振動(dòng)測(cè)試在汽車零部件檢測(cè)中的應(yīng)用研究

婁須寬

摘 要：伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的出行方式也不再單一，各式各樣的交通工具也隨著科技的進(jìn)步不斷的被創(chuàng)造出來。汽車已經(jīng)廣泛成為家里必不可少的出行工具，因此，汽車的零部件也被人們所重視。振動(dòng)技術(shù)可以使相關(guān)的檢測(cè)人員通過一個(gè)簡(jiǎn)單的振動(dòng)試驗(yàn)，可以對(duì)汽車零部件進(jìn)行一個(gè)科學(xué)合理的檢驗(yàn)，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)判斷出汽車零部件的質(zhì)量是否存在問題。本文根據(jù)振動(dòng)測(cè)試的原理，試圖擴(kuò)展出振動(dòng)測(cè)試在汽車零部件檢測(cè)中不同的應(yīng)用，來滿足更多需要者的要求。

關(guān)鍵詞：汽車;零部件;質(zhì)量;振動(dòng)測(cè)試

為了能夠科學(xué)合理對(duì)測(cè)試汽車零部件的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試，技術(shù)人員利用物理中振動(dòng)的原理，對(duì)汽車零部件進(jìn)行科學(xué)合理的檢測(cè)，從而檢測(cè)出汽車零部件的質(zhì)量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。這種科學(xué)、合理、高效的檢測(cè)方法，為相關(guān)的技術(shù)人員在檢測(cè)汽車零部件的問題上提供了便利。但是，作用這種檢測(cè)方式，對(duì)檢測(cè)人員的技術(shù)要求也是相當(dāng)嚴(yán)格的。為了保證汽車在行駛過程中能夠更加安全，這也要求了技術(shù)人員在對(duì)汽車零部件檢測(cè)的時(shí)候不能大意，并嚴(yán)格按照測(cè)試要求，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的整合、處理。本文將簡(jiǎn)單的對(duì)振動(dòng)測(cè)試的方法進(jìn)行分析，希望能夠使更多的人利用振動(dòng)測(cè)試的方法對(duì)汽車零部件進(jìn)行科學(xué)、合理與高效的測(cè)試。

1 振動(dòng)測(cè)試的背景

根據(jù)相關(guān)歷史記載，在1769年，法國(guó)人利用煤氣燃燒所產(chǎn)生的蒸汽而動(dòng)的三輪機(jī)車，但是，發(fā)動(dòng)反鎖，速度慢，并且在行駛一定時(shí)間后就要進(jìn)行添加燃料，才能夠在此啟動(dòng)。后來這輛車因一次形式中撞墻而支離破碎。在1879年德國(guó)工程師卡爾·本茨（Karl Benz）創(chuàng)造出了世界上第一輛公認(rèn)的汽車。這也使得汽車行業(yè)在那以后不斷的創(chuàng)新與發(fā)展。

現(xiàn)如今汽車不僅僅只是作為一種僅供出行使用的交通工具，在各方面的性能上也在不斷的探索與發(fā)展。在人們生活水準(zhǔn)的不斷提高中，對(duì)汽車的質(zhì)量也有著相當(dāng)嚴(yán)格的要求。因此，為了更好的對(duì)汽車整體與零部件的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，技術(shù)人員通過不斷的探討與專業(yè)的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)了能夠科學(xué)、合理、高效的測(cè)試汽車零部件的方法，那就是振動(dòng)測(cè)試。

在振動(dòng)測(cè)試中，技術(shù)人員利用相應(yīng)的物理知識(shí)，對(duì)汽車零部件進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，通過對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的對(duì)照，來對(duì)汽車零部件的質(zhì)量進(jìn)行一個(gè)好壞的定義，從而使汽車性能與安全性得到更加有力的保障。

2 振動(dòng)測(cè)試的基本理論

在物理學(xué)中，對(duì)振動(dòng)的定義是當(dāng)有人在從某側(cè)撞擊物體時(shí)物體會(huì)發(fā)生晃動(dòng)，物體狀態(tài)發(fā)生變化的過程即為振動(dòng)，振動(dòng)會(huì)使物體加速度、位移及速度發(fā)生往復(fù)變化產(chǎn)生振動(dòng)量。因此，振動(dòng)測(cè)試采用振動(dòng)的基本理論，利用振動(dòng)會(huì)對(duì)汽車零部件產(chǎn)生影響，從而對(duì)汽車零部件進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，通過振動(dòng)檢測(cè)在對(duì)汽車零部件的使用壽命與質(zhì)量等方面進(jìn)行測(cè)試，從而得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，與規(guī)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)處理，從而了解汽車零部件是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用這種測(cè)試方法對(duì)汽車零部件進(jìn)行科學(xué)、合理、高效的檢測(cè)，可以保證在汽車行駛中所產(chǎn)生振動(dòng)的過程中，汽車零部件的質(zhì)量，從而保證汽車出行的安全性與穩(wěn)定性。

