振動測試在汽車零部件檢測中的應用

李 丹 李 智

（湖北中檢檢測有限公司 湖北武漢 430000）

1 前言

汽車內含零部件數以萬計，通過汽車零部件振動檢測，能夠有效提升零部件性能，有效保證人們對于汽車行駛安全性的需求[1]。對于汽車底盤零部件的檢測，主要包括汽車制動系統、離合器臺架系統、變速器臺架系統、傳動軸臺架系統、轉向系部試驗系統等[2]。其中，轉向系部試驗系統的檢測主要包括方向盤和轉向盤等零部件的檢測，汽車制動系部件系統包括液壓驅動部件、氣壓驅動部件、制動軟管等[3]；變速器臺架系統包括較多的設備裝置，其主要是進行變速器噪聲、壽命以及動態剛度等方面的檢測[4]；傳動軸臺架系統則是負責傳動軸壽命的檢測設備等[5]。

汽車的車身系統關系著汽車使用者的使用體驗，其車身、座椅等零部件的材料，以及車身弧線的性能等都是汽車車身系統的檢測對象[6]。

汽車電器系統在汽車生產過程中，也需要集中檢測汽車的起動機，以提高汽車的專業綜合性[7]。

2 振動測試在汽車零部件檢測中的應用

2.1 振動測試概述

振動測試是指在對汽車零部件產品在預期使用過程中的抗振能力的檢測，一般是對受振動的具體實物或者實物模型進行的試驗[8]。振動檢測試驗可以根據施加的振動載荷類型分為2 種，分別是正弦振動檢測和隨機振動檢測[9]。汽車零部件檢測設備包括加載設備以及控制設備，通過模擬振動環境，設置試驗參數（包括頻率范圍、振動幅值以及振動時長等），來展開振動測試試驗[10]。振動對于汽車零部件的影響主要包括3 種:（1）損壞結構，如結構變形、零部件產生裂紋等；（2）致使零部件功能失效，如導致零部件接觸不良、發生繼電器誤動作等，此類破壞屬于暫時性的，當振動幅度減小或停止振動，零部件的性能就可以恢復正常；（3）零部件工藝性破壞，比如，螺釘連接件脫焊、松動等。根據振動試驗檢測技術的發展，可以將先進的多點控制技術、多臺聯合激動技術應用其中，以提高汽車零部件的性能，促使汽車實現安全、平穩行駛[11]。

2.2 汽車零部件檢測中振動測試系統的組成

振動測試系統主要包含傳感器、激振器及放大器[12]。其中，激振器是生成激勵的設備，能夠根據設定的參數，對其連接的零部件樣件產生持續、穩定的激勵，使樣件振動，并產生相應的物理參數[13]。激振器與樣件的連接緊密度能夠直接影響激勵傳輸的損失程度，因此，其與參數的大小密切相關[14]。傳感器能夠進行振動測試過程中振動量的檢測，并將振動量實現向電信號的轉化，并將獲得的振動頻率、加速度和位移等物理參數進行記錄并分析，從而綜合判斷汽車零部件性能的優良[15]。同時，振動系統的振動器也會受到參數的影響，通過技術人員對傳感器回饋參數的分析研究，能夠有效判斷振動系統的穩定性，從而保證振動測試結果的有效性[16]。放大器是通過對電測傳感器產生電信號進行放大，有利于信號采集器及時捕捉有關信號[17]。放大器應當根據傳感器類型進行選擇，以保證振動測試系統效果穩定發揮，提高檢測結果的真實性和可靠性[18]。

2.3 汽車振動測試的具體應用

振動測試在汽車零部件檢測過程中具有十分廣泛的應用范圍，根據測試的物理性質，可以將振動測試方法分為電測法、機械測量法及光學測量法3 種類型[19]。

2.3.1 電測法

電測法是通過將檢測物理量轉化為電信號，并對該電信號展開測量，將物理量值與電信號值的函數進行數值轉換，最終獲得物理量值[20]。電測法能夠直接獲得電信號，同時具有較高的精度、靈敏性和響應速度，并且采集方便，處理和分析效率高，可以直接將結果顯示在顯示屏中，并能夠實現遠距離自動控制[21]。另外，電測法獲得的是動態的電信號，可以獲得某一時刻的瞬時電信號，也可以測量電信號的變化過程[22]。

2.3.2 機械檢測法

機械檢測法的載體為機械結構，用以獲得機械信號[23]。在利用機械檢測法進行汽車零部件測量后，會產生機械能損耗，因此，這種測量方式存在一定缺陷，同時難以保證測量結果的準確性，在汽車零部件檢測中的應用并沒有受到廣泛關注[24]。

2.3.3 光學測量法

光學測量法是結合先進技術發展而形成的測量方法，其載體為光學傳感器，通過傳感器獲得光學信號，并將光學信號放大，使用光檢測器將其轉化為電信號，再由技術人員對電信號進行測定和換算，最終獲得汽車零部件的物理量值。結合汽車零部件生產制造標準，檢測零部件的性能是否符合標準[25]。

3 結語

綜上所述，振動測試在汽車零部件檢測中的應用，對于保證汽車行駛的安全性和平穩性具有重要意義；在汽車零部件的生產制造過程中，對于降低汽車的維護成本，提高零部件質量等也有積極意義，這充分體現出了振動測試的經濟效益。因此，要求技術人員對振動測試技術和系統的應用進行不斷優化和更新，以期能夠推動我國汽車制造行業的長久發展。