EN50155-2001中对环境(EN50125-1)及振动冲击(EN61373)的满足

EN50155-2001中对环境(EN50125-1)及振动冲击(EN61373)的满足
EN50155-2001中对环境(EN50125-1)及振动冲击(EN61373)的满足

国际铁路电源标准

铁路上应用的电器和电子设备,在国际上都有非常严格的规管。在欧洲,最常用的是IEC571 "铁路车辆上电子设备" 标准。现时称为EN50155 – "机车车辆用的电子设备" 标准;而在英国,则需用RIA12。这两个标准在很多方面很相似的,而RIA12 标准要求有专门对抗浪涌的能力。它们规范的范围包括:

输入电压范围

标称输入电压输入范围瞬变

(V N)0.7(V N)– 1.25(V N)下限(0.1s)0.6(V N)

24V17 – 30V14V

36V25 – 45V22V

48V34 – 60V29V

72V50 – 90V43V

96V67 – 120V58V

电源中断及更替过程

–输入电压中断在10ms 内不应造成设备故障(级别S2)

–设备应要在电源更替过程中断30ms 内满意地运作(级别S4)

操作温度范围

操作温度级别车厢室内温度车厢室内过温

(10 分钟)

电路板环境温度

T1-25 / +55°C+15°C-25 / +70°C

T2-40 / +55°C+15°C-40 / +70°C

T3-25 / +70°C+15°C-25 / +85°C

TX-40 / +70°C+15°C-40 / +85°C

冲击及震动– EN 50155,IEC 571

频率范围: 5 至150Hz

交岔频率:8.2Hz

位移幅度:7.5mm(小于交岔频率)

加速度:20m/s2

冲击:50m/s2半正弦波,50ms

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瞬变及浪涌

RIA 12 规定设备必须能承受大于正常电压3.5 倍的过压浪涌,浪涌持续时间标明是20ms,源阻抗是0.2 。

标出过压浪涌是正常输入电压之 3.5 倍,每个输入电压的最大输入浪涌是:

V N 3.5(V N)

——————————

24V 84V

36V 126V

48V 168V

72V 252V

96V 336V

110V 385V

铁标与欧盟标准的比较

表(1):主要的电气标准

欧盟标准EN 或IEC对应的中国铁标TB/T

EN50155 / IEC60571:1998 TB/T3021-2001 铁道机车车辆电子装置

EN50155:2001 / IEC61373:1999 TB/T3058-2002 铁路应用- 机车车辆设备、冲击和振动试験(与IEC61373:1999 相同)EN50121-3-2:2000 TB/T3034-2002 机车车辆电气设备电磁兼容性、试験及其限值

注:TB/T 通常依据EN/IEC 标准或把部份标准与TB/T 整合。

表(2):其它TB/T 标准

TB/T 3035-2002 列车通信网络(参考IEC 60375:1999 及IEEE 1473:1999)

TB/T 3063-2002 旅客列车DC600V供电系统技朮条件

TB/T 3062-2002 铁道客车通信连接器技朮条件

TB/T 3052-2002 列车无线调度通信系统制式及主要技朮条件

Vicor 针对铁路应用中的能力:EN50155:2001 中对环境(EN50125-1)及振动/冲击(EN61373)的满足

由于在铁路运输系统里的工作环境及由蓄电池供电是比较特殊的,Vicor 能提供24Vdc、48Vdc、72Vdc、96Vdc 及100Vdc 输入范围的标准DC-DC 转换器模块配合不同蓄电池供电的铁路系统。另外,铁路应用的环境可以是十分恶劣的,因此Vicor 亦特别针对欧洲铁道标准EN50155 中要求,把VI-200 和Maxi DC-DC 转换器模块作一系列对环境(EN50125-1)和振动/冲击

(EN61373)的测试能否达标。更特别透过第三者独立测试验证实验室– NTS,做振动/冲击测试来证明模

块可以达标。再加上所有模块内均灌上特别的灌封材料,确保模块的抗振及抗冲击能远远超过EN50155 的

要求(可达50m/s2)。

在测试中,随意在Vicor 的VI-200 及Maxi、Mini、Micro 两系列中各选一个110Vdc 输入的型号(各15

个模块为一组)进行下列的EN50155 各项提及的测试。而每组的各模块都是完全没有变质地完成所有测

试而达标。而整份测试报告更可在网站下载。

测试要求:

每一模块在送往测试前都通过工厂里标准的出厂前ATE 测试;

随意性振动测试装配(在NTS);

共5grms;

50–150Hz @ 0.1725 g2/Hz;

三个互相垂直轴向;

每轴向 5 小时。

机械式冲击测试装配(在NTS);

峰值加速度:5g/2g/1g 半正弦波;

维持时间;50ms/20ms/10ms;

三个互相垂直轴向;

共 6 次冲击。

温度/相对湿度测试;

温度:55°C;

相对湿度:95% RH;

10 小时。

工作温度测试;

85°C 加电工作6 小时继而-40°C 加电工作2 小时。

再做工厂里标准的出厂ATE 测试;

结果:没有损坏或品质下降。

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符合110V 输入铁道应用之高能量浪涌要求

牵引及滚动器材之直流控制系统之瞬变及浪涌通用规范– RIA12,是铁路工业联会(RIA)制定,此项规格要求相关器材必需承受20ms,相当于正常110V 输入之3.5 倍之过压,即是浪涌电压是385V 维持20ms。该过压脉冲之源阻抗是0.2。这会表示若一拑压器件把该浪涌拑在160V 需消耗达3600J 能量,而一般瞬变抑制器件只能承受数焦耳能量,故到底有什么解决方案呢?答案是使用串接导通功率器件(适当的MOSFET)形成有源拑位电路。

下图是一个有源拑位电路例子示意。当发生过压时,触发D2 导通从而把Q1 栅极拑在D2 齐纳电压,而输出电压就只能大约是D2 电压减去Q1 之栅源偏压从而保护了下游之DC-DC 转换器。在正常操作下,D2 并不导通,故R3、D2 就像不存在一样。在此很简单就能使Q1

在全饱和导通之低功耗状态,就是利用U1 之振荡信号,该信号驱动电荷泵,而它是由两个1N4148 二极管及该470pF 电容构成,所有Vicor 之DC-DC 转换器,包括Maxi、Mini、Micro 及VI-200/J00 系列都适合使用这个方法,请联络Vicor 应用工程部。而使用Vicor 之VI-200/J00 DC-DC 转换器,特别地110V 输入之VI-2T- 型号则可选择直接利用Gate-out 信号代替U1,更为简化。