3 振動(dòng)測(cè)試在汽車零部件檢測(cè)中所使用的方法

汽車零部件在振動(dòng)測(cè)試的方式上也是有很多選擇的，根據(jù)測(cè)試方式的不同，大致分為電測(cè)法、光學(xué)測(cè)試法和機(jī)械式測(cè)試法。技術(shù)人員應(yīng)按著測(cè)試方法的不同對(duì)不同汽車零部件采用有效的檢測(cè)方式，從而在測(cè)試數(shù)據(jù)上保證準(zhǔn)確性，以保證汽車零部件的質(zhì)量。

3.1 在汽車零部件檢測(cè)中，電測(cè)法是極為常見的一種測(cè)試方法。這種方法通過使用電信號(hào)如電流、電壓，對(duì)物理量進(jìn)行代替，在使用測(cè)量出的電信號(hào)帶入相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式中，從而獲得出物理量。一般情況下，為了更好的對(duì)電信號(hào)數(shù)據(jù)的采集，技術(shù)人員通常會(huì)使用放大器來測(cè)量電信號(hào)，在通過合理的數(shù)據(jù)與相關(guān)的函數(shù)式，為汽車零部件的有關(guān)的物理量進(jìn)行分析，并與相應(yīng)的規(guī)定物理量進(jìn)行對(duì)比，從而檢測(cè)出汽車零部件的質(zhì)量是否存在問題。以此，來保證汽車零部件的質(zhì)量。

3.2 在汽車零部件的檢測(cè)中，使用光學(xué)測(cè)量法對(duì)汽車零部件進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)，是利用光信號(hào)的原理，首先，先使用光學(xué)傳感器獲取汽車零部件的光信號(hào)，在通過儀器將光信號(hào)進(jìn)行放大，最后在通過光檢測(cè)儀器對(duì)收集的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再由技術(shù)人員進(jìn)行下一步的檢測(cè)，使電信號(hào)轉(zhuǎn)換成物理量，從而對(duì)汽車零部件的質(zhì)量等一系列進(jìn)行合理的數(shù)據(jù)檢測(cè)對(duì)比，從而得到汽車零部件的檢測(cè)結(jié)果。

3.3 在汽車零部件檢測(cè)中，使用機(jī)械檢測(cè)法對(duì)汽車零部件進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)，是通過汽車零部件的機(jī)械結(jié)構(gòu)，獲得機(jī)械信號(hào)，發(fā)生機(jī)械能的消耗。這種測(cè)試方法無法精準(zhǔn)的對(duì)汽車零部件進(jìn)行檢測(cè)，因此在檢測(cè)過程中有局限性，不常被技術(shù)人員所使用。

4 振動(dòng)測(cè)試所需的組成部分

4.1 振動(dòng)器可為物體穩(wěn)定、持續(xù)的進(jìn)行激勵(lì)作用，屬于激勵(lì)設(shè)備。在汽車零部件檢測(cè)過程中，對(duì)汽車零部件發(fā)生的振動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)汽車零部件進(jìn)行物理量的采集工作。檢測(cè)的汽車零部件與激勵(lì)設(shè)傳送的有效性，呈正相關(guān)性。

4.2 傳感器在振動(dòng)測(cè)試中是屬于檢測(cè)汽車零部件振動(dòng)量的器械。它可以將得到的振動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再由經(jīng)轉(zhuǎn)化及檢測(cè)得到振動(dòng)頻率、位移、加速度等物理量，再由合理的函數(shù)關(guān)系得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在綜合判斷時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)考慮到振動(dòng)器所帶來的影響，應(yīng)通過分析傳感器所給予的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析，以此來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而得到更為科學(xué)性與有效性的結(jié)果。

4.3 放大器在振動(dòng)測(cè)試中主要作用于放大電信號(hào)，以便于信號(hào)采集器可以對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行采集工作，放大器應(yīng)合理的根據(jù)傳感器類型進(jìn)行選擇，使振動(dòng)測(cè)試更加具有科學(xué)、合理、高效的作用，以此來提高振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)效性。

4.4 信號(hào)采集器在振動(dòng)測(cè)試中主要以捕捉信號(hào)并將它們轉(zhuǎn)變作為參數(shù)作為工作任務(wù)，在測(cè)試的過程中通過對(duì)信號(hào)的捕捉，得到有關(guān)信號(hào)，并將有關(guān)信號(hào)合理的轉(zhuǎn)變成為參數(shù)，從而是技術(shù)人員可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行有效的對(duì)比，對(duì)檢測(cè)汽車零部件的質(zhì)量起到重要作用。

