很多厂家可能不太关注如何将受试样品固定在振动试验台面上，毕竟绝大多数的小型的电工电子产品外形尺寸都比较规则，外壳都是金属材质，能够承受一定的压力。当做振动试验的时，不论是正弦振动试验，还是随机振动试验，都需要将受试样机刚性固定在振动试验台面上，实验室一般都具备现成的压杆和压条，可以通过螺钉将受试样机牢固固定在振动试验台面上。如果对于裸露的电路板、大型机柜这种压杆和压条还适用吗？答案是确定的，不能够通用。

一、为什么要做夹具？

电工电子产品品种繁多，形状大小不一，所以通常在做振动、冲击试验时都会设计配套的夹具进行测试。夹具是为把试验件牢固地固定在振动台工作台面上，并把振动台的振动传递给试验件，它的质量也直接关系着试验的质量。

二、振动试验夹具的用途

当试件体积比较小，而且形状比较规则时，样品可以用螺杆、压板的方式把试件牢牢的固定在振动台面衬套螺钉上。但当试件体积较大，而且形状复杂且不规则时，这种固定方法显然很困难，这时需要制作特定夹具，让试件安装在夹具上然后把夹具牢固地固定在振动台面上，因此实际上夹具是试件与振动台面连接的载体，其功能是将振动台的振动和能量不失真的传递给试件。

三、振动试验夹具的种类有哪些

ØL型夹具

L型夹具适用于多轴向试验，优点：刚度好，变方向时装卸方便。

Ø立方型夹具

立方体夹具适用于小型零构件的振动冲击多轴向试验，可以直接固定振动台上。封闭型特色决定其刚度较高。

ØT型夹具

T型夹具和L型夹具相近。优点：结构对称，可在垂直方向两侧同时安装试件，使夹具和试件的联合中心线通过台面的中心轴线。

Ø平板型夹具

平板型夹具的作用是把试件与振动台面连接起来，若没有这样的板，要使试件与振动台面直接连接进行振动试验或冲击试验，就很少有这种可能性。此外这种板减少了对振动台面上衬套的磨损以及衬套从台面上脱出的危险。

Ø板状夹具

板状夹具是最简单的夹具，有木质夹具和和铝制夹具，板状夹具也可作为转接板，在其上安装多个小夹具，不仅提高效率还能减少台面螺纹的磨损。

Ø锥状夹具

锥状夹具适用于大型试件，可增大按试件的有效面识，它采用肋状以增加刚度与重量比，使用铸造或焊接成型工艺。

以上只是振动试验夹具的常见种类，其实，对于振动试验，对于振动试验夹具的形状并没有严格要求必须要做成什么形状的，只要是可以和振动台面刚性连接，并且不会产生加严或者放宽测试量级，完全符合实际试验条件的需要都是可以的。假如，您的产品是裸露的电路板、精密的仪器设备、大型的机箱机柜、产品形状不规则无法模拟实际的振动工况等情形，都需要设计振动试验夹具。在振动试验前，可以要一下实验室的振动台面尺寸分布图便于设计振动试验夹具。

