振动试验夹具设计与实践.docx

          振动试验夹具设计与实践                    摘要：振动夹具需要良好的动态性能，并尽可能将振动器的能量传递给试验产品以往夹具主要是在经验丰富的设计基础上设计的，往往设计不优化，也没有必要的夹具进行理论计算，主要有三个主要参数：刚度，质量和固有频率夹具重量对谐振频率的影响大于材料、刚度对谐振频率的影响普通夹具的质量优于2-4倍，一级固有频率应为被试产品一级固有频率的3-5倍，为了避免夹具与实验产品的共振耦合.考虑到这些特点，合理设计夹具的拓扑结构，提高夹具中材料的利用率，在满足条件的情况下，尽可能节省材料，降低了质量，降低了谐振频率关键词：振动试验；夹具设计；实践；前言：本优化是在三维仿真的基础上设计的，建立了优化模型，对夹具的一阶频率和体积进行了响应，优化了夹具的拓扑结构和尺寸，并经过自然形状的夹具加工，验证了优化效果.将优化设计并引入夹具的结构环节，采用拓扑优化和尺寸优化，合理布置分布材料，优化板材厚度，为了提高夹具的设计和质量，采用数字信号处理的夹具加工信号进行模块化试验，将模块化状态试验结果与有限模分析结果进行了比较认为夹具可靠性和适用性方面的优化设计为未来夹具的动态设计提供了有价值的参考。

一、振动试验夹具振动夹在理想状态下，可使电子产品的机械参数无畸变，合理地传输到电子产品上但不合理夹具的设计还可能导致试件经受试验的振动环境失真，并导致“未经试验”或“试验”直接影响试验结果的评价.关于振动试验夹具的设计，当时，这种夹具的设计还没有国家标准，工程师们是以一般的设计原则为指导的，根据该规定，夹具第一层的固有频率应为第一类试验品固有频率的3-5倍，以减少或避免试验光谱范围内夹片间的共振耦合；夹持阻尼应大，以加强振荡幅度变化的效果；夹具对垂直激励方向的横向响应应最小；外形畸变较小，此外还有大量的装甲车电子结构，主要采用中小型样机，对于小而简单的设备来说，但大型复杂的通用型夹具很难，甚至不可能，为了满足5～500Hz的测试频段，夹具是按频率设计计算的一级，超过最大测试频率，为了避免夹具与试样之间的共振耦合，因此在设计振动夹具时应根据不同的方法试验对象分类二、振动试验夹具设计与实践１.材料通常，金属加工材料的振动夹、铝合金、磁性合金等，试图选择具有更强强度和更强阻尼的材料，在整个振动测试范围内，必须是平的，没有可见的共振峰值，因为靠近通常使用的金属E / p值，金属材料的变化不会对夹子的频率特性造成重大改变，主要的重点是为了使夹子的质量尽可能轻，以满足振动器的推力限制，振动阻尼必须是巨大的。

因此，质量成为制订工具的重要参考因素之一，铝合金是常用的工业金属之一，其密度较低，阻尼比钢好，铝合金材料质量较轻，成本较低，易于处理与高质量的钢部件相比，智能设计可以有效地加强夹子的硬度固有频率是评估夹子动态特性的重要指标在共振下，输入和输出值不再相同，不同位置上的压缩参数也不再相同，这影响了振动测试中小细节中使用的设备,如预订电子手段一定硬夹确保不间断传输移动荷载,即在各种文学固有的设计要求频率灵活不一样,被比作夹子,夹子代表性第一秩序固有频率时,要求3 - 5倍,固有频率第试验方法根据这一要求，相关文件简化了夹子、试验样品和两自由度模型，研究表明，当主夹频率是样品的3 - 5倍时，捕获接近1:1实际上，样品和夹子是一个复杂的多层次自由系统，系统在负载范围内具有多级模块化频率，与简单的二阶自由模型截然不同自由度模型不能真正模仿多个自由度系统的动态特性和响应，因此不能基于此模型，使夹子符合实际要求;一般要求夹子的基本频率是样品的3 - 5倍，这是不明智的，对于大型样本来说是不现实的因此，无论类型的设计是测试对象，本应期望自己的压缩频率最高，而共振不会在测试频率内发生，身体实际上要求将第一级的内部频率最大化。

