GB T 4970-2009 汽车平顺性试验方法.pdf

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1、标准分享网 免费下载ICS 43.040.50 23 标准家GB/4970-2009 代替GB/T5902-1986 , GB/T 4970-1996 也啼品可BHqJII员EMethod of running test-町Automotiveride comfort (ISO 2631-1: 1997 ,Mechanical vibration and shock-Evaluation of human exposure to whole-body vibration一Part 1: General requirements , NEQ) 2010-07-01实施2009-10-30发布发

2、布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会GB/49702009 目。吕本标准对应于ISO2631-1:1997(机械振动与冲击人体暴露于整体振动的评价第1部分:总要求)，与ISO2631-1: 1997的一致性程度为非等效。本标准代替GB/T5902-1986(汽车平顺性脉冲输入行驶试验方法和GB/T4970-1996(汽车平顺性随机输入行驶试验方法。本标准与GB/T5902-1986和GB/T4970-1996相比主要差异如下:一一标准名称变化，本标准名称为汽车平顺性试验方法); 一一重新定义车辆类型(见第1章); 一重新定义试验路面长度(见第3章); 一一增加了试验

3、仪器(见第3章); 一一一删除了长坡形凸块(见第4章); 一增加了加速度传感器的测量位置(见第5章); 一一增加了辅助评价方法，引人峰值系数和振动剂量值概念(见第6章); 增加了振动对人体舒适性感觉影响的评价，1/3倍频带中心频率由原来的0.9Hz-80 Hz调整为O.5 Hz-80 Hz，同时重新定义了1/3倍频带的主要加权系数，增加了不同研究情况下采用的频率加权函数和轴加权系数表，给出了主、客观评价对应表;一一一在加权加速度均方根值计算里面去掉了直接用功率谱密度计算加权加速度均方根值的方法(见第6章)。本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由国家发展和改革委员会提出。本标准

4、由全国汽车标准化技术委员会归口。本标准起草单位:中国第一汽车集团公司技术中心。本标准主要起草人:秦民、刘明辉、应国增、刘春雁。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB4970-1985 _GB/T 4970一1996;一一一GB/T5902 1986 0 I 汽车平顺性试验方法1 范围本标准规定了汽车在脉冲输入行驶和随机输入行驶工况下的平顺性试验方法。本标准适用于M类、N类车辆。2 规范性引用文件GB/T 4970-2009 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成

5、协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 3730. 1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义GB/T 4971 汽车平顺性术语和定义GB/T 7031一2005机械振动道路路面谱测量数据报告(ISO8608 :1 995 , IDT) GB/T 12534-1990 汽车道路试验方法通则GB/T 13441. 1-2007 机械振动与冲击人体暴露于全身振动的评价第1部分:一般要求(ISO 2631-1 :1997 ,IDT) GB/T 15089-2001 机动车辆及挂车分类3 试验条件3. 1 道路试验道路应平直，纵坡不大于1%，

6、路面干燥，不平度应均匀元突变，累计的试验路面总长度不应小于试验样本个数要求的最短路面长度，并且两端应有30m-50 m的稳速段。脉冲输入行驶的试验道路为沥青路面或水泥路面，路面等级按照GB/T7031-2005规定的A级路面。随机输入行驶的试验道路为沥青路面或水泥路面，具体试验路面等级根据需要确定。3.2 风速风速不大于5m/s o 3.3 汽车技术状况3.3. 1 汽车各总成、部件、附件及附属装置(包括随车工具与备胎)应按规定装备齐全，并装在规定的位置上。调整状况应符合该车设计技术条件的规定。3.3.2 轮胎充气压力应符合汽车设计技术条件的规定，误差不超过规定充气压力的土3%。3.4 汽车的

