吕召会
                                         (南京电子技术研究所，江苏 南京〓210039)
摘要：根据电子设备机柜振动试验条件和振动试验夹具设计规范，从结构形式、加工方法、材料选择几个方面展开进行夹具结构设计。使用ANSYS软件对夹具进行模态分析及强度校核，得到满足设计要求的夹具。为了实现夹具轻量化，对夹具进行优化，对优化后的夹具进行模态分析及强度校核，得到满足试验要求的夹具优化方案。讨论了安装方式对夹具模态的影响。最后对夹具实物的模态进行测试，测试结果验证了有限元法在夹具模态分析中的准确性和可信性。
关键词：振动试验；夹具；模态分析
中图分类号：TG759〓文献标识码：B〓文章编号：2095-509X(2020)02-0009-06

    电子设备在运输和使用过程中会受到各种机械力的作用，比如振动、冲击等，直接影响电子设备的可靠性。为了检查电子设备在机械振动、冲击环境中是否失效，通常的做法是模拟电子设备在真实环境下的工况进行振动、冲击试验，以确保电子设备在真实环境下可靠地工作。振动试验夹具的功能就是作为一个结构过渡件将振动台的激振力传递给被测设备，因此要求夹具在试验的频率范围内具有良好的传递特性，夹具对信号的放大要求在容许的范围内，并要有合理的性价比。夹具的好坏将直接影响振动试验结果的准确性。本文针对某型电子设备机柜振动试验夹具，从设计原则、选材、结构设计、优化设计、强度校核等方面阐述了夹具的设计过程，最后通过夹具模态测试，验证了仿真计算方法的准确性。

1〓设计要求
电子设备的力学环境试验和振动夹具、振动试验控制密切相关，理想状态下振动夹具能够使电子产品的力学参数不失真地、合理地传递到电子设备上，既不存在试验放大(过试验)，也不存在试验考核不足(欠试验)的情况。
目前尚没有该类夹具设计的国家标准。参照美国圣地亚国家实验室根据美国军方标准MIL-STD-810B制订的振动夹具设计规范,对夹具的要求进行量化,除对夹具的一阶固有频率进行规定外,还对夹具在不同试验频段内的共振频率个数及峰值提出了要求。通常要求夹具的第一阶固有频率为受试品第一阶固有频率的3～5倍,以避免发生夹具与受试产品的共振耦合。

1.1〓设计指标
该电子设备机柜通过底部安装孔安装在卡车平台上。夹具作为一个过渡安装件，上平面与机柜底部连接，下平面与振动台面连接，将振动台的振动输入传递给受试机柜，完成产品大纲要求的振动试验。振动台通过振动夹具将一定频率范围内的功率谱“能量”传递到试件上［4］。夹具设计的主要输入条件为：
1)被测试机柜尺寸（长×宽×高）为1 800 mm×700 mm×574 mm，质量小于270 kg 。
2)被测试机柜安装方式为落地安装，无底部减振器。
3)被测试机柜第一阶固有频率为125 Hz，夹具第一阶固有频率大于375 Hz。
4)满足使用要求前提下,夹具质量尽量小。
机柜在夹具上安装示意图如图1所示。

1.2〓振动试验件
该机柜安装于车载平台，振动形式为随机振动，振动条件见表1。
1.3〓振动台
机柜振动试验选用“ES-15D15振动台”，其推力为150 kN，最大动载荷为4 000 kg，最大加速

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作者简介：吕召会（1977—），男，高级工程师，硕士，主要研究方向为雷达分机结构设计，409309811@qq.com.

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