2.1人体对振动的反应和平顺性的评价
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个水平轴向的轴加权系数
取 k=1.4。 轴加权系数
➢靠背水平轴向 xb、yb 可以由椅面水平轴向 xs、ys
代替，此时轴加权系数取
k=1.4。
➢我国标准规定，评价汽车平顺性时就考虑椅面 xs、ys、zs
三个轴向振动。
6Байду номын сангаас
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
人体对不同频率的振动敏感程度不同
➢zs 最敏感的频率范
f
(0.5Hz f 2Hz)
2Hz f 80Hz
wc
f
8
1 /
f
(0.5Hz f 8Hz)
8Hz f 80Hz
we
f
1 1/
f
(0.5Hz f 1Hz)
1Hz f 80Hz
频率加权函数
8
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
加权加速度均方根值aw <0.315
0.315～0.63 0.5 ～1.0 0.8 ～1.6 1.25 ～2.5 >2.0
单位：m/s^2
加权振级Law
110 110 ～116 114 ～120 118 ～124 112 ～128
126
人的主观感觉
没有不舒适 有一些不舒适
相当不舒适 不舒适
很不舒适 极不舒适
3
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
人体坐姿受振模型
共3个输入点、12个方向的振动 4
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权函数和轴加权系数 ☆这张表十分重要
位置 座椅支承面
靠背
坐标轴名称 频率加权函数 轴加权系数k
人 对
xs
wd
1.00
座
椅
ys
wd
1.00
传
给
zs
wk
1.00
人
体
rx
2
单位：m/s^2
注意：为什么乘以系数1.4？
转化为以“幂” 表示的数量级
单位：分贝 （dB）
（3）总加权振级Law
Law 20lg aw / a0
a0—参考加速度均方根值，a0 106 m / s2 。
10
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
（4）评价方法
Law和aw与人的主观感觉之间的关系
0.087
4.4
zb
wd
0.40
0.140
4.9
xf
wk
0.25
0.090
5.4
脚
yf
wk
0.25
0.093
5.1
zf
wk
0.40
0.319
6.2
1
av
a2 2 vj
0.628
13
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
2.辅助评价法
➢当峰值系数 > 9时，ISO 2631-1：1997（E）标准规定用 加权加速度4次方根值评价。它能更好地估计偶尔遇到过大 的脉冲引起的高峰值系数振动对人体的影响。此时采用辅助 评价方法 —— 振动剂量值。
第二章 汽车的平顺性
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
返回目录 1
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
一、人体对振动的反应
主观因素 心理
取决于
人体对振动的反应
生理
频率
强度
作用方向
持续时间
垂直方向4～12.5Hz 水平方向0.5～2Hz
人体最敏感
人体对水平方向的振 动比垂直方向更敏感
传至人体的振动加速度
11
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权函数和轴加权系数 European轿车上振动测量结果
位置 坐标轴 频率加 轴加权 加权加速度 名称 权函数 系数k 均方根值
xs
ys
座椅
支承
zs
面
rx
ry
rz
wd
1.00
wd
1.00
wk
1.00
we
0.63
we
0.40
we
0.20
0.080 0.114 0.407 0.106 0.085 0.011
we
0.63
的
振
ry rz
xb
we
0.40
动
最
we
wc
0.20
敏
感
0.80
yb
wd
0.50
zb
wd
0.40
xf
wk
0.25
脚
yf
wk
0.25
zf
wk
0.40
5
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
ISO2631-1：1997（E）标准还规定 当评价振动对健康的影响时
➢只考虑 xs、ys、zs这三 个轴向振动，且xs、 ys 两
峰值 系数 5.0 4.7 5.5 4.9 5.0 4.5
12
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权函数和轴加权系数 European轿车上振动测量结果
位置 坐标轴 频率加 轴加权 加权加速度 峰值 名称 权函数 系数k 均方根值 系数
靠背
xb yb
wc
0.80
wd
0.50
0.212
4.3
析，得到功率谱密度
函数 Ga f ，再计算
加权加速度时间历程
1
aw
80
W
0.5
2
f
Ga f
df
2
9
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
轴加权系数 （2）三个方向总加权加速度均方根值
aw
1.4axw
2
1.4a yw
2
a
2 zw
1 /
二、平顺性的评价方法
1.基本评价法
为什么是加速度？
（1）计算各轴向加权加速度均方根值aw
1）滤波网络法
➢将测得的 at 通过相 应的频率加权函数 w f
的滤波网络，计算加权加
速度时间历程 aw t
1
aw
1 T
T 0
aw2
t
dt
2
2）频谱分析法
➢对 at 进行频谱分
1
VDV
T 0
aw4
t
dt
4
/ ms1.75
14
7
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
各轴向的频率加权函数（渐近线）
0.5 0.5Hz f 2Hz
wk
f
f / 4 2Hz f 4Hz 1 4Hz f 12.5Hz
12.5 / f 12.5Hz f 80Hz
wd
f
1 2 /
客观因素 2
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
国际、国内与平顺性评价方法相关的标准 ➢1974年国际标准化组织制定了国际标准ISO2631：《人 体承受全身振动评价指南》
➢1997年公布了ISO2631－1：《人体承受全身振动评价— 第一部分：一般要求》
➢我国对相应国际标准进行了修订，公布了GB/T4970 — 1996《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》
围是4～12.5Hz。在4～ 8Hz频率范围，人的内 脏器官产生共振；8～ 12.5Hz频率范围，对人 的脊椎系统影响很大。
➢ xs、ys 最敏感的频率范
围是0.5～2Hz。大约在3Hz 以下，人体对水平振动比对 垂直振动更敏感，且汽车车 身部分系统在此频率范围内 产生共振，故应对水平振动 给予充分重视。
取 k=1.4。 轴加权系数
➢靠背水平轴向 xb、yb 可以由椅面水平轴向 xs、ys
代替，此时轴加权系数取
k=1.4。
➢我国标准规定，评价汽车平顺性时就考虑椅面 xs、ys、zs
