武汉理工大学：《汽车理论》课程教学课件（中文讲稿）第六章 汽车平顺性 6.1-1 人体对振动的反应

人体对振动的反应主讲：余晨光武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 人体对振动的反应 1 主讲：余晨光

汽车行驶平顺性的定义>汽车保持在正常车速行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定的界限之内，对于载货汽车还包括保持货物完好的能力。>汽车平顺性主要是根据乘员主观感觉的舒适程度来评价，又称为乘坐舒适性，它是现代高速汽车的主要性能之一2武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 汽车行驶平顺性的定义  汽车保持在正常车速行驶过程中产生的振动 和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定的界 限之内，对于载货汽车还包括保持货物完好 的能力。  汽车平顺性主要是根据乘员主观感觉的舒适 程度来评价，又称为乘坐舒适性，它是现代 高速汽车的主要性能之一。 2

路面-汽车一人”系统框图输入振动系统弹性元件路面不平度车速阻尼元件发动机、传动系和车轮等旋车身、车轮质量转部件的非平衡干扰输出评价指标车身传至人体的加速度加权加速度均方根值悬架弹簧动挠度撞击悬架限位概率行驶安全性车轮与路面间的动载3武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 “路面-汽车-人”系统框图 输入 路面不平度 车速 发动机、传动系和车轮等旋 转部件的非平衡干扰 振动系统 弹性元件 阻尼元件 车身、车轮质量 输出 车身传至人体的加速度 悬架弹簧动挠度 车轮与路面间的动载 评价指标 加权加速度均方根值 撞击悬架限位概率 行驶安全性 3

主观因素人体对振动反应的方面心理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人体对水平方向的振水平方向0.5～2Hz动比垂直方向更敏感人体最敏感思考：公交车和长途传至人体的振动加速度客车在设计时对平顺性的要求有何不同？客观因素4武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 人体对振动反应的方面 4 人体对振动的反应 垂直方向4～12.5Hz 水平方向0.5～2Hz 人体最敏感 传至人体的振动加速度 人体对水平方向的振 动比垂直方向更敏感 心理 生理 思考：公交车和长途 客车在设计时对平顺 客观因素 性的要求有何不同？ 主观因素 频率 强度 作用方向 持续时间

国际、国内与平顺性评价方法相关的标准2ST>1974年国际标准化组织制定了国际标准IS02631：《人体承受全身振动评价指南》>1997年公布了1S02631一1：《人体承受全身振动评价一第一部分：一般要求》>我国对相应国际标准进行了修订，公布了GB/T4970-2009《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》>《人体承受全身振动的评价指南》用加速度的均方根值给出了在1～80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三个不同的感觉界限。5武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 国际、国内与平顺性评价方法相关的标准 5 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/T4970-2009 《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》 《人体承受全身振动的评价指南》用加速度的均方根值 给出了在1～80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三个不 同的感觉界限

三种感觉界限>暴露极限：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>疲劳一工效降低界限：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。它与保持人的工作效能有关。>舒适降低界限：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。它与保持人的舒适有关。6武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 暴露极限：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：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。它与保持人的 工作效能有关。 舒适降低界限：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 保持人的舒适有关。 三种感觉界限 6

疲劳一工效降低界限（垂直方向）10.01.0）/s(25.00.51min16minO25min1.02.5h0.1暴露极限的值为疲劳-工效4h0.50.05降低界限的2倍(6dB)8h舒适降低界限为疲劳-工效降低界限的1/3.15(10dB）0.10.40.631.02.54.06.310.016.025.040.063.01.680.00.30.30.85.08.01.252.03.012.520.030.050.01/3倍频中心频率f/Hz4~8Hz：人体内脏器官产生共振人体最敏感的频率范围：4~12.5H8~12.5Hz:影响人的脊椎系统武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 疲劳－工效降低界限（垂直方向） 人体最敏感的频率范围： 4～12.5HZ 4~8HZ : 人体内脏器官产生共振 8~12.5HZ : 影响人的脊椎系统 暴露极限的值为疲劳-工效 降低界限的2倍(6dB) 舒适降低界限为疲劳-工效 降低界限的1/3.15(10dB) 7

疲劳一工效降低界限（水平方向）10.01.05.0=0.5_S.)/suu(IminAPOI16min25min1.00.11h2.5h0.050.5-4h8h0.14.06.325.040.063.00.42.50.631.01.610.016.0。80.05.012.50.20.030.030.08.00.30.51.252.03.00.81/3倍频中心频率f./Hz在3Hz以下，人体对水平振动比人体最敏感的频率范围：0.5~2Hz对垂直振动更敏感8武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 疲劳－工效降低界限（水平方向） 人体最敏感的频率范围： 0.5～2HZ 在3Hz以下，人体对水平振动比 对垂直振动更敏感 8

人体坐姿受振模型RSIT>我国标准规定，评价汽车平顺性时就考虑椅面x,yszsyb座椅靠背三个轴向振动。xbZsys座椅支承面>只考虑xz这三个轴向振动，且xysZf两个水平轴向的轴加权脚支承面系数取k=1.4。xf3个输入点、12个方向的振动9武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 3个输入点、12个方向的振动 人体坐姿受振模型 只考虑xs、ys、zs这三 个轴向振动，且xs、ys 两个水平轴向的轴加权 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。 9

思考题·机械振动对人体的影响，主要取决于哪些方面？，1S02631给出了人体对振动反应的哪些感觉界限？人最敏感的频率范围是多少？10武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 思考题 • 机械振动对人体的影响，主要取决于哪些 方面？ • ISO2631给出了人体对振动反应的哪些感觉 界限？人最敏感的频率范围是多少？ 10