Vicor之应用笔记"利用模块化DC/DC 变换器来满足欧洲铁路应用的标准" 有更详尽的内容,该应用笔记还述及EN50155 铁路应用之快速瞬变及输入标准等内容。该笔记所示之电路图与下图略有差异,也能达到同样的瞬变保护目的。

?返回页首成功的案例

香港地铁–广播系统

Vicor 电源模块具备高可靠性、多种标准输出组合和宽输出可调范围的特性,

香港地下铁路在列车改进上采用了多种VI-200/VI-J00 系统模块,包括紧急制动系统、

照明设备等。

最近的广播系统更新选用了VI-200 系统模块,提供30Vdc 输出予广播设备。

南韩最新高速客车– KTX-II

基于优越及高可靠性,Vicor 的模块早已被广泛应用在南韩的铁路工业,例如南韩最新型号高速客车(KTX-II)便应用了大量Vicor 模块于车上不同系统,包括驱动控制、电池充电、列车控制及侦错、静态换流器及通讯系统(广播、无线电及乘客资讯显示)等。

火车卤素前大灯

Vicor 全砖型模块(V110A28T400BL,110V 输入,输出28V 400W)被应用在铁路中的卤素前大灯

设计。Vicor V110 系列中的大功率输出模块,正适合此类应用。

这个项目中使用Vicor 模块,是因它广阔的输入电压范围:66-154Vdc 及其可在较低储存及工作温度

的特性;把模块的基板安装在冷板上使设计更容易。同时,由于每个模块内部已灌胶,能承受及应用在强烈振动及冲击的环境中(通过EN50155 振动及冲击验证)。

火车上的LED/LCD 显示屏

当您使用火车时,可知道新型的LED/LCD 显示屏也是由Vicor 模块供电的? 每个车室安

装的屏幕可显示包括下一站、终点站、新闻、天气预报等清晰的资料。

Vicor VI-J00/ VI-200 系列中的"T" 输入电压范围(66V 至160Vdc)模块,具高可靠性、体积少、轻巧、容易使用等特性,正适合此类应用。

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110V 输入模块

铁路及交通应用的当然选择

Vicor 拥有业内最齐全的110V 输入DC-DC 转换器模块系列

VI-200/J00 系列的输入范围是66-160V,可选输出电压由1V 至95V,输出达200W,3000Vrms 隔离。

Maxi、Mini 及Micro 系列的输入范围是66-154V,输出功率50-400W,特有宽阔输出电压调节,

输出电压范围:330mV 至52.8V 有8 种输出电压,5 种温度级别,6 款引脚款式和3 款基板款

式。满足EN50155 震动及撞击要求。

*这个要求比由带电压调整器的蓄电池供电的要求严峻,范围更宽(0.8V N– 1.3V N)。

**TB/T 3021-2001 中不含36V 蓄电池供电。

1. 下限为18V 5. 下限为36V

2. 18Vin 时,欠压带载75% 6. 下限为10V

3. 下限为36V7. 在输入>17.9V 起动后,在输入电压降至16Vin 时,仍可带75% 负载

4. 48Vin 时,欠压带载75%8. 有欠压关机功能

特别推介

为了支持国内铁路工业,Vicor 优选15 个型号;包括5 种输出电压、最高功率150W、工业级操作温度,按这通讯回复,可享特惠价格。特快样品,两周付运。

铁路应用上功率组件方案(中文研讨会)

铁道机车车辆有很多电子装置设备,需要可靠的电源供电。国内国外都各有特定铁道行业标准,规范设备要符合的水平,例如振动冲击环境试验、高低温试验、电气性的浪涌瞬态承受试验、电磁兼容试验等等。要符合这些严苛的条件,需要使用高性能可靠耐用的功率组件,这是因为在进行设备试验的时候,电源部件是首当其冲的。

是次网上研讨会主要是介绍适用于铁道机车应用的Vicor DC-DC 转换器,可以看到Vicor 公司的DC-DC 模块在机车应用上覆盖极广,极为方便用户应用,这是可喜的。会上也会重点说明要符合电气性瞬态浪涌及电磁兼容的方法。

另外,在参加现场研讨会后递交反馈表的参加者将可参加我们的幸运抽奖,赢取一部iPod nano。

请点击此处以获取更多资料,并即上网登记,免费参加我们的研讨会。不要错过与Vicor的应用工程师们实时交流的机会!

振动对人体的影响及安全防护措施

振动对人体的影响及安全防护措施 振动对人体的影响分为全身振动和局部振动。全身振动是由振动源(振动机械、车辆、活动的工作平台)通过身体的支持部份(足部和臀部),将振动沿下肢或躯干传布全身引起接振动为主,局部振动是振动通过振动工具、振动机械或振动工件传向操作者的手和前臂。1全身振动对人体的不良影响 接触强烈的全身振动可能导致内脏器官的损伤或位移,周围神经和血管功能的改变,可造成各种类型的、组织的、生物化学的改变,导致组织营养不良,如足部疼痛、下肢疲劳、足背脉搏动减弱、皮肤温度降低;女工可发生子宫下垂、自然流产及异常分娩率增加。一般人可发生性机能下降、气体代谢增加。振动加速度还可使人出现前庭功能障碍,导致内耳调节平衡功能失调,出现脸色苍白、恶心、呕吐、出冷汗、头疼头晕、呼吸浅表、心率和血压降低等症状。晕车晕船即属全身振动性疾病。全身振动还可造成腰椎损伤等运动系统影响。 2局部振动对人体的不良影响 局部接触强烈振动主要以手接触振动工具的方式为主,由于工作状态的不同,振动可传给一侧或双侧手臂,有时可传到肩部。长期持续使用振动工具能引起末梢循环、末神经和骨关节肌肉运动系统的障碍,严重时可引起国家法定职业病-局部振动病。局部振动病也称职业性雷诺现象、振动性血管神经病或振动性白指病等。主要是由于人体长期受低频率、大振幅的振动,使植物神经功能紊乱,引起皮肤振动感

