90 . . ..( f )df p W 2 ( f )G p 0.9
..
式中W（f）——频率加权函数；计算的1/3倍频带中心 频率为1~80Hz相应积分范围（0.9~90）Hz。
..
1 2
§6-2 路面的统计特性
一、路面不平度的功率谱
n G q ( n ) G q ( n o ) n 0 -W
第六章 汽车的平顺性
基本概念：
人体对振动的反应和平顺性的评价 路面不平度的统计特性
重点内容：“人体—座椅”系统的振动分析
汽车行驶时，由路面不平及发动机、传动系和车轮等旋转部件 激发汽车的振动。通常，路面不平是汽车振动的基本输入，故本 章讨论的平顺性主要指路面不平引起的汽车振动，频率范围约为 0.5~25Hz。 汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击 环境对驾驶员舒适性的影响在一定界限之内，因此平顺性主要根 据驾驶员主观感觉的舒适性来评价，对于载货汽车还包括保持货 物完好的性能，它是现代高速汽车的主要性能之一。
2. 总加权值方法 这个方法是用1~80Hz，20个1/3倍频带加权加速度均 ..的方和根值—总加权加速度均方根值σ 来 方根值分量σpωi 1 pω 20 2 .. .. 评价。 σpω的计算公式为 2 .. ..
p ( pi )
i 1
..除了对传至人体的加速度p(t)进 总加权加速度值σpω 行1/3倍频程分析，然后按式（6-2）计算外，还可以对加 速度的谱密度Gp(f)进行频率加权直接进行计算，此时
式中 n—— 空间频率，它是波长 λ 的倒数，表示每米长度 中包括几个波长，单位为m-1； n0——参考空间频率，n0=0.1m-1 Gq(n0)——参考空间频率n0下的路面谱值，称为路面不平 度系数，单位为m2/m-1； W——频率指数，为双对数坐标上斜线的斜率，它决定
路面谱的频率结构。
上述路面功率谱 Gq（n）指的是垂直位移功率谱，还 可以采用不平度函数q（I）对纵向长度I的一阶导数，即 .. . 速度功率谱 Gq （ n ）和二阶导数，即加速度功率谱 Gq . （n）来补充描述路面不平度的统计特性。Gq（n）（单 .. 位为 m）和 Gq （ n ）（单位为 m-1 ）与 Gq （ n ）的关系如 下 . Gq（n）=（2πn）2 Gq（n） （6-5） .. Gq（n）=（2πn）4 Gq（n） （6-6） 当频率指数W=2时，将式（6-4）表达的Gq（n）代入 . 式（6-5）得到Gq（n）=（2πn0）2 Gq（n0）
“疲劳——工效降低界限”振动加速度允许值的大小与 振动频率振动作用方向和暴露时间这三个因素有关。 1、振动频率 系统在垂直振动4~8Hz、水平振动1~2Hz范围内会出现 明显的共振。这就是人体对振动最敏感的频率范围。 2、振动作用方向 3、暴露时间
˙
二、平顺性的评价方法 1、1/3倍频带分别评价方法 用这个方法评价 , 首先要把传至人体的加速度进行频谱 分析，得1/3倍频带的加速度均方根值谱。 1/3倍频带上、下限频率的比值 式中 fu——上限频率； fl——下限频率； 中心频率 上、下限频率与中心频率的关系为 分析带宽△f=fu - fl .，可以从传至人体 . 各1/3倍频带加速度均方根值分量σpi .. 加速度p（t）的功率谱密度G.. p（f）对相应1/3倍频带中心 频率fci的带宽△fi积分而得
.i W ( f ci ) .. .p pi
（6-1）
式中fci——第i个1/3倍频带的中心频率，单位为Hz； W（fci）——频率加权函数，并有 0.5 f ci （1<fci≤4） 垂直方向 WN(fci)= 1 8/fci 1 水平方向 WH(fci)= 2/fci （4<fci≤8） （8<fci） （1<fci≤2） （2<fci）
.. 反映人体对各1/3倍频带 加权加速度均方根值分量σpωi 振动强度的感觉，1/3倍频带分别评价法的评价指标就是 .. .. 当通过计算或实测分析得到 σpωi中的最大值（ σpωi）maxo .. max值，把它与最敏感频带允许的界限值加以比较， （σpωi） 进行评价。例如：要求允许的“疲劳一工效降低界限”的 暴露时间为4h，即TFD=4h，由图6-2a上4~8Hz可以查出相 .. 小于 应的加速度均方根值为0.53m/s2。若（σpωi）max .. ）max查出 0.53m/s2,即满足TFD=4h的要求。也可以由（σpωi 相应TFD值，若查出的TFD值大于4h，也表明能保持在 TFD=4h的界限之内 。 当用这个方法评价时，要改善平顺性就得减小（σpωi） .. max值，即要求传至人体的振动能量在频率分布上不要过 于集中，尤其在人体最敏感的频带不要有突出的尖峰。
§6-1 人体对振动的反应和平顺性的评价
一、人体对振动的反应 机械振动对人体的影响，取决于振动的频率、强度、作 用方向和持续时间，而且每个人的心理和身体素质不同，对 振动的敏感程度有很大的差异。 国际标准ISO2631用加速度的均方根值（rms）给出了 在1~80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三个不同界限： （1）暴露极限 （2）疲劳——工效降低界限 （3）舒适降低界限
1/3倍频带分别评价方法认为，同时有许多个1/3倍频带都 有振动能量作用与人体时，各频带振动的作用无明显的 联系，对人体产生影响的，主要是由人体感觉的振动强 度最大的一个1/3倍频带所造成的。 由于人体对各频带振动的敏感程度不同，所以1/3倍频程 . 加速度均方根值分量σpi的大小并不能反映人体感觉的振 动强度的大小。为此要用人体对不同频率振动敏感程度 的频率加权函数，将人体最敏感的频率范围以外各1/3倍 . 频带加速度均方根值分量σpi. 进行频率加权，即按人体感 觉的振动强度相等的原则折算为最敏感频率范围，垂直 振动4~8Hz，水平振动1~2Hz的数值，称为加权加速度均 ..。它的大小可以反映人体对振动强度的感 方根值分量σpωi 觉。其计算公式为