振动试验夹具设计优化及模态分析

刘新胜，徐 璐，王 萍，冯 超，张雅卿，张云涛，张 凡，王洪岩

(中国北方车辆研究所，北京 100071)

工作在各类运载工具上的军用电子产品，在寿命周期的各个阶段，要直接或间接经受各种自然环境和平台振动和冲击激励环境的影响，因此电子产品对环境的适应性的优劣直接影响到车辆的性能和功能。为确认评估电子产品在真实机械振动、冲击环境应力中是否可靠，一般的做法是在环境试验室模拟振动、冲击试验。在振动试验时，振动台动圈、台面、夹具与试件构成一个动力学系统，夹具在试验中发挥着将试件与振动台相连接并实现载荷传递的重要作用，夹具的特性对于振动响应的影响显著[1]，关系到试验能否顺利实施，因此要求夹具在试验的频率范围内具有良好的传递特性[2]，传递振动台的激励不失真。为此，有必要对振动试验关键环节的振动台夹具设计进行分析研究[3]，但对于生产类型多、边界条件较复杂的试件，依据经验设计夹具就无法满足要求[4]。

本文以某型产品通用振动夹具为研究对象，基于三维软件进行夹具的实体建模，并对其进行了模态分析，得到夹具的固有频率和振型，对原夹具进行材料、结构等多维度的优化设计，使其满足产品的试验要求[5]。

1 振动夹具的设计

理想状态下振动夹具能够使电子产品的力学参数不失真地、合理地传递到电子产品上[6]。但是，不合理设计的夹具也会使试验试件受到的振动环境产生失真，造成“欠试验”或“过试验”，进而直接影响到试验结果的评判[7]。……