受器及外周血管循环机能改变,久而久之,可出现一系列病理改变。早期可出现肢端感觉异常、振动感觉减退。主诉手部症状为手麻、手疼、手胀、手凉、手掌多汗、手疼多在夜间发生;其次为手僵、手颤、手无力(多在工作后发生),手指遇冷即出现缺血发白,严重时血管痉挛明显。X片可见骨及关节改变。 3影响振动作用的因素 振动的频率、振幅和加速度是振动作用于人体的主要因素。另外,气温(尤其是寒冷)、噪声、接触时间、体位和姿势、个体差异、被加工部件的硬度、冲击力及紧张等因素等均可影响振动对人体的作用。 4振动的防护措施 1)改革工艺设备和方法,以达到减振的目的,从生产工艺上控制或消除振动源是振动控制的最根本措施; 2)采取自动化、半自动化控制装置,减少接振; 3)改进振动设备与工具,降低振动强度,或减少手持振动工具的重量,以减轻肌肉负荷和静力紧张等; 4)改革风动工具,改变排风口方向,工具固定; 5)改革工作制度,专人专机,及时保养和维修; 6)在地板及设备地基采取隔振措施(橡胶减振动层、软木减振动垫层、玻璃纤维毡减振垫层、复合式隔振装置); 7)合理发放个人防护用品,如防振保暖手套等; 8)控制车间及作业地点温度,保持在16摄氏度以上;

DIN_EN61373-1999铁路设备_机车车辆设备冲击和振动试验(德标)

德国标准 1999年11月(铁路设备机车车辆设备冲击和振动试验) 非卖的赠阅本 即使是内部需要也不得翻印。 ICS 17.160;45.060.01 铁路应用- 机车车辆设备- 冲击和振动试验 (IEC 61373:1999) 德文版 EN 61373:1999 欧洲标准EN 61373:1999有着等同于德国标准的地位。 开始生效的时间 欧洲标准EN 61373已于1999年4月1日通过。 出版的标准内容形成E DIN IEC 9/335/CD(VDE 0115第106部分)。 续第2和第3页,该标准共33页德国标准化研究所DIN和VDE(DKE)中的德国电工委员会 ?DIN指的是德国标准化研究所协会 VDE指的是电工技术、电子技术和信息技术协会 版权所有,不得翻印。任何形式的翻印必须征得DIN,柏林,和VDE,美茵河畔的法兰克福的同意。

DIN EN 61373(VDE 0115第106部分):1999-11 前言 该标准为欧洲标准EN 61373“铁路应用-机车车辆设备-振动和冲击试验”的德文版,出版日期为1999年4月。 国际标准IEC 61373:1999-01的条款由IEC/TC9“电气铁路设备”起草,CENELEC未作任何修改将其采纳为欧洲标准。在德国,该标准由DIN(德国标准化研究所)和VDE(DKE)( 电工技术、电子技术和信息技术协会)中的德国电工委员会的K351“铁路的电力设备”的AK 351.0.5“绝缘配合和环境条件”归口。 至于标准条款中非详细引用(例如引用的标准没有给出出版日期,没有指出章节号、某张表格、某个图等)的情况,引用标准指的是相关标准的最新版本。 随后再次给出了引用的标准与相关德国标准的关系。到该标准出版之日为止,给出的这些版本有效。 IEC已于1997年修改了IEC标准的编号。在至今仍使用的标准号前加上60000。例如,IEC 68现在就变成了ICE 60068。 附录NA(供参考) 文献引用 DIN EN 60068-2-27 环境试验—第2部分:试验;Ea试验和导则:冲击 (IEC 60068-2-27:1987); DIN EN 60068-2-47 环境试验-第2部分:试验;元件、设备和其它技术产品在冲 击(Ea)、碰撞(Eb)、振动(Fc和Fd)和加速等动态试验中的 固定和导则(IEC 60068-2-47:1982); EN 60068-2-47:1993 德文版 DIN EN 60068-2-64 环境试验-第2部分:试验方法;Fh试验:振动、宽频带随机 振动(数字控制的)和导则(IEC 60068-2-64:1993+1993报 告);EN 60068-64:1994德文版

adams振动分析实例中文版

1.问题描述 研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。 2.待解决的问题 在发射过程中,运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。这就会带来附加的质量,花费高、降低整体性能。 更好的选择是设计运载火箭适配器(launch vehicle adapter)结构。 这部分,将设计一个(launch vehicle adapter)的隔离mount,以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。关心的敏感部件在太阳能板上,对70-100HZ的输入很敏感,尤其是垂直于板方向的。 三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。所以设计问题如下: 找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的: 传到航天器的垂直加速度不被放大; 70-100HZ传递的水平加速度最小。 3.将要学习的 Step1——build:在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动,添加输出通道测量响应。 @ Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。 Step3——review:对自由振动观察模态振型和瞬态响应,对强迫振动,观察整体响应动画,传递函数。 Step4——improve:在横向添加力并检查传递加速度,改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。添加频域测量供后续设计研究和优化使用。

需创建的东西:振动执行器、输入通道、输出通道 完全非线性模型 打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。

振动对人体的危害及其应用

振动对人体的危害及其应用 摘要 人们在日常生活以及工作中经常接触到振动。从我们最常见的交通系统,到我们日常生活中使用的各种机械设备,很多情况下会使我们的身体处于振动的环境中。这些广泛存在的机械振动,在生产实践中对我们的人体生理活动会产生很大的影响。为了保障人的身体健康并为人们创造一个舒适的工作和生活环境,研究振动对我们人类来说是有巨大意义的。本文主要讲述我们周围环境产生的振动对我们人体健康的影响,以及人们应该如何来对其进行有效的控制。与此同时我们也可以利用振动,给我们带来利益,来保证我们的安全和健康。 关键字:振动;健康;危害;应用;

The Harm of Vibration for the Human Body and Its Application Abstract The People are exposed frequently to vibration in daily life and work. From transport system to many kinds of mechanical equipment, we will make our body is in a vibration environment in many cases. Those many mechanical vibration which will arise a huge impact on our body's physiological activities. In order to protect human health and for people to create a comfortable working and living environment, there is great significance to research the vibration for humankind. This article focuses on the vibration of our surroundings on our human health, And people ought to control effectively the negative effects of vibration. At the same time, we can also use the vibration, to bring benefits to us to ensure our safety and health. Key words: vibration; health; application; harm;

