汽车理论课件：人体对振动的反应和平顺性的评价

汽车理论人体对振动的反应和平顺性的评价

1人体对振动的反应2平顺性的评价模型3平顺性的评价方法

人体对振动的反应和平顺性的评价1人体对振动的反应人体对振动的反应取决于客观因素和主观因素，这两个因素共同影响人体对振动的反应，是个复杂的问题。客观因素包括振动的频率、强度、作用方向和持续时间。

主观因素包括每个人的生理与心理素质不同，对振动的敏感程度有很大差异。图6-3人体对振动的反应2平顺性的评价模型国家标准GB/T13441.1-2007《机械振动与冲击人体暴露于全身振动的评价第1部分:一般要求》用于评价汽车的平顺性，该标准参照国际标准ISO2631-1997（E）《机械振动与冲击人体暴露于全身振动的评价第1部份：一般要求》制定。另国家标准GB/T4970－2009《汽车平顺性试验方法》用于汽车平顺性的试验。图6-4人体坐姿的受振模型人体坐姿的受振模型:考虑座椅支承面处输入点3个方向的线振动，还考虑该点3个方向的角振动．以及座椅靠背和脚支承面两个输入点各3个方向的线振动，共3个输入点12个轴向的振动，从中选取振动，进行平顺性的评价。3平顺性的评价方法

1平顺性的评价方法概述振动对人体影响的评价包括振动对人体的健康、舒适、感知（感知振动）、运动病（头晕、呕吐、恶心）4个方面影响的评价。当振动波形峰值系数（也称为波形因数，它是加权加速度时间历程的峰值与加权加速度均方根值的比值）小于或等于9时，用基本评价方法，即用加权加速度均方根值来评价振动对人体的健康、舒适和感知的影响，振动的1/3倍频带的中心频率范围为0.5Hz～80Hz。

当振动波形峰值系数大于9时，基本评价方法不适用，要用附加评价方法评价振动对人体的运动病影响，振动的1/3倍频带的中心频率范围为0.1Hz～0.5Hz。3平顺性的评价方法2.平顺性的基本评价方法（1）根据加权加速度时间历程计算单轴向加权加速度均方根值

先通过试验，由图6-4中振动输入点的加速度或角加速度传感器，获得振动的加速度时间历程，再通过相应的频率加权函数的滤波网络获得加权加速度时间历程。获得加权加速度时间历程后，按式（6-1）计算单轴向加权加速度均方根值：（6-1）3平顺性的评价方法

（2）根据功率谱密度函数计算单轴向加权加速度均方根值

先通过试验，由图6-3中振动输入点的加速度或角加速度传感器，获得振动的加速度时间历程，再进行频谱分析，获得功率谱密度函数。当获得功率谱密度函数后，按式（6-2）计算1/3倍频带宽加速度均方根值：（6-2）然后，按式（6-3）计算单轴向加权加速度均方根值：（6-3）3平顺性的评价方法

（3）多轴向总的加权加速度均方根值

多轴向总的加权加速度均方根又称为计权均方根加速度的振动总量，是某个输入点的多方向的合成振动，按式（6-4）计算多轴向总的加权加速度均方根值：（6-4）3平顺性的评价方法

（3）振动对人体的健康、舒适和感知的影响的评价方法

座椅支承面上移动量的单轴向加权加速度均方根值的最大值用于振动对人体健康影响的评估；座椅支承面上的移动量相近时，用座椅支承面上移动量的多轴向总的加权加速度均方根值评估振动对人体健康的影响。

3个输入点中的每个点的移动量或转动量的多轴向总的加权加速度均方根值用于振动对人体舒适程度影响的评价；在有多点振动影响人体舒适的情况下，用多点、多轴向总的加权加速度均方根值评价振动对人体舒适程度的影响，包括对人体舒适程度有影响的座椅支承面上的旋转量。3个上移动量的单轴向加权加速度均方根值的最大值用于振动对人体感知影响的评估；座椅支承面上的移动量相近时，用座椅支承面上移动量的多轴向总的加权加速度均方根值评估振动对人体感知的影响。图6-4人体坐姿的受振模型3平顺性的评价方法表6-1频率加权函数、轴加权系数位置坐标轴名称频率加权函数健康评估和水平振动明显影响舒适的轴加权系数k舒适评估的轴加权系数k感知评估的轴加权系数k座椅支承面1.401.001.001.401.001.001.001.001.00

0.63

0.40

0.20

靠背

0.80

0.50

0.40

脚

0.25

0.25

0.40

3平顺性的评价方法

（4）人体舒适程度的评价

人体的舒适程度是人对舒适的主观感觉，用多轴向总的加权加速度均方根值或加权振级进行评价，见表6-2。有些“人体振动测量仪”采用加权振级，它与加权加速度均方根值的换算公式为：（6-5）式中，为参考加速度均方根值，。3平顺性的评价方法表6-2人体舒适程度的评价加权加速度均方根值

/(m/s2)

加权振级

/dB人对舒适的主观感觉<0.315110没有不舒适0.315~0.63110~116有些不舒适0.5~1.0114~120比较不舒适0.8~1.6118~124不舒适1.25~2.5112~128很不舒适>2.0126极不舒适3平顺性的评价方法3.平顺性的附加评价方法