振動、沖擊試驗夾具的功用就是將振動臺（或沖擊機）產生的機械能傳遞給試件。夾具在總體設計方面所遇到的困難是必須設計出重量最小、剛性最大、在試驗頻率范圍內不會發生結構共振的夾具。夾具設計往往取決于工程經驗，

夾具設計一般比較費時、費力，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。夾具設計應包括分析和預計試件的最低階振型。

夾具設計的理論計算主要包括剛度、質量和固有頻率三個基本參數。剛度包括剛體平移、剛體旋轉及剛體彎曲；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量和剛性。對于復雜夾具的固有頻率，Dunkerley方程提供了一種方法，即通過結合復合結構元件中的非偶合型固有頻率來估計系統的固有頻率。夾具設計時必須進行的幾個最基本設計如下。

（1）夾具的固有頻率應滿足試驗的頻率范圍

許多產品的可靠性與環境試驗要求的試驗頻率范圍一般為10～2000Hz，所有試驗必須使用電磁振動臺。電磁振動臺是目前最先進最常用的振動臺，其最低頻率一般為5～10Hz，最高頻率可達3000～4000Hz以上。為了滿足10～2000Hz試驗頻率范圍，在此頻率范圍，夾具的頻響特性要平坦，夾具設計和計算（或測定）時，其一階頻率應高于最高試驗頻率。這對于小型、簡單夾具是易做到的，但對大型復雜夾具則很困難甚至是不可能的。即使這樣，設計計算（或測定）夾具的一階固有頻率也應高于試件的一階固有頻率，以避免發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，計算各個元件的固有頻率，然后用Dunkerley方程計算試件的固有頻率。

（2）對夾具重量（振動臺額定推力）的驗算

對夾具重量（振動臺額定推力）的驗算，主要考慮振動臺的承載重量W和試驗加速度a。當正弦振動試驗的最大加速度為a時，振動臺的正弦推力F應大于W.a；當隨機振動試驗的總均方根加速度值已知為arms時，振動臺的隨機推力F應大于（W1+W2+W3）. arms。式中：W1：試驗樣品重量，W2：夾具重量，W3：振動臺動圈重量。 設計用來支撐試件的夾具，試件的尺寸和形狀是必不可少的，因為它們決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，當一夾具要用于溫度振動試驗時，就要注意這一點，高溫可使金屬產生塑性屈服，低溫可使材料冷脆。

一個好的夾具至少應滿足下列要求：

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

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

（3）夾具的剛度質量比要足夠大。

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

（5）夾具的質量最好是試件的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）夾具橫向運動（指垂直于激振方向）要盡量小。