mathematical model of shaking table was deduced, and the virtual test platform was constructed. Then the response characteristics of the vibration fixture was obtained through the virtual sine sweep test. Finally, the confidence was evaluated by physical test. The results show that the virtual vibration test model based on the large mass method is correct and effective, and the results of structural harmonic response analysis using the modal superposition method have high confidence; on the typical points of the vibration fixture, the error of the first two natural frequencies of the vibration fixture obtained by simulation relative to the measured value is about 7.24%, and the variation trend of the frequency response function of the vibration fixture is basically consistent with the test results. The收稿日期: 2021-10-25；收到修改稿日期: 2022-01-22作者简介: 刘艳欣（1991-），男，河南平顶山市人，工程师，硕士，研究方向为机载悬挂装置虚拟振动试验技术。
第1篇一、实验目的1. 研究特定频率振动对物体振动特性的影响。
2. 探究不同频率下物体振动的响应特性。
3. 分析特定频率振动在工程应用中的意义。
二、实验原理本实验基于振动理论，通过改变振动频率，观察和分析不同频率下物体振动的振幅、相位、共振频率等特性。
实验中，采用振动台模拟特定频率的振动，通过传感器采集振动数据，分析振动特性。
三、实验仪器与设备1. 振动台：用于模拟特定频率的振动。
2. 传感器：用于采集振动数据。
3. 数据采集与分析系统：用于实时显示、存储和分析振动数据。
4. 测量工具：如尺子、计时器等。
四、实验步骤1. 将振动台放置在平稳的实验台上，确保实验过程中振动台不会发生位移。
2. 将传感器安装在振动台上，确保传感器能够准确采集振动数据。
3. 打开数据采集与分析系统，设置采样频率、时间等参数。
4. 通过振动台控制器调节振动频率，记录不同频率下传感器的振动数据。
5. 对采集到的振动数据进行处理和分析，包括振幅、相位、共振频率等。
五、实验结果与分析1. 振幅与频率的关系：随着振动频率的增加，物体振幅先增大后减小，并在某一频率下达到最大值，即共振频率。
共振频率与物体的固有频率有关，当振动频率接近固有频率时，物体振幅显著增大。
2. 相位与频率的关系：随着振动频率的增加，物体振动相位发生变化。
当振动频率接近固有频率时，相位差减小，甚至出现同相位。
3. 特定频率振动在工程应用中的意义：在工程设计中，合理选择振动频率可以有效提高结构强度和稳定性。
例如，在桥梁、高层建筑等结构设计中，应避免设计频率与外界振动频率接近，以防止共振现象发生。
六、实验结论1. 特定频率振动对物体振动特性有显著影响，共振现象是物体振动的一个重要特性。
2. 通过实验，掌握了不同频率下物体振动的响应特性，为工程设计提供了理论依据。
3. 在工程实践中，应合理选择振动频率，避免共振现象的发生，提高结构安全性和稳定性。
七、实验总结本次实验通过对特定频率振动的观察和分析，揭示了振动频率对物体振动特性的影响。
振动台试验方案设计实例清晨的阳光透过窗帘的缝隙，洒在了我的办公桌上，我的思绪随着键盘的敲击声渐渐飘散。
十年的方案写作经验，让我对每一个项目都有着独特的理解和处理方式。
今天，就让我们来聊聊振动台试验方案设计。
一、项目背景这个项目是为一家电子设备制造商设计的，他们的产品需要在各种环境下经受住振动测试，以保证其在运输、安装和使用过程中的可靠性。
因此，我们需要为他们设计一个全面的振动台试验方案。
二、试验目的1.验证产品在振动环境下的结构强度和可靠性。
2.检验产品在振动过程中是否会产生功能故障。
3.评估产品在振动环境下的耐久性。
三、试验设备1.振动台：选择一款能够满足试验要求的振动台，其振动频率、振幅和振动时间等参数需满足产品标准。
2.数据采集系统：用于实时记录振动过程中的数据，以便后续分析。
3.温湿度控制系统：保证试验过程中的环境条件符合产品要求。
四、试验方案1.试件准备：根据产品标准和试验要求，选择合适的试件进行试验。
试件数量、规格和状态需满足试验要求。
2.试验步骤：（1）将试件放置在振动台上，调整振动台的频率、振幅和振动时间等参数，使其符合产品标准。
（2）启动振动台，进行正弦波振动试验。
观察试件在振动过程中的响应，记录数据。
（3）在振动过程中，对试件进行功能测试，检验其在振动环境下是否会出现故障。
（4）根据试验结果，调整振动台的参数，进行随机振动试验。
观察试件的响应，记录数据。
（5）重复步骤（2）和（3），直至完成所有试验。
3.数据分析：将试验过程中采集的数据进行整理和分析，评估产品的结构强度、可靠性和耐久性。
4.结论与建议：根据试验结果，给出产品在振动环境下的性能评估，并提出改进建议。
五、试验安全1.试验过程中，操作人员需穿戴好个人防护装备，确保人身安全。
2.设备需定期检查，确保其正常运行。
3.试验过程中，如发现异常情况，立即停止试验，查明原因并处理。
六、试验时间与地点1.试验时间：根据项目进度安排，确保在规定时间内完成试验。
夹具设计前提要求：1.夹具的最低固有频率，其值应高于模块的第一阶固有频率,且在模块的振动频谱的加速度下降区域;2.在主要振动频谱范围(频率从开始最小值到最后一个加速度平方值下降点)内,安装孔位置处响应放大应不大于2倍;试验一实验条件：无支撑斜板的情况下，Y向（正常状态下，垂直于屏）振动，底面固支，测图示模块安装孔位置Y向响应。
条件(1)条件(2)条件(3)条件(4)条件(5) 试验数据：试验结论：a)由条件（1）、（4）可得，去除上中间块，响应降幅最大，应去除上中间块；b)由条件（2）、（3）可得，夹具越矮，响应降幅较大，响应越小，故夹具应尽量做矮；c)由条件（2）、（4）或（3）、（5）可得，添加下中间块，响应降幅较小，考虑到实际靠螺钉连接，降幅更小，故下中间块也可去除。
试验二.一实验条件：条件(1)：X向振动，底面固支，测图示X向响应条件(2)：Z向振动，底面固支，测图示Z向响应试验数据：试验结论：支撑斜板平行于振动方向效果更好。
试验二.二实验条件：采用试验二的模型，对支撑斜板区域长度和高度的比设为变量，将最大变形设为目标变量。
试验数据：二者变化关系如下图:试验结论：支撑斜板长度与高度比大约在0.6~0.8，材料利用率较高。
试验三实验条件：Y向（正常状态下，垂直于屏）振动，底面固支，测图示Y向响应条件(1)条件(2)条件(3)条件(4)试验数据：试验结论：a)由条件（1）、（2）或者（3）、（4）可知对称支撑斜板可降低响应放大，更好；b)由条件（1）、（3）或者（2）、（4）可知除去中间块可降低响应放大，更好；c)由条件（3）、（4），（4）相应放大最低，而（3）固有频率较大，考虑实际问题时，应做选择合适的结构形式。