ADAMS分析实例 超值

ADAMS 分析实例-定轴轮系和行星轮系传动模拟 有一对外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动.已知ο20,4,25,5021====αmm m z z ,两个齿轮的厚度都是 50mm 。 ⒈ 启动ADAMS 双击桌面上ADAMS/View 的快捷图标,打开ADAMS/View 。在欢迎对话框中选择“Create a new model ”,在模型名 称(Model name )栏中输入:dingzhouluenxi ;在重力名称(Gravity )栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”;在单位名称(Units )栏中选择“MMKS –mm,kg,N,s,deg ”。如图1-1所示。 图1-1 欢迎对话框 ⒉ 设置工作环境 对于这个模型,网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View 菜单栏中,选择设置(Setting )下拉菜单中的工作网格(Working Grid )命令。系统弹出设置工作网格对话框,将网格的尺寸(Size )中的X 和Y 分别设置成750mm 和500mm ,间距(Spacing )中的X 和Y 都设置成50mm 。然后点击“OK ”确定。如图2-1所表示。 用鼠标左键点击选择(Select )图标,控制面板出现在工 具箱中。 用鼠标左键点击动态放大(Dynamic Zoom )图标,在 模型窗口中,点击鼠标左键并按住不放,移动鼠标进行放大或缩小。 ⒊创建齿轮 在ADAMS/View 零件库中选择圆柱体 (Cylinder )图标 ,参数选择为“New Part ”,长度(Length )选择50mm (齿轮的厚度),半径 ( Radius ) 选 择 100mm (1002 5042z m 1=?=?) 。如图3-1所示。 图 2-1 设 置工作网格对话框 图3-1设置圆柱体选项 在ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标任意左键选择点(0,0,0)mm ,然后选择点(0,50,0)。则一个圆柱体(PART_2)创建出来。如图3-2所示。 图3-2 创建圆柱体(齿轮) 在ADAMS/View 中位置/方向库中选择位置旋转(Position: Rotate …)图标,在角度(Angle )一栏中输入 90,表示将对象旋转90度。如图3-3所示。 在ADAMS/View 窗口中用鼠标左键选择圆柱体,将出来一个白 色箭头,移动光标,使白色箭头的位置和指向如图3-4所示。 然后点击鼠标左键,旋转后的圆柱体如图3-5所示。

机械振动测试及振动对人体影响

机械振动测试及振动对人体影响 摘要:随着社会的发展和科技的进步,人们在日常生活以及工作中经常接触到振动。从我们最常见的交通系统,到我们日常生活中使用的各种机械设备,很多情况下会使我们的身体处于振动的环境中。这些广泛存在的机械振动,在生产实践中对我们的人体生理活动会产生很大的影响。为了保障人的身体健康并为人们创造一个舒适的工作和生活环境,研究振动对我们人类来说是有巨大意义的。一.振动的定义和分类 机械振动,是指物体在平衡位置附近做重复的运动,是机械系统运动的位移、速度、加速度量值的大小随时间在其平均值上下交替重复变化的过程,根据振动信号的数学特征,机械振动可分为确定性振动和随机振动两大类,确定性振动的振动位移是时间的函数,可用明确的数学关系式来描述,而随机振动因其振动波形呈不规则变化,一般用概率统计的方法来描述。 二.振动的测试方法 在工程振动测试领域中,测试手段与方法多种多样,但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分,可以分成三类。 1.机械式测量方法 振动传感器将工程振动的参量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,它能测量的频率较低,精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。 2.光学式测量方法 将工程振动的参量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等。 3.电测方法 将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量),然后再对电量进行测量,从而得到所要测量的机械量。 三.振动的测量系统 上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同,但是,组成的测量系统基本相同,它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。

环境振动对建筑的影响与减振措施

浅谈环境振动对建筑的影响与减振措施 摘要:文章通过分析环境振动的振源和环境振动对建筑的影响,并且根据相应的影响从振源、传播途径和结构自身等方面采取相应的减振措施。 关键词:环境;诱发;建筑震动;减振措施 abstract: this article through the analysis of the influence of the vibration source and environmental vibration on buildings, and according to the corresponding influence, we should take corresponding vibration reduction measures from the source, propagation path and structure itself. key words: environment; induced; construction vibration; vibration reduction measures 中图分类号:tu712 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)引言 在社会经济和工业迅速发展的今天,城市交通、工业生产等引起的环境振动对建筑安全性和适用性,相关居民的生活、工作和身心健康的影响越来越多地引起了人们的关注,国际上已将振动公害列为7大环境公害之一。襄阳市的工业发展势头强劲,随处可见的在建项目也显示了襄阳经济发展的繁荣气象,而环境振动问题也初步显现。因而,研究本地区环境振动具有重大社会和经济意义。 环境振动的振源分析

震动、冲击试验大纲

一、冲击(基本设计)实验大纲 1 试验目的 a. 确定电磁兼容型加固组装箱在冲击作用下,结构强度是否 满足军用设备在使用和装卸过程中所遇到冲击能量的适应能力。 b. 确定电磁兼容型加固组装箱抗冲击能力。 2试验要求 2.1 试验强度 半正弦冲击脉冲锋值15g,脉冲持续时间11ms。 2.2 试验件 电磁兼容型加固组装箱 1套 模拟负载50Kg 2.3 试验设备 a.垂直冲击台 b.水平冲击台 3 试验方法 a.将夹具板用T型螺钉M12X60螺栓固定于冲击台面,然后用 M20X35螺栓将电磁兼容型加固组装箱固定到夹具板上,并调 整组装箱重心到冲击台中心; b.将振动传感器固定于电磁兼容型加固组装箱内模拟负载上; c.第一次组装箱内无载荷,垂直方向15g加载;

第二次组装箱内50kg集中载荷,垂直方向15g加载; 第三次组装箱内40kg集中载荷,水平方向左右15g加载4 提取实验数据 二、振动实验大纲 1试验目的 确定电磁兼容型加固组装箱在有效载荷情况下的减振、抗振能力。2试验要求 2.1试验环境 室温 2.2试验件 电磁兼容型加固组装箱10U (HFXZ)1套 用托盘安装的25Kg模拟载荷1件 用导轨安装的20Kg模拟载荷1件 半导体收音机1件 2.3试验设备 振动试验台LING DYNAMIC V964 英国 3试验方法和步骤 3.1本次试验参照GJB150.18-86军用设备环境实验方法-振动试验的具体内容执行

