振动试验是鉴定结构或设备能否承受预定的振动环境、保证在实际环境下结构的完整性或仪器设备性能、精度不降低的一种必要手段振动试验的目的是发现产品在设计、元器件、零部件、制造工艺等方面的各种缺陷，验证产品振动环境的适应性及预定寿命的可靠性。随着对产品可靠性要求的提高，振动试验技术的研究与发展也显得越来越重要。
1、振动试验夹具
夹具是振动试验的关键组成部分，其主要功用是将振动台的运动真实地传递给试品，在振动试验中发挥着极为重要的作用。不合理的夹具设计、制造及安装容易产生“过试验和“欠试验”，有时即使勉强达到控制谱的要求，也必将加重振动试验系统的负荷，尤其在振动台动态响应范围较小时，矛盾会尤为突出，因而必须对振动试验夹具进行深入的研究。
振动试验夹具的主要作用是将试件与振动台进行连接。振动台动圈上部有供安装试件的台面，台面上有很多的螺孔，通常用螺钉将振动夹具牢固地安装在台面上，试件用螺钉连接在振动夹具上。振动夹具的作用就是为了让试件的孔能与振动台面的螺孔匹配而使用的过渡件。通常，试件需要多方向固定，这是因为试验条件要求进行x、y、z等方向的振动。
振动试验夹具需要模拟被试产品实际工作中的安装状态，作为被试产品与振动试验台面连接的过度体，将振动设备输出的振动能量尽可能不失真地传递给被试产品。在振动试验夹具在设计和制造过程中，重点要注意的是振动夹具的频率响应特性及其结构强度特性。夹具的频率响应特性是指夹具的试验频率范围特性，包括工作频率，固有一阶谐振频率(共振频率)，固有一阶谐振频率相位等;夹具的使用频率范围由其固有一阶谐振频率决定。共振是指物体在特定频率下比其他频率以更大的振幅做振动的现象,所以物体在共振情况下，会在很短的周期内出现结构变形、疲劳断裂。为保证振动试验的顺利开展，振动试验夹具的共振频率应在试验工作频率范围之外，否则会出现振动试验夹具在试验频率范围内发生共振，破坏被试产品影响试验。
2、振动试验夹具设计原则
在夹具设计时，首先考虑的是制作方法，其次是夹具材料。由于夹具的质量是设计时最关键的参数，对体积一定的金属来说，镁的质量仅铝的三分之一，而钢的质量是镁的4倍，某些铝镁合金的阻尼特性比钢好，加工费用也较低。所以在国防科技领域因其产品的振动试验频率往往高达2000Hz，因此常用的材料为铝、镁及其合金。相对于航天产品而言，轨道车辆电器柜体的振动试验频率较低。根据国际通用的轨道交通行业振动试验标准IEC61373-2010及国家推荐性标准GB/T21563-2018的规定，轨道车辆电器柜体产品的最大试验频率范围为2～500Hz，对于质量超过1250kg的试品，其频率范围仅2～60Hz。目前地铁车辆上电器柜普遍采用铝合金作为结构材料。电器柜的机械结构主要包括了“焊接框架"及之上的各类装配组件。因此其夹具一般用钢材（型材）焊接而成，同时也大大降低了夹具的制作成本。
3、轨道交通电器柜体类振动试验的夹具设计实例
对于轨道交通电器柜体类产品，并按IEC61373-2010中的1类A级要求完成振动试验，其试验频率范围为5～150Hz，最大试验量级为0.79g。结合电气柜类夹具的要求与应用实际，其基本设计要求为：
1、结构简单，且能方便地与振动台面和试品连接。
2、夹具质量应尽可能小。
3、加工方便，工艺性好，价格尽可能低。
4、设计加工周期要短。夹具的一阶固有频率高于试验上限频率。
根据理论分析的结果，轨道交通电器柜体类振动试验的设计时应点考虑结构形式、质量、刚度、固有频率等闲素。因此，为减少振动试验时的偏转力矩，设计成对称的桁架框式结构。同时考虑到试验最大频率只有150Hz，为了降低制作成木，缩短加工周期，夹具采用型钢焊接而成。夹具下部框架H型钢和方钢焊接接，并在夹具的两个相对面上用槽钢焊接斜撑，在下部框架的直角处焊接角板，而夹具另外两个相对面仅焊接竖直槽钢。这样的设计结构是越于以下考虑：
1、底部采H型钢能够方便夹具与振动台的安装连接。
2、底部框架采用四根竖直方钢，可以确保夹具拥足够的强度和刚度。
3、在两个对称上挥接槽钢斜撑与允板，能够增大夹具的整体刚度，且其质量不至于增加太多。
4、在另外两个扣对面的中间位置仅焊接竖直槽钢，以减少夹具质量，希望能提高其固有频率。
轨道交通电器柜体类振动试验的夹具制作完成后，其实物结构如图所示。
夹具实物图
总结
轨道交通电器柜体类振动试验夹具的设计通常由负责振动试验工程的技术人员承担。但实际上，轨道交通电器柜体类振动试验夹具的连接比较简单，但由于夹具、载体装在振动台上的不确定性与试验结果的真实度密切相关，对不同类型的试件有不同的动态特性，对夹具的安装及连接的要求也不尽相同。因此，一个“好”的振动试验夹具应该是由负责振动试验工程和负责产品设计工程两方面的技术人员合作完成。同时对试验室技术人员的技术能力学习能力以及职业能力同时也提出了更高的要求。只有技术人员的能力相应提升,减少人为因素对试验造成的不确定因素,才能进一步提高试验结果的可信度。文章将振动试验夹具从原理.设计、分析优化和工程应用等方面进行了论述，该夹具结合产品特点,满足轨道交通电器柜体类振动试验的要求。该夹具的设计对轨道交通电器柜体类振动试验夹具的设计也具有较好的工程指导和参考价值。
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