这一要求可以满足于最小的设备，最大测试频率为几百赫兹2. 夹具的结构设计这些设备非常多样化，包括平面、立方、L和t型武器实验室环境测试方法:振动试验”的标准规定，样品的技术状况应符合使用条件，用于安装与生命周期相同的固定装置，并在试验场记录样品随着装甲车电子产品数量的逐步增加，以及大量不同类型的试验性产品，包括中小型试验性产品，在批量生产试验阶段，根据样品的大小、形状和部署情况，选择夹具类型为了减少夹子的数量，夹子必须能够执行不同类型的振动测试，应用不同大小的结构现有的夹子是一种通用类型，其尺寸为500mm 450mm，主要包括底板、垂直前框和后板框架、两个侧面钢筋支架、8个座椅固定孔、A3型焊接材料3.夹具改进的模态分析，经过三维软件设计确定振动提升机模型，通过仿真分析模拟振动夹具，计算夹具的内部频率和振荡类型，从而发现和优化电力夹具的振荡和弱点，为了获得合适的夹具由于产品的低模态响应其振动，必须注意，最高模态的影响在产品实际工作中可以忽略.主要分析了夹紧头六级的内部频率和相应的振荡类型，然后有针对性地改进现有的结构首先，完成了对象建模工作，由于模型的精度直接关系到分析的可行性及其结果的准确性，网格的细分有效地反映了原始形状的几何形状，按标准形状划分，夹具材料特性为普通钢，弹性模量提高夹具固有振动试验频率，尝试在以下领域改进夹具结构：1）将材料、夹具材料由普通钢改为铝合金；2）增加刚度，底板厚度从20mm增加到40mm，前后框架底部安装钢筋板，2条侧肋，用于加厚和优化结构处理，以及厚的前后框架，固定衬底螺栓由8个几何固定点增加到16个几何固定点，试样模拟实际使连接条件处于工作状态。

4.实践降低高度，在满足现有夹具通用性要求的前提下，夹具高度由50mm降至360mm，经过改进后，总尺寸为360mm×450mm×45mm这些改进的组合用于模态模拟、计算夹具内频、夹具卡，分离最终网格，网格单元数组合改进措施，自身夹紧频率显著提高，一阶本征频率516.78 Hz满足试验要求，研究发现，夹具材料的改变不能显著提高频率，本征频率的提高主要是为了提高夹具衬底和侧筋的刚度和降低高度振动动力学试验制度摇摆动能样本愈合的过程中发挥重要作用的化合物样品夹和振动荷载传递特性振动响应有重大影响,取决于成功所需的测试,所以夹具有好的传导特性测试频率范围振动器只在垂直方向产生振动，在安装后检查垂直方向的动态反应，测试使用一个基点控制下的夹具，使用大约300赫兹频率的正弦扫描虽然振动夹的频率判断有一定的误差，但它符合设计要求振动试验是环境试验的重要部分，夹子在振动试验中起着非常重要的作用，在振动试验中，夹子在振动试验中起着非常重要的作用它是满足产品测试要求的有效工具，提高振动试验设备的设计质量结束语：为了完成更有经验的产品，模拟模拟模拟分析立方夹子的形状，主夹选择一个六面结构，将辅助夹从振动平台底部连接起来，并将每个样品的固定值传输。

然后将振动夹从理论到工程实践，检查实际结果，提高项目成本，以确保振动测试成功根据模拟结果优化的夹具满足了设计要求，在经过试验后，夹具的质量、质量和性能都很低，实验确定了前三个频率并模拟了结果总之，优化设备以满足设计需求可以用于振动测试参考文献：［１］ 王万发，刘青林，等．振动试验夹具共振频率设计要求研究［J］ ．航天器环境工程，２０１9 ，３１（１） ：３７-４１ ．［２］ 吕召会．电子设备机柜振动试验夹具设计与模态分析［J］ ．机械设计与制造工程，２０２０ ，４９（２） ：９-１４ ．［３］ 付春艳．振动夹具的设计及仿真分析［J］ ．中国科技信息，２０１８（１８） ：７８-８０  -全文完-。