第五章汽车平顺性文档格式.docx
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在这种路面上往往出现单个或数个较平均不平度明显大的凸起接缝、横过道路的水沟、桥梁与道路的不良连接处以及与公路交叉的铁轨等。
当汽车驾驶员没有适当地降低车速通过这些障碍时，常常会造成严重的振动冲击，甚至损害人的健康。
这些冲击型障碍可以用其主要几何尺寸来描述，汽车平顺性脉冲输入行驶试验就是模拟这种使用工况的。
本节主要讨论平稳随机的不平路面。
5.2.1单道和多道路面平度的统计特性
路面不平度可以用专门的路面计进行连续测量，然后将测得的不平度系数在数字计算机上进行频谱分析，即可得到路面的功率谱密度。
大量测量统计结果表明，路面平度的统计特性可以用路面功率谱来描述。
5.2.1.1单道路面平度的统计特性
单道路面平度的统计特性用铅垂位移单边功率谱密度
来描述，
式中：
——铅垂位移单边功率谱密度，m2/m-1；
——路面平度系数，是参考空间频率n0对应的功率谱密度；
n——空间频率，是波长
的倒数，m-1；
——参考空间频率，
0.1m-1；
w——频率指数，是一个无因次常数。
功率谱密度图形的纵坐标
和横坐标均以对数形式表示。
5.2.1.2多道路面平度的统计特性
多道路面平度的统计特性用各道的功率谱密度函数与它们之间的相互功率谱密度函数或相干函数来描述，其中相干函数的表达式为：
——相干函数；
——第j道与第k道之间的互谱密度，m2/m-1；
——第j道的互谱密度，m2/m-1；
——第k道的互谱密度，m2/m-1。
5.2.2路面的分级标准
国际标准化组织1972年采纳了英国MIRA推荐的以功率谱进行道路分类的标准草案，该标准将路面分为5级。
参照国际标准草案，结合我国道路的具体状态，GB/T7031-86《车辆振动输入路面平度表示方法》按功率谱密度将路面分为8级（见图5-1）。
图5-1路面等级分布图
表5-1列出了各种路面的平度系数值范围及其几何平均值。
表5-1路面的平度系数值范围及其几何平均值
路面等级
路面平度系数
Gd（n0）10-6m2/m-1n0=0.1m-1
下限
几何平均
上限
A
8
16
32
B
64
128
C
256
512
D
1024
2048
E
4096
8192
F
16384
32768
G
65536
131072
H
262144
524288
5.3国际标准ISO2631《人体承受全身振动的评价指南》简介
GB/T4970-1996《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》就是参照ISO2631及其修改草案而制定的。
ISO2631《人体承受全身振动的评价指南》，它用振动加速度均方根值（rms）将机械振动强度和频率与人体的承受能力有机地联系起来。
SO2631主要用于通过支持表面传到整个人体上的振动，特别适合于人站立或坐着的状态。
该标准中规定，在1~80Hz范围内，适用于周期振动、具有离散频谱的随机和非周期的振动；
还规定了以人体心脏为坐标原点的直角坐标系，用以测量铅垂方向、前后方向、左右方向的振动，测量的位置应尽量靠近人体本身，在汽车座椅上允许安装如图5-2所示的传感器支架。
ISO2631对体承受平稳随机振动提出了三个评价界限，并对承受铅垂振动和横向振动分别规定了评价限值。
图5-2传感器支架
a）疲劳—降低工效界限（保持工作效率界限）
图5-3和图5-4是ISO2631的基础曲线。
试验表明，人体对垂直振动的敏感频率是4~8Hz，对横向振动的敏感频率为2Hz以下。
当振动频率超过图中所示的时间界限时，意味着可能引起工作效率的显著下降，汽车驾驶员长时间驾驶汽车引起的疲劳就可以用此降低工效界限进行评价。
表5-2和表5-3分别列出了相对应的界限值。
加速度（m/s2）
表5-2纵向振动加速度的“疲劳—降低工效界限”数值
频率（1/3倍频程的中心频率）
（Hz）
暴露时间
24h
16h
8h
4h
2.5h
1h
25min
16min
1min
1.0
0.280
0.425
0.63
1.06
1.40
2.36
3.55
4.25
5.60
1.25
0.250
0.375
0.56
0.95
1.26
2.12
3.15
3.75
1.6
0.224
0.335
0.50
0.85
1.12
1.90
2.80
3.35
4.50
2.0
0.200
0.300
0.45
0.75
1.00
1.70
2.50
3.0
4.0
2.5
0.18
0.265
0.40
0.67
0.90
1.50
2.24
2.65
3.1
0.160
.235
0.355
0.60
0.80
1.32
2.00
2.35
0.140
0.212
0.315
0.53
0.71
1.18
1.80
5.0
6.3
8.0
10.0
0.180
12.5
2.8
16.0
20.0
0.530
3.00
5.30
7.10
25.0
0.450
0.670
6.70
9.00
31.5
0.560
0.850
4.75
8.50
11.2
40.0
0.710
1.60
6.00
10.6
14.0
50.0
0.900
1.320
20
7.50
13.2
18.0
63.0
1.120
1.700
9.50
17.0
22.4
80.0
1.400
2.120
11.8
21.2
23.0
图5-4横向振动“疲劳—降低工效界限”曲线
表5-3横向振动加速度的“疲劳—降低工效界限”数值
0.100
0.150
.224
0.125
0.190
1.9
0.16
0.235
0.8
0.20
0.475
6.0
7.5
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