满载时的振动频率为16Hz
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第六章 汽车的平顺性
汽车使用性能的主要指标——乘坐舒适性 1）振动频率 2）振动加速度 3）振幅
2021/4/15
1/135
第六章 汽车的平顺性
概述
汽车在运行过程中，路面不平等原因引起 汽车振动，它影响舒适性和身体健康。
保持振动环境的舒适性，以保持驾驶员在 复杂行驶和操纵条件下，具有良好的心理状态 和准确灵敏的反应。
a
2 zw
2021/4/15
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 三个方向总加权加速度均方根值
aw
1.4axw
2
1.4a yw
2
az2w
1 /
2
总加权振级Law
Law 20lg aw / a0
a0—参考加速度均方根值。 a0 106 m / s2
2021/4/15
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 平顺性指标和人的感觉间的关系
Law和aw与人的主观感觉之间的关系
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
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
2021/4/15
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第二节 路面不平度的统计特征
2021/4/15
q q(I )
基准平面
O
I
路面纵向断面曲线
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第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
5/135
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
人体的基本运动习惯：
人体习惯的步行时，身体上下运动的频 率为60-80次/min，即1-1.4Hz，振动的加速度 极限值为0.2-0.3g。
为什么？
货物运动：
车身振动加速度不能大于ຫໍສະໝຸດ Baidug。
2021/4/15
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 身体的各个部分又有各自的固有频率。例如，头
频率加
a(t)
权滤波
网络
aw(t)
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 平顺性评价方法
1、 按加速度加权均方根值评价。样本时间T一般取 120s。 2、同时考虑3个方向3轴向xs、ys、zs振动的总加权加 速度均方根值为：
aw
(1.4axw
)2
(1.4a yw
)2
权系数描述这种敏感度。 2、频率加权系数
对不同频率的振动，人体敏感度也不一样。例如，人 体内脏在椅面z向振动4-8Hz发生共振，8-12.5Hz对脊椎影 响大。椅面水平振动敏感范围在0.5-2Hz。标准用频率加 权函数w描述这种敏感度。
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 频率加权系数
输入
分20别21代/4/1表5 什么？
振动 系统 汽车
输出
评价 指标
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第六章 汽车的平顺性 输入－振动系统－输出－评价指标
输 入：路面不平度、车速。 振动系统：弹性元件、阻尼元件、质量。 输 出：悬挂质量或人体加速度、车轮动载荷。 评价指标：人体对振动的响应、轮胎的接地性。
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椅面z向：
椅面x,y向和靠背y向 ： 靠背x向 ：
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
3、均方根值 a 1 T a2 (t)dt
T0
a(t)是测试的加速度时间信号。
4、加权均方根值
aw(t)是通过频
率aw加权函T1数T滤0 a波w2 (网t)络dt后
得到的加速度时间信号。
汽车的平顺性影响“人－汽车”系统的操 纵稳定性以及行驶安全性。
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2
第六章 汽车的平顺性
路面
汽车
人
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第六章 汽车的平顺性
平顺性：保持汽车行驶过程中乘员所处的 振动环境具有一定舒适度的性能， 并保持货物的完好无损。
评价方法：根据乘员舒适程度评价 汽车振动系统及其评价指标
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ISO 2631 人体对振动反应的“疲劳-工效降低界限” （垂直方向）
分别代表什么？
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
座椅支撑面处 3+3
脚支撑面处 3
座椅靠背处 3
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
1、轴加权系数 对不同方向振动，人体敏感度不一样。该标准用轴加
第二节 路面不平度的统计特征
路面不平度的功率谱通常把相对基准平面的高度q， 沿着道路走向长度I的变化q(I) 称为道路纵(断面)曲线 或不平度函数。
根据测量的路面不平度随机数据，在计算机上处
理得到路面不平度功率谱 Gq (n) 或方差
rms－加速度均方根值
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暴露界限：当人体承受的振动强度在此界限内，将保 持人的健康或安全。它作为人体可承受振动量的上限。
疲劳－工效降低界限TFD：当人承受的振动强度在此 界限内时，能准确灵敏地反应，正常地进行驾驶。它 与保持工作效率有关。
舒适－降低界限TCD：在此界限之内，人体对所暴露 的振动环境主观感觉良好，能顺利地完成吃、读、写 等动作。它与保持舒适有关。
颅骨的固有频率大致为300-400Hz，而腹部内脏的固有 频率约为4-8Hz，脊椎系统大致为8-12.5Hz等。车辆的 随机振动，对人体系统来说就是一种激励。这种随机激 励的频率往往不是一个或几个而是分布在某一频率范围 内，形成一个频带。于是，它总可以使人体的某一部分 发生共振，人就会感到不适。比方说，当车辆随机振动 频带在4-8Hz附近时，腹腔将要发生共振，人就难受得 会呕吐；当车辆随机振动的频率提高到300-400Hz时， 脑腔要发生共振，人就会感到头昏难受。
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
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平顺性主要靠主观感觉判断。 国际标准ISO 2631《人体承受全身振动的评价 指南》，以短时间简谐振动的实验结果为基础。 我国国家标准《汽车平顺性随机输入行驶试验方 法》以及《客车平顺性评价指标及极限》。 ISO 2631用加速度均方根值给出了1～80Hz振 动频率范围内人体对振动反应的三个不同界限。
