基于结构阻尼的悬挂冲击噪声诊断

陈 凡，张晓宇

(江门职业技术学院，广东 江门529030)

汽车悬挂包括减振器、弹簧、摆臂和横向稳定杆等，这些主要部件通过球头或衬套与车身连接。在车辆行驶过程中，路面的冲击振动通过悬挂传递到车身，当悬挂部件受损时，故障一般以冲击噪声的形式显露出来。这些冲击噪声位置相近，激励源相同，信号特征也比较接近，而且受到胎噪等的掩蔽，给故障诊断带来很大困难[1]。丁渭平等认为减振器内部气液固特性的急剧变化是其产生异响的最根本动因，并提出基于权重系数聚类分析法来识别减振器异响[2-3]，弹性体的老化磨损则是球头和衬套出现噪声的主要原因。

现有的振动噪声诊断方法包括时域、频域和时频域分析。时域参数包括峭度、峰值等，在频域上使用谱分析、包络谱分析，在时频域上使用时频分析和小波分析等[4-5]。频谱分析适合于平稳信号，包络谱分析适合于旋转机械的诊断且需要设置恰当的滤波器，时频分析适合观察非平稳信号的变化过程，小波分析适合于对信号细节的观察。悬挂冲击噪声作为一种脉冲信号，使用时频域分析能够观察信号变化过程，但难以提取有效的诊断参数。

考虑到结构特性的不同是其噪声特性的决定性因素，本文提出一种基于结构阻尼的诊断方法，首先对反向积分在脉冲振声信号的处理算法进行了推导；然后通过仿真和实验证明了该方法在结构阻尼测量上的可行性；之后计算反向积分曲线的对数衰减率，对减振器和稳定杆球头进行了故障识别；……