振動、沖擊試驗(yàn)夾具的功用就是將振動臺（或沖擊機(jī)）產(chǎn)生的機(jī)械能傳遞給試件。夾具在總體設(shè)計(jì)方面所遇到的困難是必須設(shè)計(jì)出重量最小、剛性最大、在試驗(yàn)頻率范圍內(nèi)不會發(fā)生結(jié)構(gòu)共振的夾具。夾具設(shè)計(jì)往往取決于工程經(jīng)驗(yàn)，

夾具設(shè)計(jì)一般比較費(fèi)時、費(fèi)力，不僅要考慮夾具本身的特性，而且要盡量減少夾具與試件的相互影響。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)包括分析和預(yù)計(jì)試件的最低階振型。

夾具設(shè)計(jì)的理論計(jì)算主要包括剛度、質(zhì)量和固有頻率三個基本參數(shù)。剛度包括剛體平移、剛體旋轉(zhuǎn)及剛體彎曲；阻尼并不明顯地改變固有頻率，僅改變振動幅值。影響固有頻率的二個要素為質(zhì)量和剛性。對于復(fù)雜夾具的固有頻率，Dunkerley方程提供了一種方法，即通過結(jié)合復(fù)合結(jié)構(gòu)元件中的非偶合型固有頻率來估計(jì)系統(tǒng)的固有頻率。夾具設(shè)計(jì)時必須進(jìn)行的幾個最基本設(shè)計(jì)如下。

（1）夾具的固有頻率應(yīng)滿足試驗(yàn)的頻率范圍

許多產(chǎn)品的可靠性與環(huán)境試驗(yàn)要求的試驗(yàn)頻率范圍一般為10～2000Hz，所有試驗(yàn)必須使用電磁振動臺。電磁振動臺是目前最先進(jìn)最常用的振動臺，其最低頻率一般為5～10Hz，最高頻率可達(dá)3000～4000Hz以上。為了滿足10～2000Hz試驗(yàn)頻率范圍，在此頻率范圍，夾具的頻響特性要平坦，夾具設(shè)計(jì)和計(jì)算（或測定）時，其一階頻率應(yīng)高于最高試驗(yàn)頻率。這對于小型、簡單夾具是易做到的，但對大型復(fù)雜夾具則很困難甚至是不可能的。即使這樣，設(shè)計(jì)計(jì)算（或測定）夾具的一階固有頻率也應(yīng)高于試件的一階固有頻率，以避免發(fā)身夾具與試件的共振偶合。在確定試件的固有頻率時，可以把試件劃分為梁、板等元件，計(jì)算各個元件的固有頻率，然后用Dunkerley方程計(jì)算試件的固有頻率。

（2）對夾具重量（振動臺額定推力）的驗(yàn)算

對夾具重量（振動臺額定推力）的驗(yàn)算，主要考慮振動臺的承載重量W和試驗(yàn)加速度a。當(dāng)正弦振動試驗(yàn)的最大加速度為a時，振動臺的正弦推力F應(yīng)大于W.a；當(dāng)隨機(jī)振動試驗(yàn)的總均方根加速度值已知為arms時，振動臺的隨機(jī)推力F應(yīng)大于（W1+W2+W3）. arms。式中：W1：試驗(yàn)樣品重量，W2：夾具重量，W3：振動臺動圈重量。 設(shè)計(jì)用來支撐試件的夾具，試件的尺寸和形狀是必不可少的，因?yàn)樗鼈儧Q定夾具的尺寸和形狀。你還必須試件的重量和重心，至少也要估算出重心的位置，試件和夾具的合成重心盡可能精確地落在振動臺的中心線上。

溫度對夾具的性能也是有影響的，當(dāng)一夾具要用于溫度振動試驗(yàn)時，就要注意這一點(diǎn)，高溫可使金屬產(chǎn)生塑性屈服，低溫可使材料冷脆。

一個好的夾具至少應(yīng)滿足下列要求：

（1）在整個試驗(yàn)頻率范圍內(nèi)，夾具的頻響特性要平坦，夾具的第一階固有頻率應(yīng)高于最高試驗(yàn)頻率，還應(yīng)避免發(fā)生夾具與產(chǎn)品的共振耦合。

（2）夾具與產(chǎn)品連接面上的各連接點(diǎn)的響應(yīng)要盡量一致，以確保試驗(yàn)時激勵輸入的均勻性。

（3）夾具的剛度質(zhì)量比要足夠大。

（4）夾具的阻尼要大，夾具共振時（第一階固有頻率），其品質(zhì)（放大）因數(shù)Q不應(yīng)大于4。

（5）夾具的質(zhì)量最好是試件的2～4倍。通常在估算振動臺需要的推力的時，用此比值就行。

（6）夾具橫向運(yùn)動（指垂直于激振方向）要盡量小。