振动试验台的夹具选择
深度 Pack振动与冲击夹具设计综述
深度| Pack振动与冲击夹具设计综述振动与冲击试验是我们评价电池系统结构是否满足强度与疲劳寿命要求的重要手段，而振动冲击夹具是试件与振动台之间传递能量的载体，其正确的设计对于测试结果的可靠度具有决定性的作用。
在此笔者查阅了很多关于夹具设计的相关文献，许多文献中描述的测试对象虽然不是电池系统，但测试的方法和测试工装的设计都可以参考借鉴，在此对阅读的相关文献进行整理，希望能够帮到大家。
1、夹具的结构刚度设计目标谈到设计振动与冲击测试工装，首先第一个想到的是希望夹具在试验频率范围内不出现或少出现共振。
一个好的夹具设计应满足以下6个要求：1）在整个试验频率范围内，夹具的频响特性要平坦，夹具的第一阶固有频率应尽量高于最高试验频率以避免发生夹具与产品的振动耦合；2）夹具与产品连接面上的各个点的响应尽量一致，以确保试验时激励输入的均匀性；3）夹具的刚度质量比要足够大，以提高固有频率；4）夹具的阻尼要尽量大，而且夹具垂直于激励方向的运动要小，以免对振动试验构成干扰；5）波形失真度在第一阶固有频率之前不应大于25%，在夹具第一阶固有频率之后，波形失真度不应大于60%；6）夹具的设计是否合格，关键要看夹具的第一阶固有频率。
设计夹具时，按照一般设计规范，振动夹具设计应尽量使夹具的一阶固有频率落在试验频率之外。
又有文献提到，对于大型夹具来说，要使其1阶固有频率高于试验件的1阶固有频率的3-5倍，以避免发生夹具与试验件在试验方向上产生共振耦合。
根据美国MIL-STD-810B标准规定了根据试验件的质量外形尺寸来确定夹具设计频率的相关规范，如下表所示。
2、材料选择与制作为了满足夹具高频特性要求，其刚度往往设计得很大，决定夹具固有频率的因素是E/ρ，在相同的结构条件下该比值越大，说明频率越高，同时也应该选择阻尼大的材料，最常用的是铝、镁及其合金。
夹具制造的主要方法有整体机加工、螺钉连接、铸造、焊接、粘接、环氧树脂成形等。
上述各种制造方法中以整体机加工为佳，其次是铸造，但铸造后应进行热处理或时效处理，以消除预应力，螺接夹具的高频振动性能最差。
振动试验台安全操作规程
振动试验台安全操作规程
1、将振动试验的物品放入试验台上的夹具中固定，防止振动中物品脱落损坏。
2、将控制箱面板上的电源开关打开，指示灯亮，确保电有源电压正确。
3、开机前微调调幅调节器至“0”位置，将台面连接线接上相应的垂直或水平输出口。
4、根据需要，将开关拨至“全波”或“半波”；振动方向选择“垂直”或“水平”振动。
5、在调整频率过程中，缓慢调节，以防瞬间频率过高，将物品振坏。
6、振动实验结束后．先把频率按钮调至0Hz，然后按下停止按钮，取下试验物品，关闭振动台电。
7、振动台要固定位置，所放物品一定要保持平衡，以防物品不平衡而在振动过程中损坏；
8、插拔电源插头时，要小心操作，以防被电击。
9、过程中，切忌用手触摸被振物品，以防振动中的物品将手击伤。
10、工作中要注意固定测试物品时，必须关闭控制箱的电源，再将测试物品固定。
11、试验进行中要随时观察振动台与试品有无异常，做好防范。
12、控制面板上的幅度调节按钮，开机前切忌一次性调到过大，否则可能会产生强烈振动或不正常工作。
13、不能在机器运行过程中直接切断电源，且由专业人员操作维护。
14、试验台经常保持清洁，长期不用应套好塑料防尘罩，放置在干燥的环境内。
振动试验机作业指导书
德信诚培训网
振动试验机作业指导书
1范围
本标准规定了振动试验机进行各类移动终端产品振动试验的操作规程和方法。
本标准适用于手机检测中心实验室所进行的振动及振动试验。
2规范性引用文件
在下面所引用的文件中，使用时应以网上发布的最新标准为有效版本。
Q/ZX M 23.002–2004 移动台环境试验规范
GB/T 2423.1/2/3/22/23 《电工电子产品环境试验》
RVC-2A振动试验机使用说明书苏州东菱振动试验仪器有限公司
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1正弦振动试验：
在规定的频率范围内，在振动台上采用正弦信号，对被测样机进行振动的检测。
3.2 随机振动试验：
在规定的频率范围内，在振动台上采用所有频率成份同时激振而且各个频率的输入振幅是随机改变的激振信号,对被测样机进行振动的检测。
3.3 冲击试验：采用规定脉冲波形，在振动台上对被测样机进行冲击的检测。
4振动试验机的系统性能
4.1 振动试验机使用范围
振动试验机适用于模拟各种环境条件下的振动试验, 如路运,空运,海运, 铁运等. 主要可进行随机振动试验，正弦振动试验冲击试验等.
