振动是工程技术领域中经常碰到的问题,也是在航空、航天、交通等工程领域中许多设备发生故障的主要环境因素之一。为了保证这些设备能够在实际存在振动的环境中正常工作,在产品交付使用前,通常需要进行振动环境试验。在进行振动试验时,被测试件一般都是通过振动夹具实现与振动试验台的连接固定,即振动台的信号和能量通常先传递到夹具上,然后再通过夹具传递到被测设备上,因此振动夹具是振动环境试验的关键部件。大量的文献表明振动夹具性能的好坏将直接影响振动试验的真实性和可靠性,所以振动夹具的设计研究对于振动环境试验而言具有重要意义。因此,本文针对项目背景中某型电子舱段的三轴振动试验要求,开展适用于该舱段三轴振动专用夹具的结构设计与结构优化设计研究,主要采用有限元分析方法,研究了三轴振动夹具的振动传递特性。本文的主要研究内容如下。(1)进行了三轴振动夹具的结构设计与改进设计研究。针对电子舱段结构特点,依据振动夹具的设计要求和设计准则,提出了三轴振动夹具结构设计方案,完成了振动夹具的实体建模。并对振动夹具原始设计模型进行了频响特性分析,根据仿真分析结果,对振动夹具进行了改进设计并验证。(2)探索了对三轴振动夹具进行多目标动力特性优化设计的仿真分析方法。通过建立三轴振动夹具优化设计数学模型,采用Solid Works和ANSYS Workbench协同仿真技术,基于多目标遗传算法(MOGA)对振动夹具进行尺寸优化设计,并对优化后的模型进行验证,结果表明优化设计能较好地实现振动夹具的轻量化设计要求和一阶固有频率最大化的目标,验证了优化设计的有效性和可行性。(3)研究了三轴振动夹具的振动传递特性。分别对系统整体模型进行带夹具模型和不带夹具模型两种情况下的模态分析和随机振动分析,并对结果进行对比分析,研究优化设计后的振动夹具模型的振动传递特性,确保振动夹具设计的合理性和可行性。