一、概述
小型电磁振动台凭借体积小、控制优势，在航空航天、电子通信等领域的元器件环境适应性测试中。工作台面作为振动传递的核心部件，其振动均匀性直接决定测试结果的有效性。当前部分小型电磁振动台因台面结构刚度不足、振动传递路径不合理等问题，出现边缘与中心振动参数偏差超15%的情况，无法满足精密测试需求。本方案以某型号SV-50小型电磁振动台为研究对象，通过实验分析振动不均成因，针对性提出结构优化措施，旨在将台面振动均匀性误差控制在5%以内，提升设备测试精度与稳定性。
二、实验/设备条件
实验依托机械性能检测实验室开展，核心设备为SV-50小型电磁振动台，其额定激振力500N，频率范围5-3000Hz，位移2mm，工作台面尺寸为300mm×300mm。检测设备包括：XL80激光测振仪（测量精度±0.01mm/s，频率响应0-5000Hz）、PCB 352C33加速度传感器（灵敏度100mV/g，量程±50g）、NI cDAQ-9178数据采集卡（采样率1MS/s）、千分表（精度0.001mm）及DH5922动态信号分析仪。实验环境保持室温25±2℃，相对湿度45%-65%，无外界电磁干扰及机械振动，台面水平度通过水平仪调试至0.02mm/m以内。
三、样品提取
选取3台同批次SV-50振动台作为实验样品，编号为S1、S2、S3，确保样品出厂参数一致，均未经过维修或改装。对每台设备的工作台面进行区域划分，采用网格布点法，以台面中心为原点，沿X轴和Y轴方向每50mm设一个检测点，共设置25个检测点（含中心及四角）。同时提取台面支撑部件样品，包括4个支撑立柱、连接螺栓及激振器与台面的连接件，各部件均选取3个平行样品用于材质及力学性能检测，确保样品具有代表性，能反映设备整体结构特性。
四、实验/操作方法
1. 基础参数校准：通过千分表调整工作台面水平度，采用激光测振仪校准振动台空载时的中心频率与振幅，设定标准测试参数（频率50Hz、振幅0.5mm）。2. 原始振动数据采集：将加速度传感器固定于各检测点，通过数据采集卡与动态信号分析仪连接，在标准参数下采集每台样品25个检测点的加速度值与振动速度，每个点采集3组数据，每组持续10s，去除异常值后取平均值。3. 结构参数检测：采用超声波测厚仪测量台面厚度分布，通过材料试验机测试台面及支撑部件的弹性模量与屈服强度，使用三坐标测量仪检测支撑立柱的垂直度及安装位置偏差。4. 优化方案实施：针对检测出的刚度薄弱区域，分别采用“中心加强筋+边缘加厚”“优化支撑点分布”两种方案对样品S2、S3进行结构改造，S1作为对照组。5. 优化后性能验证：按原始数据采集方法测试优化后S2、S3的振动参数，对比分析优化效果。
五、实验结果/结论
实验数据显示，对照组S1台面中心加速度为12.5g，四角平均加速度仅9.8g，振动均匀性误差达21.6%；结构检测发现台面中心厚度薄（8mm）、边缘无加强结构，支撑立柱垂直度偏差达0.15mm。优化后S2（中心加强筋方案）台面各点加速度偏差缩小至4.2%，S3（优化支撑点方案）偏差为4.8%，均满足精度要求。结论：工作台面刚度分布不均、支撑系统安装偏差是振动不均的主要成因；“中心加强筋+边缘加厚”方案优化效果更优，可有效提升台面振动传递一致性。
六、仪器/耗材清单
1. 核心实验仪器：SV-50小型电磁振动台3台，用于提供标准振动激励，单价85000元/台；XL80激光测振仪1台，用于振动参数校准与检测，单价120000元；PCB 352C33加速度传感器25个，用于采集振动加速度信号，单价1800元/个；NI cDAQ-9178数据采集卡1套，用于信号传输与转换，单价35000元；DH5922动态信号分析仪1台，用于振动信号分析处理，单价98000元；三坐标测量仪1台，用于结构尺寸精度检测，单价450000元；材料试验机1台，用于材料力学性能测试，单价280000元；超声波测厚仪1台，用于台面厚度测量，单价8500元；千分表5个，用于水平度及尺寸校准，单价600元/个；水平仪1台，用于台面水平度调试，单价1200元。
2. 实验耗材：高强度铝合金板材（厚度10-15mm）10㎡，用于制作加强筋及台面改造，单价380元/㎡；不锈钢连接螺栓（M8×30）100套，用于结构固定，单价15元/套；高强度密封胶5支，用于部件密封，单价80元/支；传感器固定夹具25个，用于加速度传感器安装，单价120元/个；防锈润滑油10瓶，用于设备维护，单价35元/瓶；无水乙醇5L，用于部件清洁，单价18元/L；脱脂棉20包，用于表面擦拭，单价12元/包；数据记录专用纸张50本，用于实验数据记录，单价8元/本；记号笔10支，用于台面点位标记，单价5元/支；校准标准块（精度0.001mm）1套，用于仪器校准，单价2800元；绝缘手套10副，用于操作防护，单价25元/副；防滑垫5张，用于设备固定，单价45元/张。
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