3.2将夹具板用M10X40螺栓固定于振动台面,然后通过M20螺柱将电磁兼容型加固组装箱固定到夹具板上,并调整机箱重心到振动台中心,如下图: 夹具板 3.3将电磁兼容型加固组装箱固定在振动夹具板上; 3.4将3个振动传感器分别固定于振动台(激励1号)、支架安装 的模拟负载上(响应2号)、导轨安装的模拟负载上(响应3 号),导轨安装的插箱内部安装一个半导体收音机。随机振动 试验条件见表1、图6。 表1

生产性振动对人体造成的职业危害及预防(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 生产性振动对人体造成的职业危害及预防(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-2762-62 生产性振动对人体造成的职业危害 及预防(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 从振动的起因来讲,振动总是由于存在外力或内力的激励而产生。一般来讲,由周期性外力激励引起的振动是最常见的起因。在生产环境中,运转着的机械设备。由于机械部件之间有力的存在,因而总是会产生振动的。机械部件的运动形式不同,产生振动的直接起因也不同。 在旋转机械中引起振动的主要起因有以下几个方面: ①不平衡。当一个旋转部件各部分质量分布相对于旋转中心线不对称时,质量中心即与旋转中心不重合产生不平衡。在旋转时,这种不平衡质量产生的离心力可引起振动。 ②不同心。这主要发生在支承轴的轴承座和轴的

不严格同心,两轴联结时两者不处在同一轴线上等原因造成的不同心偏差。这种不同心也可产生振动。 ③松动。松动是指约束力的松驰现象。如轴承由于磨损或其他原因引起轴承和轴间松动,紧固件松动等,都可以造成约束力的松驰。一般情况下,松动总会引起严重的振动。 当机械设备中运动部件是以直线形式作反复运动时,如锻压、冲压机床和风镐、冲击钻等,在此类机械设备中,周期性的激振力是产生振动的主要起因。局部振动作业,是指主要使用振动工具的各工种,如砂铆工、锻工、钻孔工、捣固工、研磨工及电锯、电刨的使用者等进行的作业;全身振动作业,主要是振动机械的操作工。如震源车的震源工、车载钻机的操作工;钻井发电机房内的发电工及地震作业、钻前作业的拖拉机手等设备上的振动作业工人。 生产性振动对人体有哪些危害? 接触强烈的全身振动可能导致内脏器官的损伤或位移,周围神经和血管功能的改变,导致组织营养不

振动对人体的影响及主要防护措施(新编版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 振动对人体的影响及主要防护 措施(新编版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

振动对人体的影响及主要防护措施(新编 版) 振动对人体的影响分为全身振动和局部振动。全身振动是由振动源(振动机械、车辆、活动的工作平台)通过身体的支持部份(足部和臀部),将振动沿下肢或躯干传布全身引起接振动为主,局部振动是振动通过振动工具、振动机械或振动工件传向操作者的手和前臂。 1全身振动对人体的不良影响 接触强烈的全身振动可能导致内脏器官的损伤或位移,周围神经和血管功能的改变,可造成各种类型的、组织的、生物化学的改变,导致组织营养不良,如足部疼痛、下肢疲劳、足背脉搏动减弱、皮肤温度降低;女工可发生子宫下垂、自然流产及异常分娩率增加。一般人可发生性机能下降、气体代谢增加。振动加速度还可使人出

现前庭功能障碍,导致内耳调节平衡功能失调,出现脸色苍白、恶心、呕吐、出冷汗、头疼头晕、呼吸浅表、心率和血压降低等症状。晕车晕船即属全身振动性疾病。全身振动还可造成腰椎损伤等运动系统影响。 2局部振动对人体的不良影响 局部接触强烈振动主要以手接触振动工具的方式为主,由于工作状态的不同,振动可传给一侧或双侧手臂,有时可传到肩部。长期持续使用振动工具能引起末梢循环、末神经和骨关节肌肉运动系统的障碍,严重时可引起国家法定职业病-局部振动病。局部振动病也称职业性雷诺现象、振动性血管神经病或振动性白指病等。主要是由于人体长期受低频率、大振幅的振动,使植物神经功能紊乱,引起皮肤振动感受器及外周血管循环机能改变,久而久之,可出现一系列病理改变。早期可出现肢端感觉异常、振动感觉减退。主诉手部症状为手麻、手疼、手胀、手凉、手掌多汗、手疼多在夜间发生;其次为手僵、手颤、手无力(多在工作后发生),手指遇冷即出现缺血发白,严重时血管痉挛明显。X片可见骨及关节改变。

ADAMS-Vibration模块在悬置系统振动性能分析中的应用知识讲解

ADAMS/Vibration模块在悬置系统振动性能分析中的应用 作者:Simwe 来源:MSC发布时间:2012-05-04 【收藏】【打印】复制连接【大中小】我来说两句:(2) 逛逛论坛 一、动力总成悬置系统的建模 1) 动力总成的主要参数 a) 动力总成的质量 b) 质心位置 c) 动力总成的转动惯量、惯性积 d) 发动机的参数,如发动机在怠速、最大扭矩、额定转速工况下的转速、输出扭矩等。 2) 悬置系统的主要参数 a) 悬置点坐标 b) 悬置刚度 c) 阻尼

d) 安装角度。 图1 动力总成质量特性参数输入 图2 ADAMS动力总成悬置系统示意图 根据动力总成和悬置系统的质量特性参数、几何特性参数、力学特性参数输入,在ADAMS/view中建立动力总成悬置系统虚拟样机模型。 二、动力总成悬置系统的分析 评价悬置系统性能主要从系统的避频、解耦、限位、隔振率等几个方面考察。分为时域、频域下激励信号输入分析。 1) 悬置系统固有频率分析 在ADAMS/Vibration模块下对动力总成悬置系统进行振动模态分析。

图3 模态分析对话框 经仿真分析得到动力总成刚体六阶模态固有频率,如下表所示。表中第二列为系统无阻尼固有频率,它是把系统看作保守系统的前提下得到的,即系统没有阻尼;第三列为系统的阻尼比,也叫相对阻尼系数,即系统阻尼系数与临界阻尼的比值。 图4 模态分析固有频率分布表 根据发动机隔振理论,发动机激振频率与系统固有频率之比大于√2,才能起到隔振的效果;不平路面的激励频率是客观存在,一般小于2.5HZ。 2) 悬置系统振动模态能量解耦分析 能量解耦法是从能量的角度来解释发动机总成悬置系统的振动解耦。如果发动机总成悬置系统作某个自由度的振动,而其他自由度是解耦的,那么系统的振动能量只集中在该自由度上。从能量角度来说,耦合就是沿着某个广义坐标方向的力(力矩)所作的功,转化为系统沿多个广义坐标的动能和势能。 采用能量法解耦的依据是, 当系统在作某个方向的振动而和其它方向解耦时, 则能量只集中于该自由度方向上。