4.5 信號(hào)處理軟件在振動(dòng)測(cè)試中主要是以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并對(duì)整個(gè)測(cè)試進(jìn)行監(jiān)察，起著人機(jī)互動(dòng)的主要作用。在振動(dòng)測(cè)試中，信號(hào)處理軟件會(huì)對(duì)振動(dòng)測(cè)試出的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析從而使得振動(dòng)測(cè)試的科學(xué)性，在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，正是由信號(hào)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，從而控制振動(dòng)器的運(yùn)行。

5 振動(dòng)測(cè)試對(duì)技術(shù)人員的要求

在振動(dòng)測(cè)試的過程中，對(duì)技術(shù)人員也有著相當(dāng)嚴(yán)格的要求。首先，在振動(dòng)測(cè)試中需要測(cè)試人員擁有對(duì)振動(dòng)物理理論的充分認(rèn)識(shí)，并且，對(duì)振動(dòng)測(cè)試的基本理論能夠做到充分的了解。其次，在測(cè)試方面，應(yīng)了解振動(dòng)測(cè)試所需的組成部分，以便在對(duì)測(cè)試過程中選取錯(cuò)誤而造成的低端錯(cuò)誤。最后應(yīng)當(dāng)對(duì)不同的汽車零部件進(jìn)行合理的檢測(cè)方法，以便測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。技術(shù)人員應(yīng)不斷的對(duì)自己檢測(cè)的只是進(jìn)行補(bǔ)充，并且，對(duì)測(cè)試過程有著充分的耐心，從而，避免造成不必要的麻煩。

6 振動(dòng)測(cè)試的流程

振動(dòng)測(cè)試多以正弦定頻的方式對(duì)汽車零部件進(jìn)行測(cè)試，通過模擬汽車零部件在被動(dòng)的情況下通過振動(dòng)器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而獲得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，但是，在測(cè)試的過程中對(duì)參數(shù)的選擇也有極為嚴(yán)格的選擇要求。在通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析對(duì)比，得出汽車零部件的質(zhì)量是否合格，若是不合格是哪里出現(xiàn)的問題。

傳感器的安裝位置嚴(yán)重影響著測(cè)試是否能夠成功，因此傳感器的安裝位置在振動(dòng)測(cè)試的流程中至為重要。傳感器的安裝位置一般在檢驗(yàn)點(diǎn)與參考點(diǎn)兩個(gè)位置。一般來說檢驗(yàn)點(diǎn)是檢驗(yàn)汽車零部件在振動(dòng)測(cè)試中的振動(dòng)情況，并進(jìn)行信號(hào)的收集工作。參考點(diǎn)則是通過將數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘?hào)處理軟件中，使信號(hào)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析，再對(duì)振動(dòng)器輸送下一步的指示，因此，參考點(diǎn)主要以控制實(shí)驗(yàn)為目的。這里建議建議參考點(diǎn)設(shè)立在離振動(dòng)源較近的地方，可以更好的采集到較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

掃頻測(cè)試是指通過振動(dòng)器向汽車零部件進(jìn)行持續(xù)輸出，并隨著時(shí)間進(jìn)行不斷的輸出，從而得出相應(yīng)的物理量，判斷出汽車零部件在該情況下震動(dòng)情況。

在振動(dòng)測(cè)試中，對(duì)測(cè)試條件的選擇嚴(yán)重影響著整個(gè)振動(dòng)測(cè)試的嚴(yán)格程度，通常應(yīng)按照正常的安裝環(huán)境對(duì)汽車零部件進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，在經(jīng)過測(cè)試得到數(shù)據(jù)進(jìn)行合理有效的分析，從而得出汽車零部件是否合格。因此在傳感器安裝在合適位置的前提下，選擇合適的測(cè)試條件也是非常重要的。

在定頻測(cè)試中，通過振動(dòng)器不斷的對(duì)汽車零部件進(jìn)行輸出，這樣可以得到汽車零部件在這種情況下被迫振動(dòng)的情況。

7 結(jié)語

本文中根據(jù)對(duì)振動(dòng)測(cè)試的淺談，清楚的表現(xiàn)出了振動(dòng)測(cè)試在檢測(cè)汽車零部件中有效性。通過振動(dòng)測(cè)試對(duì)汽車零部件進(jìn)行合理有效的檢測(cè)，對(duì)汽車的質(zhì)量提供了相應(yīng)的保障。并且，降低了汽車在維護(hù)方面與故障方面的問題，對(duì)人們出行的安全性與穩(wěn)定性做出了保障。同時(shí)，合理的使用振動(dòng)測(cè)試對(duì)汽車零部件的有效檢測(cè)更好的推進(jìn)了我國(guó)汽車制造業(yè)的發(fā)展，并且，在不斷的測(cè)試中也在不斷地將振動(dòng)測(cè)試進(jìn)行合理的優(yōu)化。

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