振动凝固是指运用机械振动来改善凝固组织的方法，其作用效果已为许多实验所证明，但对于其机理仍有很大争议。本文在最大拉应力理论基础上推导出一维振动条件下“合力弯曲”折断枝晶临界应力模型；并以“合力弯曲”作用为主要内容讨论了机械振动改善凝固低倍组织的机理。在理论研究的基础上，自制振动凝固实验装置，进行30％NH₄Cl水溶液模拟实验和低熔点合金振动凝固实验。 模拟实验主要研究振动参数对振动凝固过程中枝晶生长形态以及系统温度变化的影响，根据得到的具体枝晶尺寸数据对折断枝晶临界应力模型进行分析、简化。低熔点合金振动凝固实验主要研究了振动频率对金属溶液温度变化、凝固界面生长速度以及最终凝固组织的影响；通过比较不同过热度浇注获得的最终凝固组织，分析了溶液过热度对振动凝固效果的影响。 研究结果揭示了一维振动凝固条件下枝晶被折断的临界强度条件，即振动参数与枝晶尺寸之间的数量关系。实验过程图像和温度变化曲线证实了折断枝晶行为的存在，其中运动阻力项对振动折断枝晶具有决定性影响，临界应力模型可以被简化。振动频率通过影响枝晶生长而改变凝固界面的生长速度，增加振动频率可以减小折断枝晶的长度和减缓凝固壳发育。微观上“合力弯曲”作用导致正在生长的枝晶折断，宏观上则是凝固前沿被液流冲刷成整齐边缘。浇注温度相同的条件下，振动频率越大则晶粒细化效果越明显；振动频率相同时，金属溶液过热度越高则被折断的枝晶就越不易存留，对凝固组织的改善也越不理想。