振动对人体的危害与评价(新编版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 振动对人体的危害与评价(新编 版)

振动对人体的危害与评价(新编版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 振动是发声的根源并能传播固体声造成噪声危害。振动本身除对仪器设备和建筑结构造成破坏外,对长期工作与生活在强烈振动环境中的人,也会造成危害。 1.振动对人体的危害 长期接触强烈振动一般会引起以肢端血管痉挛,上肢骨及关节骨质改变和周围神经末梢盛觉障碍为主要表现的神经系统、心血管系统和骨骼方面的病症。主要症状有手麻,发僵、疼痛、四肢无力,关节痛,手对寒冷敏感,遇冷手指出现明显的缺血发白,表现为白指白手、手冷水试验阳性并伴有头痛、头晕、耳鸣和入睡困难等神经衰弱综合症。重症可见手指及关节变性,甚至累及下肢、冠状动脉和脑血管,引起阵发性眩晕和半晕厥状态,以及引起心机能改变,导致节律与传导系方面的异常,出现心动过缓,并伴有窦性心律不齐等病变。 振动对听觉构成的损伤以低频125~250赫为主。长时期的振动耳蜗顶部容易受到损伤,致使螺旋神经节细胞发生萎缩性病变,导致语

冲击振动试验机工作原理

冲击振动试验机工作原理 一、冲击振动试验机类型主要分为: 1)环境适应性试验:冲击振动试验机通过选用试验对象未来可能承受的振动环境去激励对象,检验其对环境的适应性。 2)动力学强度试验:考核试验对象结构的动强度,检验在给定的试验条件下试件是否会产生疲劳破坏,这类试验的对象主要是结构件。 3)动力特性试验:用试验的方法测试出对象的动特性参数,如振型、频率、阻尼等。 4)其他试验:如振动筛选试验,其目的是对生产线上的元器件、组件、整机进行振动筛选,找出工艺中的薄弱环节,剔出低质量的产品从而提高整个产品的可靠性。 振动又分为正弦振动、随机振动、复合振动、扫描振动、定频振动。最常使用振动方式可分为正弦振动(Sinevibration)及随机振动(Randomvibration)两种。 正弦振动以模拟海运、船舰使用设备耐振动能力验证以及产品结构共振频率分析和共振点驻留验证为主。正弦定频试验:在选定的频率上(可以是共振频率,特定频率,或危险频率)按规定的量值进行正弦振动试验,并达到规定要求的时间。正弦扫频试验:在规定的频率范围内,按规定的量值以一定的扫描速率由低频到高频,再由高频到低频作为一次扫频,直到达到规定的总次数为止。 随机振动则以产品整体性结构耐振动强度评估以及在包装状态下运输环境模拟。。随机振动环境条件假定振动响应为各态历经平稳随机过程,采用功率谱密度矩阵定义振动条件,矩阵的阶数等于试验控制的界面自由度数量。谱密度矩阵的对角项是传统单轴振动试验中采用的描

述一维随机振动环境的自谱密度函数,它同时也规定了相应振动方向的均方根加速度值,自谱密度的定义可以遵循现有的环境试验标准,使用外场测量包络以覆盖产品在使用过程中可能出现的所有振动过程。非对角项是复数形式的互谱密度函数,反映了不同自由度的振动响应之间的相关程度,从外场数据规定合理的互谱是相当困难的,特别是尚无可接受的包络程序综合不同振动过程的影响,工程中一种近似处理方法是用相干函数规定互谱的幅值,而以[0,2π]均匀分布的随机变量表示其频域的相位。相干函数可以采用与自谱定义相对应的平均或包络处理,反映了空间运动的某种方向性。 二、冲击振动试验机详细说明: 冲击振动试验机对产品、设备、工程等在运输、使用等环境中所受的振动环境进行模拟,以检验其可靠性以及稳定性。机械振动试验用来确定机械的薄弱环节,产品结构的完好性和动态特性、常用于型式试验、寿命试验、评价试验和综合试验。对于汽车电子耐振动能力更为重要。 三、参考标准: GJB150《军用装备实验室环境试验方法》 GJB360A-96电子及电气元件试验方法方法214随机振动试验 GJB4.7-83《舰船电子设备环境试验振动试验》 GJB367.2-87《军用通信设备通用技术条件》 GB/T2423GJB548A-96《微电子器件试验方法和程序》 四、分类、原理、特点: 振动试验机按它们的工作原理可以分为电磁式振动试验机、机械式振动试验机、液压振动

噪声对人体的影响

噪声对人体的影响 噪声对人体的作用可分为特异作用(对听觉系统)和非特异作用(对其他系统)两种。长期接触强烈噪声会对人体产生不良影响,甚至引起噪声性疾病。 (一)听觉系统 长期接触强烈噪声后,听觉器官首先受害,主要表现为听力下降,噪声引起的听力损伤主要与噪声的强度和接触的时间有关。听力损伤的发展过程首先是生理性反应,后出现病理改变。生理性听力下降的特点为脱离噪声环境一段时间后即可恢复;而病理性的听力下降则不能完全或完全不能恢复。听力下降又称听力损失。 生理性听力损失有两种:(1)短时间接触强噪声,主观感觉耳鸣、听力下降,检查听阈可提高10dB以上,离开噪声环境,数分钟即可恢复,这种现象称听觉适应。(2)较长时间停留在强噪声环境,听力明显下降,听阈提高超过15dB甚至30dB以上,离开噪声环境需较长时间如数小时甚至十几小时后听力才能恢复,称听觉疲劳。这种暂时性的听力下降又称暂时性听阈位移,属功能性改变。如不采取措施,听觉疲劳继续发展,可导致病理性永久听力损失,称永久性听阈位移,即所谓噪声性听力损伤或噪声性耳聋。 TTS的出现和发展与声级大小和接触时间长短有密切关系。TTS在各不同频率上的表现特征又与噪声的频谱特点有关。由TTS发展到PTS的本质和过程尚不完全清楚,也即单用TTS尚难推断将来PTS的发展。但公认的结论是不产生TTS的声级也不会引起PTS。 (二)神经系统 噪声通过听觉器官传入大脑皮质和植物神经中枢(丘脑下部),引起中枢神经系统一系列反应。长期接触强噪声后,主诉有头痛、头晕、耳鸣、心悸及睡眠障碍等神经衰弱综合征,调查发现,接触高噪声的工作人员表现易疲倦易激怒(躁性神经衰弱)。检查大脑皮质功能出现抑制和兴奋过程平衡失调,脑电图α节律减弱或消失,β节律增强或增加。视觉运动反应时延长,闪烁融合频率值降低,视力清晰及稳定性下降。植物神经中枢调节功能减弱,表现为皮肤划痕试验反应迟钝,血压不稳,血管张力有改变。 (三)心血管系统 在噪声作用下,植物神经调节功能发生变化,表现出心率加快或减缓,血压不稳(趋向增高),有研究报道心电图ST段及T波异常改变率增高,呈缺血型变化的趋势。

