盛德兵，尹东辉，赵可沦，黄英龄

（1.广电计量检测（武汉）有限公司，武汉 430070； 2.广州广电计量检测股份有限公司，广州 510627）

引言

好的振动夹具能将机械能不失真地传递给试件，不会引起试件的欠试验或过试验。振动夹具在设计上要求重量轻、刚度质量比大,在试验频率范围内尽量避免发生共振。振动夹具设计是否合理，关键在于夹具的一阶固有频率要尽量高,且均匀性和传递特性要好[1-4]。对于夹具的一阶共振频率的分析方法包括理论计算、有限元仿真和模态试验等方法。本文采用有限元建模对某型产品的振动夹具进行分析并进行优化设计,并通过扫频模态试验验证其合理性。

1 振动夹具设计

1.1 振动夹具设计要求

某型样品需进行振动、冲击试验，其中样品由灭火器钢瓶及管路附件组成。对样品的振动试验进行10～60 Hz扫频试验及耐振试验，为保证振动试验时振动条件的准确施加，防止由于灭火器瓶组支架共振导致灭火器站的振动过大而导致损坏，需对灭火器瓶组支架进行结构优化设计。在保证灭火器瓶组支架尺寸、重量满足需求的同时，其固有频率应避开振动试验频率范围（10～60 Hz频率范围内无固有频率），因此对优化设计后的灭火器瓶组支架进行模态仿真分析，分析其固有频率及振型，验证其结构优化设计模型。

1.2 振动夹具材料选择

为了提升夹具的固有频率和增加夹具刚度，一般设计时参考公式：

式中：

f—频率（Hz）；

k—刚度（N/m）；

m—质量（kg）。

由上述公式，可以看出，夹具的固有频率与质量成反比，要想提高夹具的固有频率，需要降低夹具的重量。……