基于模态分析的某振动试验方法改进

刘龙涛，张保刚，于喆，张兴勇，俞刘建

环境试验与评价

基于模态分析的某振动试验方法改进

刘龙涛，张保刚，于喆，张兴勇，俞刘建

（上海机电工程研究所，上海 201109）

对该试验夹具进行改进设计，使试验夹具首阶模态频率大于60 Hz。基于模态分析方法，分别采取改进夹具结构形式和改变夹具边界条件两种改进方式进行优化设计。根据模态分析结果发现，夹具结构形式改进对模态频率提高的效果不明显，改变边界条件能够显著提高夹具频率。改进后试验夹具首阶模态频率为69.5 Hz，大于试验输入载荷频率范围。试验夹具的固有频率应避开振动试验输入载荷频率范围，避免对试验结果造成影响。

模态分析；振动夹具；振动试验

产品在寿命周期内会历经运输、值班和工作等任务下的多种应力载荷，其中振动载荷是导致产品失效的一个重要因素[1]。在产品研制阶段，通常采用试验室振动试验来模拟实际工况，评价产品的振动环境适应性、寿命和可靠性。振动夹具的作用是把振动台动载荷传递到试验试件上，使试件产生与要求振动谱形相一致的强迫振动。试验夹具对试验结果有较大的影响，不合适的夹具设计，会导致试验不能模拟真实的力学环境，存在“过试验”或“欠试验”现象[2-3]。

文中针对某型导弹产品振动试验由于试验夹具导致“过试验”问题，通过改进试验夹具设计，完善了振动试验方法。

1 试验夹具对振动试验的影响

1.1 试验出现的故障现象

某型导弹与发射箱组合体（以下简称箱弹）按照国军标要求[4]进行舰船振动试验，试验条件：位移为1 mm（1~16 Hz）、加速度为10 m/s2（16~60 Hz），在1~60 Hz进行扫频振动。……