基于ADAMS车辆随机振动的模拟仿真研究

10.16638/https://www.360docs.net/doc/1f5400510.html,ki.1671-7988.2017.08.032 基于ADAMS车辆随机振动的模拟仿真研究 彭永旗 (长安大学汽车学院,陕西西安710064 ) 摘要:论文以某轿车为研究对象,基于机械系统动力学仿真软件ADAMS/CAR建立包括前后悬架子系统、转向子系统和前后轮胎子系统的车辆整车模型。运用ADAMS/CAR路面建模器建立B级随机路面模型,通过ADAMS/CAR/Ride对整车模型在所建立的随机路面上进行模拟仿真研究,以底盘的加权加速加速度均方根为评价指标,对其进行平顺性评价。 关键词:随机振动;仿真;平顺性;ADAMS 中图分类号:U462.2 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)08-93-03 Simulation and analysis of Vehicle under random vibration input Peng Yongqi ( University of changan automobile institute, Shaanxi Xi 'an 710064 ) Abstract:This paper takes a car as the research object. The multi-body dynamic model of a commercial vehicle is established in which suspensions tires and the vehicle body the steering system are considered. Through the road-builder of the software ADAMS/CAR establish the B random vibration ride and simulation the model through the ADAMS/ CAR/Ride in this B random vibration road. Based on the weighted acceleration root mean square value of the chassis, the ride comfort evaluation is carried out. Keywords: random vibration; simulation; ride comfort; ADAMS CLC NO.: U462.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-93-03 引言 随着经济的发展,人们的生活水平也越来越好,汽车也逐渐走进了千家万户,人们从刚开始对车要求具有良好的动力性和经济性逐渐开始注重车的舒适性,因此,汽车的车辆系统动力学性能越来越值得深入的研究[1]。汽车的平顺性主要是来自路面的随机振动激励的响应,也叫做乘坐舒适性[2]。因此,如何得到一个好的整车模型和真是的随机振动路面模型城为了车辆平顺性评价的关键。 随着计算机技术的迅猛发展,虚拟样机技术也随之发展开来。ADAMS集建模、仿真、运算和分析的机械系统仿真软件,自开发以来,其在汽车、机械和航空领域得到广泛应用。本论文以某小型轿车为研究对象,基于机械系统动力学仿真软件ADAMS/CAR建立包括前后悬架子系统、转向子系统和前后轮胎子系统的车辆整车模型。运用ADAMS/CAR路面建模器建立B级随机路面模型,通过ADAMS/CAR/Ride对整车模型在所建立的随机路面上进行模拟仿真研究,以底盘处的加权加速加速度均方根为评价指标,对其进行平顺性评价。 1、整车仿真模型的建立 汽车是一个由成千上万的零部件组装而成,结构复杂。本论文根据随机振动的平顺性要求,对其进行简化模型,得到了一个包含前后悬架子系统、转向子系统和前后轮胎子系统的车辆整车模型。 作者简介:彭永旗,就读于长安大学。

城市轨道交通系统引起的环境振动问题

城市轨道交通系统引起的环境振动问题 李倩1201031113 交通工程12-1班 摘要随着现代工业的迅速发展和城市规模的日益扩大,振动对大都市生活环境和工作环境的影响引起了人们的普遍注意.国际上已把振动列为七大环境公害之一,并开始着手研究振动的污染规律、产生的原因、传播途径、控制方法以及对人体的危害等.城市轨道交通系统对环境及周边建筑物的振动影响正在引起人们的广泛关注,本文对此问题及国内外研究状况作了系统的综述. 关键词轨道交通系统环境振动影响 Environmental Vibration Induced by Urban Rail Transit System Xia He Wu Xuan Yu Daming College of Civil Engineering and Architecture, Northern Jiaotong University,Beijing 100044 Abstract Influences of the urban rail transit induced vibration on the surrounding environments have aroused a great deal of public attention. The researches in China and abroad on this problem are systematically summarized in this paper. Key words rail transit system environment vibration effects 据有关国家统计,除工厂、企业和建筑工程外,交通系统引起的环境振动(主要是引起建筑物的振动)是公众反映中最为强烈的[1].随着城市的发展,在交通系统设计规划中,对环境影响的考虑越来越多.这主要因为过去城市建筑群相对稀疏,而现在,随着城市建设的迅猛发展,多层高架道路、地下铁道、轻轨交通正日益形成一个立体空间交通体系,从地下、地面和空中逐步深入到城市中密集的居民点、商业中心和工业区.如日本东京市内的交通道路很多已达到5~7层,离建筑物的最短距离小到只有几米,加上交通密度的不断增加,使得振动的影响日益增大.交通车辆引起的结构振动通过周围地层向外传播,进一步诱发建筑物的二次振动,对建筑物特别是古旧建筑物的结构安全以及其中居民的工作和日常生活产生了很大的影响.例如国家自然科学基金资助项目在捷克,繁忙的公路和轨道交通线附近,一些砖石结构的古建筑因车辆通过时引起的振动而产生了裂缝,其中布拉格、哈斯特帕斯和霍索夫等地区发生了由于裂缝不断扩大导致古教堂倒塌的恶性事件.在北京西直门附近,距铁路线约150m处一座五层楼内的居民反映,当列车通过时可感到室内有较强的振动,且受振动影响一段时间后,室内家具也发生了错位.另外,由于人们对生活质量的要求越来越高,对于同样水平的振动,过去可能不被认为是什么问题,而现在却越来越多地引起公众的强烈反应.这些都对交通系统引起的结构振动及其对周围环境影响的研究提出了新的要求,也引起了各国研究人员的高度重视[2~4]. 日本是振动环境污染最为严重的国家之一,在其“公害对策基本法”中,明确振动为七个典型公害之一的同时,还规定了必须采取有效措施来限制振动.在“限制振动法”中,特别对交通振动规定了措施要求,以保护生活环境和人民的健康.T.Fujikake、青木一郎和K.Hayakawa等[9,7,10]分别就交通车辆引起的结构振动发生机理、振动波在地下和地面的传播规律及其对周围居民的影响进行了研究,提出了周围环境振动水平的预测方法. 交通车辆引起的结构和地面振动是城市交通规划中的一个重要问题,由其进一步引发的周边建筑物振动以及相应的振动控制和减振措施,在规划和设计的最初阶段就应加以考虑.为此,德国的J.Melke等提出了一种基于脉冲激励和测试分析的诊断测试方法,来预测市区铁路线附近建筑物地面振动水平,并通过不同测点数据的传递函数分析研究了振动波的传播规律.F.E.Richart和R.D.Woods等则针对隔振沟和板桩墙等隔振措施进行了实验研究.