4.2实验室环境要求
温度：5-35℃
湿度：≤85%（25℃）
4.3 设备型号:
振动发生器 ES-3
开关型功率放大器 DA-3
4.4设备规格
4.4.1 正弦扫频
控制和测量通道 1～8
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环境与可靠性试验技术之振动夹具
振动试验夹具设计规范夹具设计制作的具体要求从理论上讲，夹具本体应该是一个“惯性负载”，夹具与台面，夹具与被试件之间的连接应该是绝对刚性的，实际上，这只是夹具设计与制作的终极目标。
不同的振动试验项目，对夹具的要求是不一样的：a)正弦定频振动试验、正弦驻留振动试验只要夹具与试件组合后的系统谐振频率与正弦定频试验频率（或正弦驻留频率）不接近即可。
例如振动试验频率在0.7倍的系统谐振频率以下，或在1.4倍的系统谐振频率之上，因系统谐振引发的峰值效应对振动幅值的影响较小b)正弦扫频振动试验如果正弦扫描试验的频率范围低于0.7倍的夹具与试件组合后的系统谐振频率，在扫频过程中系统不会出现谐振，实际的扫描曲线与理想的扫描曲线差别很小。
如果正弦扫描试验的频率范围很宽（如高于1500Hz），则夹具与试件组合后的系统谐振频率很难超出扫描频率的上限值，在扫频频率经过组合系统的谐振频率点时，系统的响应加速度值会迅速增大，如果该系统的阻尼系数又较低，振动控制系统的压控能力可能不足以使控制曲线完全进入±3dB的误差范围，在谐振点附近频段的频响曲线会有明显的超差，导致被试产品在该频率段内出现严重过载。
扫频的速率越慢，对谐振能量的补充越充裕，在谐振点的附近频段内激发出小阻尼的峰值加速度会越高。
反之，扫频的速率越快，谐振响应加速度峰值会降低，故可以在扫频过程中采用“快速”通过谐振点的方法，降低谐振峰值加速度的过载量，防止在该频段出现严重的过载。
c)宽带随机振动试验宽带随机振动试验的上限频率通常在2kHz，除了那些质量很小的产品外，夹具与试件组合后的系统谐振频率很难高过2kHz，故不能片面要求用于宽带随机振动试验的夹具与试件组合后的系统谐振频率高于试验频率范围上限的0.7倍。
因而，满足宽带随机振动试验使用要求的夹具是很难设计和制作的一类夹具，尤其是用于质量较大，结构复杂的试验件的宽带随机振动试验夹具，需要使用者仔细设计、制作，并在投入正式使用前，进行夹具的动态特性测试，以证实该夹具能满足试验的要求。
对振动冲击试验夹具设计制造方法的探讨
对振动冲击试验夹具设计制造方法的探讨随着现代工业和国防事业的不断发展，振动和冲击试验从上世纪出现开始到现在得到了巨大的发展，在各行各业得到了广泛的应用。
振动和冲击试验与夹具的设计技术密切相关，为了保证试验结果的有效性，需要设计出合格的试验夹具。
本文阐述了夹具在振动冲击试验中的重要性，总结了夹具的功能和性能指标，对夹具的基本类型、材料使用、制造加工、安装和动态测试方法进行了探讨。
标签：夹具的功能；制作工艺；测试方法0 概述振动、冲击试验是环境试验中很重要的一个环境参数，无论是航天航空、武器装备、轨道交通还是各种民用产品，在其储存、运输和使用过程中都会经受到振动、冲击的环境影响，也是可靠性试验、环境应力筛选及多因素综合环境试验最基础的项目。
要在实验室模拟实际环境对受试产品进行振动、冲击试验，就必须借助于试验夹具，通过夹具将试样与振动、冲击台面连接起来，通过夹具将规定的环境谱不失真地传递给试样，所以夹具的设计、制作及安装水平直接关系到试验能否顺利实施，产品能否经受到规定的试验量级考核，若因为夹具的设计、加工及安装不合理，就会造成受试产品“过试验”或“欠试验”，直接影响到试验结果的评判，由此可知，试验夹具对试件的振动冲击起着决定性的作用。
1 夹具的功能振动、冲击试验夹具是将试验台面与试样连接起来，将规定的激振力传递给受试产品，主要有两项功能：1.1 连接功能由于振动台面的螺栓孔有固定的尺寸和位置，不可能满足各种产品在平台上的安装要求，所以就需要通过夹具，将被试产品固定在振动台面上；1.2 传递功能夹具是介于振动台面与被试产品之间的传递介质，振动台的振动量值通过夹具传递给被试产品，用于模拟被试品在实际使用中所经受到的振动环境。