7、载荷汽车的载荷为额定最大装载质量，根据需要可增做其他载荷工况的试验。载荷物均匀分布且固定牢靠，试验过程中不应晃动和颠离，亦不应因潮湿、散失等情况而改变质量。3.5 人椅系统的载荷3.5. 1 测试部位的载荷应为身高1.70 m士0.05m、体重为65kg土5峙的真人。3.5.2 非测试部位的载荷应符合GB/T12534-1990中表1的有关规定。3.6 人的坐姿测试部位的乘员应全身放松，佩戴安全带，双手自然地放在大腿上，其中驾驶员的双手自然地置于转向盘上，在试验过程中应保持坐姿不变。一般情况下，乘员应自然地靠在靠背上，否则应注明。G/T 4970-2009 3. 7 试验车速3.7. 1 试验

8、车速应由车速仪监控，试验时，应根据车速选用适当的挡位，车速偏差为试验车速的士4%。3.7.2 脉冲输入行驶:试验车速为10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h。3.7.3 随机输入行驶:针对特定车的设计原则确定试验用良好路面或一般路面。良好路面试验车速:40 km/h最高设计车速(不应超过试验路面要求的最高车速)，每隔10 km/h或20km/h选取一种车速为试验车速。一一般路面试验车速:1) M类车辆:40km/h、50km/h、60km/h、70km/h; 2) N类车辆:30km/h、40km/h、50km/h、60km/ho 4 试验仪器和装置

9、4. 1 试验仪器平顺性试验仪器系统应包括加速度传感器、放大器、数据采集仪、车速仪、滤波器等。由试验仪器构成的测试系统应适宜于冲击测量，其性能应稳定、可靠。4.2 脉冲试验用凸块脉冲输入应采用图1所示三角形状的单凸块。根据试验条件不同，脉冲输入也可用其他高度的凸块或减速带。-N飞一一-m一一-m一/。一/町O一/一4一B 图中:h=40 ffiffi; B一一一按需要而定，但必须大于轮宽。图1三角形凸块5 试验方法5. 1 加速度传感器安装在下列位置:a) M类车辆:驾驶员及同侧最后排座椅椅垫上方、座椅靠背、脚部地板上;b) N类车辆:驾驶员座椅椅垫上方、座椅靠背、脚部地板、车厢地板中心以及与

10、驾驶员同侧距车厢边板、车厢后板各300mm处的车厢地板上。座椅椅垫上方、座椅靠背、脚部地板上需测量三个方向的振动，加速度时间历程包括垂直(Z轴向)振动、横向(Y轴向)振动和纵向(X轴向)振动。车厢地板处的加速度传感器只需测量垂直振动。座椅靠背上的传感器布置参见图2;脚部地板上的传感器布置在驾驶员(或乘员)两脚中间位置。安装在座椅座垫上方、座椅靠背上的传感器应与人体紧密接触，座椅座垫上方传感器结构见图B.1、座椅靠背传感器结构见图B.2。可根据需要适当增加测点。5.2 脉冲输入行驶试验方法5.2. 1 将凸块放置在试验道路中间，并按汽车轮距调整好两个凸块间的距离。为保证汽车左右车轮同时驶过凸块，

11、应将两个凸块放在与汽车行驶方向垂直的一条直线上。5.2.2 试验时，汽车以规定的车速匀速驶过凸块。在汽车通过凸块前50m应稳住车速。当汽车前轮接近凸块时开始记录，待汽车驶过凸块且冲击响应消失后，停止记录。5.2.3 每种车速的有效试验次数应不少于5次。GB/豆、4970-2009单位为毫米座垫加载板靠背如载板俨:面臀点X 图2座椅传感器布置5.3 随机输入行驶试验方法5.3. 1 试验时，汽车应在稳速段内稳住车速，然后以规定的车速匀速驶过试验路段，测量各测试部位的加速度时间历程。5.3.2 样本记录长度应满足数据处理的最少数据量要求。6 平顺性评价6. 1 脉冲输入行驶评价方法6. 1. 1