汽车使用性能的主要指标——乘坐舒适性 1）振动频率 2）振动加速度 3）振幅
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第六章 汽车的平顺性
概述
汽车在运行过程中，路面不平等原因引起 汽车振动，它影响舒适性和身体健康。
保持振动环境的舒适性，以保持驾驶员在 复杂行驶和操纵条件下，具有良好的心理状态 和准确灵敏的反应。
a
2 zw
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 三个方向总加权加速度均方根值
aw
1.4axw
2
1.4a yw
2
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总加权振级Law
Law 20lg aw / a0
a0—参考加速度均方根值。 a0 106 m / s2
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 平顺性指标和人的感觉间的关系
Law和aw与人的主观感觉之间的关系
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
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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第二节 路面不平度的统计特征
2021/4/15
q q(I )
基准平面
O
I
路面纵向断面曲线
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第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
人体的基本运动习惯：
人体习惯的步行时，身体上下运动的频 率为60-80次/min，即1-1.4Hz，振动的加速度 极限值为0.2-0.3g。
为什么？
货物运动：
车身振动加速度不能大于ຫໍສະໝຸດ Baidug。
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 身体的各个部分又有各自的固有频率。例如，头
频率加
a(t)
权滤波
网络
aw(t)
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 平顺性评价方法
1、 按加速度加权均方根值评价。样本时间T一般取 120s。 2、同时考虑3个方向3轴向xs、ys、zs振动的总加权加 速度均方根值为：
aw
(1.4axw
)2
(1.4a yw
)2
权系数描述这种敏感度。 2、频率加权系数
对不同频率的振动，人体敏感度也不一样。例如，人 体内脏在椅面z向振动4-8Hz发生共振，8-12.5Hz对脊椎影 响大。椅面水平振动敏感范围在0.5-2Hz。标准用频率加 权函数w描述这种敏感度。
2021/4/15
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 频率加权系数
输入
分20别21代/4/1表5 什么？
振动 系统 汽车
输出
评价 指标
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第六章 汽车的平顺性 输入－振动系统－输出－评价指标
输 入：路面不平度、车速。 振动系统：弹性元件、阻尼元件、质量。 输 出：悬挂质量或人体加速度、车轮动载荷。 评价指标：人体对振动的响应、轮胎的接地性。
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椅面z向：
椅面x,y向和靠背y向 ： 靠背x向 ：
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
3、均方根值 a 1 T a2 (t)dt
T0
a(t)是测试的加速度时间信号。
4、加权均方根值
aw(t)是通过频
率aw加权函T1数T滤0 a波w2 (网t)络dt后
得到的加速度时间信号。
汽车的平顺性影响“人－汽车”系统的操 纵稳定性以及行驶安全性。
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第六章 汽车的平顺性
路面
汽车
人
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第六章 汽车的平顺性
平顺性：保持汽车行驶过程中乘员所处的 振动环境具有一定舒适度的性能， 并保持货物的完好无损。
评价方法：根据乘员舒适程度评价 汽车振动系统及其评价指标
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ISO 2631 人体对振动反应的“疲劳-工效降低界限” （垂直方向）
分别代表什么？
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
座椅支撑面处 3+3
脚支撑面处 3
座椅靠背处 3
2021/4/15
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
1、轴加权系数 对不同方向振动，人体敏感度不一样。该标准用轴加
第二节 路面不平度的统计特征
路面不平度的功率谱通常把相对基准平面的高度q， 沿着道路走向长度I的变化q(I) 称为道路纵(断面)曲线 或不平度函数。
根据测量的路面不平度随机数据，在计算机上处
理得到路面不平度功率谱 Gq (n) 或方差
rms－加速度均方根值
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暴露界限：当人体承受的振动强度在此界限内，将保 持人的健康或安全。它作为人体可承受振动量的上限。
疲劳－工效降低界限TFD：当人承受的振动强度在此 界限内时，能准确灵敏地反应，正常地进行驾驶。它 与保持工作效率有关。
舒适－降低界限TCD：在此界限之内，人体对所暴露 的振动环境主观感觉良好，能顺利地完成吃、读、写 等动作。它与保持舒适有关。
颅骨的固有频率大致为300-400Hz，而腹部内脏的固有 频率约为4-8Hz，脊椎系统大致为8-12.5Hz等。车辆的 随机振动，对人体系统来说就是一种激励。这种随机激 励的频率往往不是一个或几个而是分布在某一频率范围 内，形成一个频带。于是，它总可以使人体的某一部分 发生共振，人就会感到不适。比方说，当车辆随机振动 频带在4-8Hz附近时，腹腔将要发生共振，人就难受得 会呕吐；当车辆随机振动的频率提高到300-400Hz时， 脑腔要发生共振，人就会感到头昏难受。
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
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平顺性主要靠主观感觉判断。 国际标准ISO 2631《人体承受全身振动的评价 指南》，以短时间简谐振动的实验结果为基础。 我国国家标准《汽车平顺性随机输入行驶试验方 法》以及《客车平顺性评价指标及极限》。 ISO 2631用加速度均方根值给出了1～80Hz振 动频率范围内人体对振动反应的三个不同界限。