第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 平顺性的评价标准 评价标准 ISO2631-1:1997(E) 《人体承受全身振动评价——第一部分： 一般要求》 GB/T4970-1996《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》 所考虑的振动
ISO2631-1规定，舒适性评价时，考虑座椅支承处的3个线振 动和3个角振动，靠背和脚支承处各3个线振动，共12个轴向 振动。健康影响评价时，仅考虑座椅支承处的3个线振动xs、 ys、zs。
w
式中 n—空间频率，m-1
n0—0.1 m-1
Gq(n0)—路面不平度系数(m2/m-1) w—频率指数，一般取为2
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
路面空间频率谱密度化为时间谱密度
1.空间频率与时间频率的关系 f=un 这里n是空间频率(每米波长数)。u是车速(m/s)，f是时间频率(Hz,每 秒波长数)。 2.路面时间谱密度与空间频率谱密度的关系
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：
av (1.4a xw ) (1.4a yw ) a
2 2
2 zw
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
第二节 路面不平度的统计特征
路面不平度的功率谱密度
1. x(t)功率谱密度Gx(f)的意义
系统的频率响应定义是：
H()=输出复振动/输入复振动 =
Xe j e j t / F0e j e j t
Xe / F0 e
j j
=
X j ( ) e F0
=输出复振幅/输入复振幅 注意X,F,,都是频率的函数。
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
频率响应函数的特点
Re
Acost
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
欧拉公式：
Z=Aejt=A(cost+jsint) Z=a+j模为A=
b=Asint
幅角argZ=arctg(b/a)=t 实部=a=Acost 虚部=b=Asint。 复振动的实部或虚部都代表振动。事先约定一个即可。
1 2 a (t )dt 4、 加权均方根值 a w w T 0
T
aw(t)是通过频率加权函数滤波网络后得到的加速度 时间信号。频率加权函数见p172。
a(t)
频率加权 滤波网络
aw(t)
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。
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
对简谐振动，对应的复数形式为 Z=Aej（t+） Z=Aej（t+）=Aejejt=
ejt
~ A 式中： = Aej为复振动Z的复振幅。
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
频率响应 设系统的输入是F0ej(wt+), 输出Xej(wt+)
C K C K z z z q q m2 m2 m2 m2
令 2n=C/m2，20=K/ m2， 齐次方程变为
2nz z 0 z
2 0
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
0称为系统固有圆频率，定义阻尼比
C n / 0 2 2m2 K
方程的解为
2 z (t ) Ae nt sin( 0 n 2 t )
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
弹簧振子
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
单自由度自由振动衰减曲线
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
复振动
Im
Z=Aejwt Asint
jwt
t
2
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
汽车单自由度振动模型
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
汽车单自由度振动方程（1）
) K ( z q) 0 C( z q m2 z
Kq Cz Kz Cq m2 z
Gx(f) 表示x(t)的平均功率E[x2(t)]在频率域的分布。 2.路面不平度q(I)的功率谱密度Gq(n)的意义 Gq(n) 表示.路面不平度q2(I)的平均值E[q2(I)]的空间频率 分布。
第二节 路面不平度的统计特征
3.路面不平度的功率谱密度
n Gq ( n ) Gq ( n0 ) n 0
(1)描述了定常线性系统（动态特性）。是频率的复函数。 (2)系统所固有。 (3)具有不同的形式，位移/力，速度/力，应变/位移，电压/加速等。 (4)和输入输出的位置、方向等有关。 (5)可通过理论计算或方便地通过测试得到。
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
频率响应函数的物理意义
H ( ) Xe / F0 e
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
平顺性名词解释(1)
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 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。
1 Gq ( f ) Gq ( n ) u
第二节 路面不平度的统计特征
上式可化为
u Gq ( f ) Gq (n0 )n 2 f
2 0
还可得到
2 2 Gq ( f ) 4 G ( n ) n q 0 0u
Gq Gq (n0 )n u f ( f ) 16
4 2 0
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
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权系数
椅面z向：
椅面x,y向和靠背y向 ： 靠背x向 ：
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
平顺性名词解释(2)
1 2 a (t )dt 3、 均方根值 a T 0
T
a(t)是测试的加速度时间信号。