adams振动分析实例

Getting Started Using ADAMS/Vibration Overview ADAMS/Vibration, part of the MSC.ADAMS? suite of software, performs frequency-domain analyses. ADAMS/Vibration is a plugin to the interface products ADAMS/Aircraft, ADAMS/Car, ADAMS/Engine, ADAMS/Rail, and ADAMS/View. It can also be used standalone with an ADAMS/Solver model. Using ADAMS/Vibration, you can study forced vibrations within your MSC.ADAMS models. You can also use the results from ADAMS/Vibration in noise/vibration/harshness (NVH) studies to predict the impact of vibrations in automobiles, trains, planes, and so on. ADAMS/Vibration can run in two modes: interactive and batch. This guide focuses on using ADAMS/Vibration in our MSC.ADAMS interface products, such as ADAMS/View (interactive mode). For information on batch mode analysis, refer to the ADAMS/Vibration online help. This guide includes the following sections: ■Introducing the Problem,3 ■Building the Model,9 ■T esting the Model,19 ■Reviewing the Model,23 ■Improving Y our Design,39 ■Optimizing the Model,45

冲击与振动对人体的影响

冲击与振动对人体的影响 201012466 徐文超 人体是一个相当复杂的且具有生物活性主动调节的系统。从医学角度看,人体是由多节骨骼和肌肉或器官组成的,其中肌肉和骨骼是运动的主动与被动的关系。从机械的角度看,人体是一个复杂的柔弹性多体系统,人体的骨骼框架具有一定的刚性。因此,近似条件下,人体是可用若干柔性或弹性与刚性体组成的系统模型予以描述[1-3],人体可视为一种机械系统。通过对人体的振动实验来看,2Hz以下振动时,人体可视为一个整体;2Hz带宽时,机械能将通过人体以波的形式传播,波长远大于人体尺寸,基于此种原因,人体可以简化为多自由度的集中参数模型。坐姿时,人体系统基频为4~6Hz,立姿时为5Hz和12~15Hz。在100Hz以上时,人体可作为具有分布参数的复杂系统,机械能可能以剪切波、表面波或复杂波得形式传播。人体波传播的形式取决于频率成分和传播条件。 人体可视为一个多自由度的振动系统。人体是具有弹性的组织,因此对振动反应与一个弹性系统相当。为了准确预测动态环境下人体系统的响应,对于人体坐姿来说,通常可以分为头部,上躯干、下躯干(包括臀部)、左下肢、右下肢五个部分。如不考虑水平、侧向振动的影响,可把人体系统动力学模型简化为5-DOF的垂直振动模型[4]。人体全身振动模型是一种机械振动响应等效模型,它将人体各部分等效为质量、刚度、阻尼等机械元件。如图1所示,

该模型的动力学参数主要有: 12345,,,,m m m m m ————人体头部、上躯干、下躯干(包括臀部) 、左下肢、右下肢的质量,kg ; 12345,,,,k k k k k ————上述人体各部分的刚度,1kN m -?; 12345,,,,c c c c c ————上述人体各部分的阻尼系数,1Ns m -?; 12345,,,,z z z z z ————上述人体各部分重心的位移,m ; 66,k c ————座椅的刚度,1kN m -?;座椅的阻尼,1Ns m -?; 0z ————车体的输入位移激励,m . 根据牛顿第二定律,得到5-DOF 坐姿人体全身振动模型的振动微分方程为: M Z C Z KZ Bq ??? ++= M ,C ,K ,B 分别为人体系统的质量矩阵,阻尼矩阵,刚度矩阵,激励矩阵;Z 为输出矩阵,q 为激励矩阵。为便于模型的简化及计算,假定人体左、右下肢的质量、刚度、阻尼均相等,即454545,,m m k k c c ===。根据模型,可计算出人体坐姿全身振动的相关参数,进而进行相关分析。 人体是一个复杂的共振系统。人体及其各种组织与器官都有其自身的共振频率。生物力学研究证明,人体全身垂直振动在4~8Hz 处有一个最大的共振峰,称为第一共振频率。它主要由人体胸腔共振频率产生对胸腔内脏影响最大。在10~12Hz 和20~25Hz 附近有两个较小的共振峰,分别称为第 二和第三共振频率。第二共振峰主要由人体腹腔共振频率产生,对腹部内脏影响最大。此外,头部的共振频率约为2~3Hz ,心脏约为5Hz 眼约为18~50Hz ,脊柱约为30Hz,手约为30~40Hz ,臀和足部约为4~8Hz ,肩部约为2~6Hz ,躯干约为6Hz 。人体的振动传递与人体骨骼、姿势(站姿或坐姿)和座椅型式等有关。因此,在设计车辆和车辆座位时,必须考虑人体共振频率,采取减振措施,尽量避开人体共振效应[5]。 振动对人体的影响分为全身振动和局部振动。全身振动是由振动源(振动机械、车辆、活动的工作平台)通过身体的支持部份(足部和臀部),将振动沿下肢或躯干传布全身引起接振动为主,局部振动是振动通过振动工具、振动机械或振动工件传向操作者的手和前臂。 1.全身振动对人体的不良影响 接触强烈的全身振动可能导致内脏器官的损伤或位移,周围神经和血管功能的改变,

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