汽车平顺性性能试验解析
由表6-1上各轴向的轴加权系数可以看出:
(1) 椅面输入点xs、ys、zs三个线振动的轴加权系数 k=1,是12个轴向中人体最敏感的,其余各轴向的轴加权 系数均小于0.8。
(2)另外IS02631—1:1997(E)标准还规定,当评价振 动对人体健康的影响时,就考虑xs、ys、zs这三个轴向,且 xs、ys两个水平轴向的轴加权系数取k=1.4,比垂直轴向更 敏感。
三、人体对振动的反应
把人看成一个多自由 度系统.有其固有频率如:
腹系统: 3-6Hz 头-颈-肩:20-30Hz 眼球: 60~90Hz 生理反应:肠胃,呼吸, 神经,循环系统等
心理反应
三、人体对振动的反应
振动频率
人体对振动最敏感的频率范围:
垂直振动:4~12.5Hz 4~8Hz 人的内脏器官产生共振 8~12.5Hz 人的脊椎系统影响大
第6章 汽车平顺性能试验
6.1 汽车平顺性基本概念 6.2 汽车平顺性试验
6.3 悬架系统的固有频率和阻尼比的测定
6.1 汽车平顺性基本概念
汽车行驶舒适性、平顺性 ( Ride Comfort, Ride Quality, Ride Evaluate)
什么是汽车平顺性?
保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一 定舒适程度和保持货物完好的性能。
一、汽车振动系统
“路面---汽车---人”系统
输入
振动系统
输出
评价
输入:
•路面不平度 •车速
•发动机、 传动系和车轮 等旋转部件 非平衡干扰
振动系统:
•弹性元件 •阻尼元件 •车身质量 •车轮质量
输出:
•车身/传至人体 的加速度
•悬架弹簧动挠 度 •车轮与路面间
动载
评价指标
•加权加速度 •均方根值 •撞击悬架限
水 此平频振率动范围比产垂生直共振振动,更故敏应感对,水且平汽振车动车给身予部充分分系重统视在d 。
IS02631—1:1997(E)标准规定,当振动 波形峰值系数<9(峰值系数是加权加速度时 间历程aw(t)的峰值与加权加速度均方根值aw 的比值)时,用基本的评价方法——加权加速 度均方根值来评价振动对人体舒适和健康的 影响。根据测量,各种汽车包括越野汽车, 在正常行驶工况下对这一方法均适用。
ISO2631-1:1997(E)简介
此标准仍认为人体对不同频率振动的敏感 程度不同,在图6-3上给出了各轴向0.5-80Hz的 频率加权函数(渐进线),又考虑不同输入点、不 同轴向的振动对人体影响的差异,还给出了各轴 向振动的轴加权系数k。表6-1给出了三个输入点 12个轴向,分别选用哪一个频率加权函数和相应 轴加权系数k,并列出了一辆European小轿车在 城市公路上行驶时,实测的各轴向加权加速度均 方根值aw,然后算出总的加权加速度均方根值av。
(3)标准还规定靠背水平轴向xb、yb可以由椅面xs、 ys水平轴向代替,此时轴加权系数取k=1.4。
(4)因此,我国在修订的相应标准GB/T4970--1996 《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》时,评价汽车平顺 性就考虑椅面xs、ys、zs这三个轴向。
ISO2631-1:1997(E)简介
椅面垂直轴向zs的频率加权函数最敏感频率范围标 准规定为4—12.5Hz,在4-8Hz这个频率范围,人的 内脏器官产生共振,而8-12.5Hz频率范围的振动对人 的脊椎系统影响很大。椅面水平轴向xs、ys的频率加权 函数 最敏感频率范围为0.5-2Hz,大约在3Hz以下,
由路面、轮胎产生的振动,首先传递到悬架系统,并受 悬架自身振动特性的影响而产生变化后,再传递到车身, 进而通过车身的地板和座椅分别传给乘客的脚部、臀部、 背部、手臂和头部,由车身传给转向系的振动以方向盘 抖动的形式传到驾驶员的手部。由发动机、传动系产生 的振动,通过支承发动机、变速器和传动轴的缓冲橡胶 块,经明显的衰减后再传给车身。
人体对振动反应的三个不同界限。
国际标准ISO2631:“人体承受全身振动评价指南” 1974年制定, 1985年开始进行全面修订, 1997年公布了ISO2631-1:1997(E)
Mechanical vibration and shock –Evaluation of human exposure to
whole-body vibration –Part 1: General requirements
我国对相应标准进行修订,公布了“GB/T4970-1996 汽车平顺性随机输入行驶试验方法 ”
ISO2631-1:1997(E)简介
ISO2631-1:1997(E)简介
标准规定了图6-2所示的人体坐姿受振模 型。在进行舒适性评价时,它除了考虑座椅 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。
三、人体对振动的反应
1.人体对振动的响应 人体对振动的响应取决于:①频率与强度; ②作用方向;
③暴露时间。 2.频率8Hz以下水平方向允许的加速度值低于垂直方向4~8Hz
允许的加速度;水平方向1~2Hz比垂直方向4~8Hz加速度允 许值低1.4倍。对于汽车的振动环境, 8Hz以下振动频率占比 重相当大。 3.反应界限(疲劳、不舒服)都是由人体感觉到的振动强度 大小和暴露时间长短综合作用的结果。
为什么要研究汽车的平顺性?
振动影响人的舒适性、工作效能、身体健康和货物 的完整性以及零部件的性能和寿命---控制汽车振动 系统的动态特性!
汽车振动的发生源主要有以下几个方面
路面凹凸不平的变化、不平衡或不均匀(非均匀性)轮胎的 旋转、不平衡传动轴的旋转以及发动机爆发时扭矩变化等。
汽车振动的传递路径
位概率
•行驶安全性
二、汽车平顺性主要内容
人体对振动的反应和平顺性的评价 振动“输入”— 路面不平度的统计特性 汽车振动系统的简化,系统频响特性和系统参
数对“输出”影响的分析 汽车平顺性的测试
三、人体对振动的反应
平顺性主要靠主观感觉判断。 国际标准ISO2631,以短时间简谐振动的实验结果为基础。 ISO 2631用加速度均方根值给出了1~80Hz振动频率范围内