第六章 汽车的平顺性

析得到功率谱密度函数Ga(f)，按下式计算
1
aw


80
W
0.5
2(
f
)Ga(
f
)df
2
（6-2）

⑶当同时考虑椅面xs、ys、zs这三个轴向振动
时，三个轴向的总加权加速度均方根值按下式计
算
1
av
(1.4axw) 2
(1.4ayw)2

a
2 zw
2
（6-3）
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加权系数K。
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椅面输入点xs、ys、zs三个线振动的轴加权系
数k=l，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。另外，IS026311:1997(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。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。 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。
统的“输出”是悬挂质量或进一步经座椅传至人
体的加速度，此加速度通过人体对振动的反应—
舒适性来评价汽车的平顺性。
（图6-1）
输入
振动系统
输出
评价指标
●路面不
●弹性元件
平度
●阻尼元件
●车速 → ●轮质车量身、车→
●车身传至人体的 加速度
● ●车选轮家谈与晃路面动之挠间度→
的动载
●加权加速度 均方根值
●撞击悬架限 位概率
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⑷有些“人体振动测量仪”采用加权振级 Law，它与加权加速度均方根值aw换算，按下式 进行
●行驶安全性
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研究平顺性的主要目的就是控制汽车振动系 统的动态特性，使振动的“输出”在给定工况的 “输入”下不超过一定界限，以保持乘员的舒适 性。本章的基本内容为：
⑴ 人体对振动的反应和平顺性的评价。 ⑵ 振动“输入”—路面不平度的统计特性。
⑶ 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。
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频率加权函数ω（f）（渐近线）可用以下公式表示， 式中频率f的单位为Hz
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0.5
wk (
f
)



f /4 1
12.5 / f
(0.5 f 2)
(2 f 4)
(4
f

12.5)

(12.5 f 80)
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椅面垂直轴向z。的频率加权函数ωk 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x。、y的 频率加权函数ωd最敏感频率范围为O.5-2Hz， 大约在3Hz以下，水平振动比垂直振动更敏 感，且汽车车身部分系统在此频率范围产 生共振，故应对水平振动给予充分重视。
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二、平顺性的评价方法
ISO2631-1：1997（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是建历程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。
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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。
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
他是现代高速汽车的主要性能之一。
反映了汽车对路面不平度有良好的隔振特性。
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汽车的平顺性可由图6-1所示的“路面-汽车-
人”系统的框图来分析。路面不平度和车速形成
了对汽车振动系统的“输入”，此“输入”经过
由轮胎、悬架、坐垫等弹性、阻尼元件和悬挂、
非悬挂质量构成的振动系统的传递，得到振动系
⑷汽车平顺性的测试。
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第一节 人体对振动的反映和平顺性的评价
一、人体对振动的反映
机械振动对人体的影响 取决于 振动频率与强度 振振动 动持作续用时方间向 也取决于生人理的状心态理（（身心体理素品质质））
故人体对振动的反应的评价主要靠感觉判断，以主观感 觉为最终依据
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70年代初，国际标准化组织（ISO）在综合
大量有关人体全身振动研究成果的基础上，制 定了国际标准ISO2631«人体承受全身振动评价 指南»。我国对相应标准进行了修订，公布了 GB/T4970-1996«汽车平顺性随即输入形式实验 方法»。
IS02631一l:1997(E)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
1 (0.5 f 2)
wd( f ) 2 / f
(2
f

80)

1 (0.5 f 8)
wc( f ) 8 / f
(8
f

80)

1 (0.5 f 1)
we( f ) 1/ f
(1
f

80)

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⑵对纪录的加速度时间历程a(t)进行频谱分
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（一）基本的评价方法
用基本的评价方法来评价时，现计算各轴向 加权加速度均方根值。具体由两种计算方法
⑴对纪录的加速度时间历程aw(t)通过相应频 率加权函数ω（f）的滤波网络得到加权加速度时 间历程aw(t)，按下式计算加权加速度均方根值
（6-1） 式中，T为振动的分析时间，一般取120s。
第六章 汽车的平顺性
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 第二节 路面不平度的统计特性 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的
振动 第四节 车身与车轮双质量系统的振动 第五节 双轴汽车的振动 第六节 “人体-座椅”系统的振动 第七节 汽车平顺性试验和数据
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汽车的平顺性
平顺性：汽车行驶时，不至由于振动使成员感到不 舒适和保证运送货物完整无损的能力。