三个轴向振动。
6Байду номын сангаас
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
人体对不同频率的振动敏感程度不同
➢zs 最敏感的频率范
f
(0.5Hz f 2Hz)
2Hz f 80Hz
wc
f
8
1 /
f
(0.5Hz f 8Hz)
8Hz f 80Hz
we
f
1 1/
f
(0.5Hz f 1Hz)
1Hz f 80Hz
频率加权函数
8
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
加权加速度均方根值aw <0.315
0.315～0.63 0.5 ～1.0 0.8 ～1.6 1.25 ～2.5 >2.0
单位：m/s^2
加权振级Law
110 110 ～116 114 ～120 118 ～124 112 ～128
126
人的主观感觉
没有不舒适 有一些不舒适
相当不舒适 不舒适
很不舒适 极不舒适
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
人体坐姿受振模型
共3个输入点、12个方向的振动 4
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权函数和轴加权系数 ☆这张表十分重要
位置 座椅支承面
靠背
坐标轴名称 频率加权函数 轴加权系数k
人 对
xs
wd
1.00
座
椅
ys
wd
1.00
传
给
zs
wk
1.00
人
体
rx
2
单位：m/s^2
注意：为什么乘以系数1.4？
转化为以“幂” 表示的数量级
单位：分贝 （dB）
（3）总加权振级Law
Law 20lg aw / a0
a0—参考加速度均方根值，a0 106 m / s2 。
10
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
（4）评价方法
Law和aw与人的主观感觉之间的关系
0.087
4.4
zb
wd
0.40
0.140
4.9
xf
wk
0.25
0.090
5.4
脚
yf
wk
0.25
0.093
5.1
zf
wk
0.40
0.319
6.2
1
av
a2 2 vj
0.628
13
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
2.辅助评价法
➢当峰值系数 > 9时，ISO 2631-1：1997（E）标准规定用 加权加速度4次方根值评价。它能更好地估计偶尔遇到过大 的脉冲引起的高峰值系数振动对人体的影响。此时采用辅助 评价方法 —— 振动剂量值。
第二章 汽车的平顺性
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
返回目录 1
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
一、人体对振动的反应
主观因素 心理
取决于
人体对振动的反应
生理
频率
强度
作用方向
持续时间
垂直方向4～12.5Hz 水平方向0.5～2Hz
人体最敏感
人体对水平方向的振 动比垂直方向更敏感
传至人体的振动加速度
11
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权函数和轴加权系数 European轿车上振动测量结果
位置 坐标轴 频率加 轴加权 加权加速度 名称 权函数 系数k 均方根值
xs
ys
座椅
支承
zs
面
rx
ry
rz
wd
1.00
wd
1.00
wk
1.00
we
0.63
we
0.40
we
0.20
0.080 0.114 0.407 0.106 0.085 0.011
we
0.63
的
振
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0.40
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0.20
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0.50
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0.40
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0.25
脚
yf
wk
0.25
zf
wk
0.40
5
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
ISO2631-1：1997（E）标准还规定 当评价振动对健康的影响时
➢只考虑 xs、ys、zs这三 个轴向振动，且xs、 ys 两
峰值 系数 5.0 4.7 5.5 4.9 5.0 4.5
12
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权函数和轴加权系数 European轿车上振动测量结果
位置 坐标轴 频率加 轴加权 加权加速度 峰值 名称 权函数 系数k 均方根值 系数
靠背
xb yb
wc
0.80
wd
0.50
0.212
4.3
析，得到功率谱密度
函数 Ga f ，再计算
加权加速度时间历程
1
aw
80
W
0.5
2
f
Ga f
df
2
9
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
轴加权系数 （2）三个方向总加权加速度均方根值
aw
1.4axw
2
1.4a yw
2
a
2 zw
1 /
二、平顺性的评价方法
1.基本评价法
为什么是加速度？
（1）计算各轴向加权加速度均方根值aw
1）滤波网络法
➢将测得的 at 通过相 应的频率加权函数 w f
的滤波网络，计算加权加
速度时间历程 aw t
1
aw
1 T
T 0
aw2
t
dt
2
2）频谱分析法
➢对 at 进行频谱分
1
VDV
T 0
aw4
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4
/ ms1.75
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
各轴向的频率加权函数（渐近线）
0.5 0.5Hz f 2Hz
wk
f
f / 4 2Hz f 4Hz 1 4Hz f 12.5Hz
12.5 / f 12.5Hz f 80Hz
wd
f
1 2 /
客观因素 2
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
国际、国内与平顺性评价方法相关的标准 ➢1974年国际标准化组织制定了国际标准ISO2631：《人 体承受全身振动评价指南》
➢1997年公布了ISO2631－1：《人体承受全身振动评价— 第一部分：一般要求》
➢我国对相应国际标准进行了修订，公布了GB/T4970 — 1996《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》
围是4～12.5Hz。在4～ 8Hz频率范围，人的内 脏器官产生共振；8～ 12.5Hz频率范围，对人 的脊椎系统影响很大。
➢ xs、ys 最敏感的频率范
围是0.5～2Hz。大约在3Hz 以下，人体对水平振动比对 垂直振动更敏感，且汽车车 身部分系统在此频率范围内 产生共振，故应对水平振动 给予充分重视。