陈腾飞，陈陶菲

（南京电子技术研究所，江苏 南京 210039）

引 言

随着航空航天技术的发展，与振动环境试验相关的理论和硬件设施得到快速提升。振动试验设备的应用使随机振动试验得到进一步推广。在随机振动试验中，振动夹具作为连接振动台和受试设备的过渡装置，是其中的关键部件[1]。其主要功能是保证振动试验台的振动能量能够真实地传递给受试设备，避免“欠试验”和“过试验”现象的产生[2]。

振动夹具设计有2项基本要求：1）夹具的刚度应尽可能大，夹具的第1阶固有频率至少应高于受试设备的1阶固有频率，以受试设备第1阶固有频率的2∼4倍为宜，尽量保证传递特性不失真；2）夹具质量应尽可能轻，以降低振动台的载荷，实现较好的效费比[2]，还可使振动夹具和加速度夹具通用，从而减少夹具数量，降低试验成本。

振动夹具的设计通常按照平时积累的设计经验进行，并用仿真技术手段加以验证。这种设计方法难以同时兼顾到刚度大、质量轻这两项要求。近年来，优化设计方法发展迅速，将优化设计方法与计算机辅助设计（Computer-Aided Design, CAD）、计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering, CAE）等技术结合起来成为主流发展趋势[3]。文献[1]研究了拓扑优化在三轴振动试验夹具中的应用，文献[3]研究了尺寸优化在汽车电器振动夹具中的应用，但综合使用多种优化手段对夹具进行多目标优化的研究还很少。本文介绍了拓扑优化和尺寸优化的设计方法，综合运用两种设计方法开展振动夹具设计，并对比了夹具的仿真结果和试验结果，验证了设计的有效性。……