第六章汽车平顺性性能试验解析.ppt

汽车行驶舒适性、平顺性
(RideComfort,RideQuality,RideEvaluate)
什么是汽车平顺性？
保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能。
为什么要研究汽车的平顺性？
振动影响人的舒适性、工作效能、身体健康和货物的完整性以及零部件的性能和寿命---控制汽车振动系统的动态特性！汽车振动的发生源主要有以下几个方面
路面凹凸不平的变化、不平衡或不均匀（非均匀性）轮胎的旋转、不平衡传动轴的旋转以及发动机爆发时扭矩变化等。
汽车振动的传递路径
由路面、轮胎产生的振动，首先传递到悬架系统，并受悬架自身振动特性的影响而产生变化后，再传递到车身，进而通过车身的地板和座椅分别传给乘客的脚部、臀部、背部、手臂和头部，由车身传给转向系的振动以方向盘抖动的形式传到驾驶员的手部。由发动机、传动系产生的振动，通过支承发动机、变速器和传动轴的缓冲橡胶块，经明显的衰减后再传给车身。一、汽车振动系统“路面---汽车---人”系统二、汽车平顺性主要内容三、人体对振动的反应ISO2631－1：1997(E)简介
ISO2631－1：1997(E)简介
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。
ISO2631－1：1997(E)简介
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加权系数k。表6-1给出了三个输入点12个轴向，分别选用哪一个频率加权函数和相应轴加权系数k，并列出了一辆European小轿车在城市公路上行驶时，实测的各轴向加权加速度均方根值aw，然后算出总的加权加速度均方根值av。
由表6-1上各轴向的轴加权系数可以看出:
（1）椅面输入点xs、ys、zs三个线振动的轴加权系数k=1，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。
（2）另外IS02631—1：1997(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。
（3）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。
（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。ISO2631－1：1997(E)简介
椅面垂直轴向zs的频率加权函数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xs、ys的频率加权函数最敏感频率范围为0．5-2Hz，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。IS02631—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时间历程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。1.人体对振动的响应
人体对振动的响应取决于：①频率与强度；②作用方向；③暴露时间。
2.频率8Hz以下水平方向允许的加速度值低于垂直方向4～8Hz允许的加速度；水平方向1～2Hz比垂直方向4～8Hz加速度允许值低1.4倍。对于汽车的振动环境，8Hz以下振动频率占比重相当大。
3.反应界限（疲劳、不舒服）都是由人体感觉到的振动强度大小和暴露时间长短综合作用的结果。三、人体对振动的反应振动频率
人体对振动最敏感的频率范围：
垂直振动：4~12.5Hz
4~8Hz人的内脏器官产生共振
8~12.5Hz人的脊椎系统影响大
水平振动：0.5~2Hz

3Hz以下水平振动比垂直振动更敏感且汽车车身
部分系统在此范围内产生共振ISO2631：“人体承受全身振动评价指南”ISO2631：“人体承受全身振动评价指南”五、平顺性的评价方法五、平顺性的评价方法五、平顺性的评价方法五、平顺性的评价方法五、平顺性的评价方法五、平顺性的评价方法-基本评价方法(加权加速度均方根值)
加权振动级Law加权加速度均方根值aw

同时考虑三个轴向振动时总加权加速度均方根值的计算：

Law,aw与人的主观感觉关系如下表:五、平顺性的评价方法1.悬架结构汽车前、后悬