2 夹具的性能指标夹具的设计目前没有统一的标准方法，很多时候还依赖于实践经验，但一个理想的夹具需具备重量相对较小、刚度大、在规定试验频率范围内不出现共振等基本要求：（1）夹具自身的第一阶固有频率应大于规定的最高试验频率，才能有效避免受试产品与夹具发生共振耦合，造成试样不正当损坏；（2）受试产品与试验夹具连接面上各点的响应要尽量一致，以达到振动激励量值1：1传递给试件；（3）为提高夹具的第一阶固有频率，需选择刚度/质量比足够大的材料制作；（4）夹具的阻尼要足够大，当夹具发生共振，第一阶固有频率的品质因数Q须小于4；（5）夹具的质量最好大于试件的两倍以上，以减小受试产品与振动夹具之间的相互映射作用；（6）尽量减小夹具在垂直于振动/冲击方向上的横向运动；（7）振动、冲击波形失真要小，波形失真度在夹具的第一阶固有频率之前应小于25%，在之后，应小于60%。
振动试验夹具设计研究
振 动 引 起 的 偏 载 力 矩 Ｍｐ 和 横 振 力 矩 Ｍｈ 按 下 式计算：
Ｍｐ ＝ Ｙ×Ｆ１
（ ２）
Ｍｈ ＝ （ Ｘ＋Ｂ） ×Ｆ２
（ ３）
式 （ ２） 、 （ ３） 中： Ｍｐ—偏载力矩 （ ｋｇｆ ×ｍｍ 或 ｋＮ
×ｍ） ；
Ｍｈ—横振力矩 （ ｋｇｆ ×ｍｍ 或 ｋＮ ×ｍ） ； Ｆ１—振动时试品 （ 含夹具） 重力中心的偏载力 （ ｋｇｆ 或 ｋＮ） ；
邓柯莱法推导过程的误差较大； ２） 此方法适合于 高阶固有频率远大于第一阶固有频率 （ 基频） 的系 统； ３） 利用邓柯莱法时， 子结构必须是一些较为 简单的规则结构， 以便于求解。这样就限制了邓柯 莱法的广泛应用。
随着现代结构动态设计方法的发展， 将有限元 模态分析与实验模态分析结合起来应用于夹具设计 将是一个快速、高效且满足工程精度的设计方法 ［３］。
图 １ Ｌ 型夹具
图 ２ Ｔ 型夹具
ＤＩＡＮＺＩ ＣＨＡＮＰ ＩＮ ＫＥＫＡＯＸＩＮＧ ＹＵ ＨＵＡＮＪ ＩＮＧ Ｓ ＨＩＹＡＮ
３．２ 夹具材料的选择与共振频率
从性能角度出发， 材料应具有较小的密度， 较 大的刚度和较高的阻尼； 从加工角度出发， 材料应易 于加工； 从经济角度出发， 则要求材料价格较为便 宜。直接影响固有频率的因素是材料的弹性模量 Ｅ 与材料密度 ρ之比。Ｅ ／ ρ的值也影响共振频率， 其 值越大越好。在我们所进行的振动试验中， 一般选择 的材料为铝硅合金或者 ＺＬ１０１， 而不使用钢材。
绍， 指出各设计方法存在的不足， 并阐述了夹具类型、材料选择、制造加工等对夹具应力传递特性的影响。另
外， 还给出了夹具对振动台防过冲的设计方法和改进夹具设计的建议， 并提出研究课题。
高频振动试验台安全操作及保养规程
高频振动试验台安全操作及保养规程前言高频振动试验台是一台专门用于模拟产品在运输、运行或使用过程中遇到高频振动的情况下对其所产生影响的测试设备，广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
本文旨在提供高频振动试验台的安全操作及保养规程，以确保操作人员安全和设备的正常运行。
1. 安全操作规程1.1 设备操作前在使用高频振动试验台之前，首先需要对设备进行检查和准备工作。
具体操作如下：1.检查设备是否正常：检查设备的外观是否完好，各部件是否缺失、松动或损坏，并确认所有水平面处于水平状态。
2.接通电源：在接通电源之前，需先确保电源开关关闭，然后按照设备的电气连接图，将设备电源线路正确接线。
操作时需穿戴防静电服及防静电手套，以防止电气危险。
3.清除台面：在进行测试之前，需要将振动试验台的振动台面清除干净，且表面不得存在任何杂物或其他物品。
4.安装样品：根据测试样品的尺寸和重量，选择适当的夹具，然后将测试样品固定在振动台面上，并根据设备手册中的要求将样品连接到测试仪器上。
1.2 设备操作时在操作高频振动试验台时，需要务必注意以下事项：1.控制振幅和频率：在测试过程中，需遵循测试要求，控制振动负荷和频率，不得超出参数范围，以免对设备和测试样品造成损害。
2.监测试验指标：需要监测试验过程中的重要指标，包括振幅、等距、温度、振动台面的变形等，一旦发现异常情况需立即停机检查，以避免设备或测试样品的破坏。