四、振动试验夹具设计步骤

① 确定设计目标参数。根据受试产品质量、体积、外形特点和试验的种类确定夹具的基本要求。

② 确定外形尺寸。应在确保夹具质量最小情况下，根据以下情况确定夹具的外形和尺寸需要考虑的因素。

a.试件的特征。

· 试验件的重心位置。

· 试件的电源、负载，以及其他测试线路所需电缆的辅助孔和卡销等。

b.夹具与试件的连接方式。

· 试件在夹具上的安装位置。

· 试件在夹具上的固定点。

c.夹具与台面的连接方式。

· 夹具与振动台的连接方式，包括连接孔的形式、孔的数量等。

· 夹具与水平滑台连接方式，包括连接孔的形式，孔的位置，要使夹具与产品对滑台面的综合转矩尽量小，即夹具质量尽量小，夹具与试件的综合重心尽量低。

d.夹具形状。

· 夹具大于振动台台面的部分采用45°扩展后对尺寸的影响。

· 在夹具上平行于振动方向上，增加三角斜撑后对尺寸的影响；加斜撑能增加夹具侧向刚度，减小正交轴向的振动量值。

· 减少开口面积，夹具上需要开口的部位尽量开小口。

五、振动试验夹具的设计

① 确定夹具的最大允许质量。夹具的设计目标是试验所需推力不超过振动台的推力（一般小于50%）。有些振动设备手册中包含了振动冲击试验不同量级时允许的最大负载内容。

② 选用合适的梁、板和角材。梁、板和角材的厚度一般不应小于 25mm，对面积较大的板要特别加厚、设计加强筋或减轻其质量。

梁的长度尽量短，尤其对悬臂梁形式结构更要减小长度。

加大支持板的面积，使支持板尽量靠近试验件安装位置，以达到最大的能量传递效率。

③ 应用加大阻尼的措施。阻尼是影响谐振区的最主要因素，所以，要尽量增大层（接触面）之间的阻尼，如果阻尼过小，可以考虑采用加硅油等方法增加阻尼。

④ 考虑整件平衡。整体平衡，使试件、夹具的重心与台面中心一致或与推力轴线一致。

⑤ 设计复查。夹具设计的最后阶段，应由制造工程师和试验工程师对图纸或电子样机

进行复查，看其是否能够满足试验要求并与试验设备匹配。

复查的内容包括：设计的夹具工艺性如何；夹具的连接处是否有足够的刚度；夹具中是否还存在薄弱环节，如是否有薄的部位；螺栓数量够不够；倒角是否太小（会引起应力集中）；焊缝或焊接面积够不够；部件接触面光洁度、加工精度要求是否合理等。

六、振动试验夹具的测量与分析

① 传递率的测量

a.安装夹具

对制造好的夹具应进行检验和特性测试。按设计要求夹具重心通过台面的中心，尽可能地多用紧固件与台面连接。

b.布置检测点

· 取夹具与台面的固定点为检测点。

· 检测的振动轴向取主轴向（X）。

· 检测点的数量根据夹具与振动台面固定点数量确定，一般检测点数与固定点数相等（至少大于4个），取检测点的多点平均值作为基准点。

c.布置响应点

· 取夹具与试验件的安装点作为响应点。测量所有响应点，如果振动控制器通道数量有限，不能一次测量全部响应点，可分几次分别测量其余的响应点。

· 测量包括主轴向及与之正交的另外两个轴向。

d.设置试验参数

· 用正弦扫频方法进行夹具测试时，参数设置如下：扫描率≤1oct/min，定加速度为1g，扫描范围为10～2000Hz。

· 用宽带随机方法进行测试时，参数设置如下：平直谱型，PSD=0.005g/Hz，谱线数为振动试验的谱线数4～6倍或更多，统计自由度大于或等于256。

e.记录测量曲线。

用正弦扫频方法或宽带随机方法激励夹具，同时测量记录各响应点与基准点的曲线和量值。

② 传递率分析。分析各响应点和传递点，记录下主轴向各阶共振频率值，计算出传递率和 3dB 带宽。记录下正交轴向与主轴向响应之比的最大值，找出响应点主轴向响应的最大偏差。

③ 夹具的其他特性分析。

· 固有频率分析：对简单夹具，通过简单的梁、板元计算出各元件最低固有频率，合成夹具的最低固有频率fN。

· 模态分析：对复杂夹具要进行模态分析，尽可能加上模拟试验件进行分析，得到夹具的动态响应特性、响应的均匀性、正交轴向响应等结果。

模态分析是对夹具进行鉴定测试的重要方法之一。在经计算机仿真模态分析证明夹具设计的合理和可行性以后，按照确定的结构设计图纸进行加工，完成夹具样品总装，进行模态试验，如果局部需要修改，则还要进行重新加工和装配，再进行试验，直到完全满足使用要求。

检测试验找彭工136-9109-3503。

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