3.防止样品脱落：由于测试样品受振动作用，容易发生脱落，因此在振动试验台使用过程中，需要采取相应的措施，确保测试样品不脱落并不会对人员造成伤害。
1.3 设备操作后在高频振动试验台使用完成之后，需要进行相应的后续操作和记录，以保证设备有序和数据的准确可靠。
1.断开电源：在测试结束后，需先关闭设备和电源，并采取相应的防静电措施，避免电气伤害和静电损坏设备。
2.清理台面：在测试结束后，需要将台面清洗干净，以去除表面的污垢。
3.维护记录：需对设备的试验指标、结果以及设备运行情况进行记录，以便日后查阅和分析使用情况。
试验机夹具标准
试验机夹具标准夹具标准由于夹具结构的特殊性，对一种夹具，有时我们很难确定它到底更适合哪种试样，通常从以下三点来判断：1、夹具是否使用方便、安全。
2、夹持是否可靠，不能有打滑现象。
3、做试验过程中，试样断点好。
数据离散性小。
(即试样不断钳口、钳口内、平行段或标距外)而有几种类型的材料，有与本身的特性及适用的环境特殊。
1、钢丝、钢绞线由于试样硬度高，内部结构相对松散，在拉伸试验过程中受力不均匀，夹持试样的钳口易磨损等原因，夹具一直未得到好的解决。
过去是夹铝箔来做，一次试验就耗费四片铝箔，浪费太大。
采用了喷涂金刚砂的拉力试验机夹具，打滑问题解决了，但断口位置始终未能理想，10根试样只能成功一半左右。
2、对于变形量大的材料由于变形过大，所以夹持困难，夹具的设计也是一个难点。
3、对于需要在高温环境下做的试验，涡街流量计夹具的要求也很高，既要耐高温，又要不变形，体积要小。
4、对于批量大，高频率的试验来说，国外普遍采用全自动夹持。
概念我们通常所见的试验机实际应叫做材料试验机，它是一种用来验测各种材料式部件的机械物理性能的仪器。
试验机的概述1．定义1．1试验机概念和用途试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器。
1．2试验机的种类：试验机的种类很多，有多种不同的分类方法。
按照传统分类方法可以分为金属材料试验机、非金属材料试验机、测力仪，拉力机，硫化仪试验机、振动台和无损探伤机等五大类。
1．2．1材料试验机的分类：1．2．1．1按用途分类：测定机械性能用试验机和工艺试验用试验机1．2．1．2按加荷方法分类：静负荷试验机(静态)和动负荷试验机(动态)1．2．1．2．1静态试验机主要包括：测力仪，拉力机，硫化仪1．2．1．2．2动态试验机主要包括：疲劳试验机：动静万能试验机、单向脉动疲劳试验机、冲击试验机等1．2．1．3按测力方式分类：机械测力试验机和电子测力试验机1．2．1．4按控制方式分类：手动控制和微机伺服控制试验机1．2．1．5按油缸位置分类：油缸上置式和油缸下置式试验机1．3材料试验1．3．1材料的机械性能1．3．2.材料试验：机械性能试验、物理实验、化学实验。
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如何正确的选择振动试验台的夹具？
振动试验台夹具的选择是一个非常重要的问题，因为往往我们要根据客户不同的产品制作出不同的试验夹具。
制作夹具的要求就是比刚度要尽可能的大，也就是要求刚度大而重量轻。
一般从夹具的材料、结构形状和制作工艺三个方面考虑。
为了提高夹具的一阶共振频率，人们通常采用A3钢材料，因为它具有较高的刚度，但它的的重量重（比重为7.8kg/dm3）。
在同等激振力的情况下，较重的夹具意味着振动台产生的加速度减小。
选择铝合金（或镁合金）重量大大降低，当刚度不及A3刚。
当然采用结构设计。
例如加大材料厚度、形状上采用箱型结构、蜂窝结构、封闭式结构以及筋板结构等措施。
在制造方法上采用整体铸造，焊接工艺灯都能提高夹具的刚度进而提供夹具的一阶共振频率，扩大振动试验系统的使用范围。
实际使用时，人们常视试验具体规范和振动台的能力而灵活看待上述问题。
例如：振动试验规范频率上限为几百赫兹，那么采用铝材料为宜，而试验上限频率大于1000赫兹时，采用钢材料也许更适合些。
所以振动试验台的选择和制作也是一门技术，武汉尚测一般会详细了解客户的需求后再定制配套的夹具。