12、基本评价方法当振动波形峰值系数(见附录A)小于9时，脉冲输入行驶试验用座椅座垫上方、座椅靠背、乘员(或驾驶员脚部地板和车厢地板最大(绝对值加速度响应Zmax与车速u的关系评价。6. 1. 2 辅助评价方法当峰值系数大于9时，用基本评价方法不能完全描述振动对人体的影响，还应采用辅助评价方法即振动剂量值来评价(见附录A)。脉冲输入行驶试验基本评价方法和辅助评价方法的评价指标意义与计算见附录A。6.2 随机输入行驶评价方法对乘员(或驾驶员人体及脚部地板处的振动用加权加速度均方根值L评价，并分别用awx，aWYwzGB/T 4970-2009 表示前后方向、左右方向和垂直方向振动的加权加速度均方根值。

13、人体及脚部地板处振动也可用综合总加权加速度均方根值v来表示。货车车厢的振动用加速度均方根值评价。随机输入行驶试验的评价指标的意义与计算见附录A。汽车随机输入行驶平顺性以评价指标与车速的关系曲线作为基本评价方法。根据需要，随机输入行驶平顺性亦可只用常用车速的评价指标来评价。7 数据采集以及处理分段数据采集过程中应采用抗混叠滤波器，如需要在数据处理过程中计算功率谱密度则必须采用窗函数。数据处理中涉及的采样时间间隔、频率分辨率和独立样本个数等需在满足采样定理并考虑实际抗混叠滤波器性能指标以及实际工程需要的基础上确定。数据采集以及数据处理建议采用下列参数:a) 截止频率:10二三90Hz; b) 频率

14、分辨率61和独立样本个数q:61主运0.2Hz，对于随机输人行驶独立样本数q二三25; C) 功率谱密度计算过程中采用Han丑nn口ln山19窗函数;d) 采样时间间隔在满足截至频率的基础上根据数据采集过程中采用的抗混叠滤波器性能指标确定。8 试验报告4 试验报告应包括下述内容:一汽车型号、发动机号、底盘号、制造厂;一一一试验日期;一一一汽车参数:1) 最大设计总质量;2) 轮胎型号和各轴轴荷;3) 轮胎充气压力;4) 轴距;5) 悬架型式;6) 座椅型式;一一人体参数:1) 性别;2) 体重;3) 身高;一一一测试仪器型号及性能指标;一一频率分辨率与采样时间间隔;一一试验场地及路面、气候条件

15、描述;一试验结果及分析;一一一试验参加者及报告人;一一报告日期。GB/4970-2009 附录A(规范性附录)平JI民性评价指标的意义与计算A.1 脉冲输入行驶评价指标的计算A. 1. 1 最大(绝对值)加速度晌应Zmax的计算最大(绝对值)加速度响应Zmax按式(A.1)计算:Zmax -士ima却式中:一脉冲试验有效试验次数，二三5; Z max -一最大(绝对值)加速度响应，单位为米每二次方秒(m/s2); Z maxj-一第j次试验结果的最大(绝对值)加速度响应，单位为米每二次方秒(m/S2)。将计算结果列入试验结果记录表，见表A.10表A.1试验结果记录表车速/Ckm/h)测量位置1

16、0 20 30 驾驶员座椅座垫上方驾驶员座椅靠背驾驶员座椅底部地板与驾驶员同侧最后排座椅座垫上方Z mox / C m/ S2 ) 与驾驶员同侧最后排座椅靠背与驾驶员同侧最后排座椅底部地板车厢地板中心距车厢边板、车厢后板各300mm的车厢地板作Zmax-V曲线图，见图A.1ZmoJ(m/s2) 10 20 30 40 50 60 v/(km/h) 图A.1加速度晌应与车速的关系特性A. 1.2 峰值系数及振动剂量值的计算40 ( A.1 ) 50 60 I i 峰值系数是加权加速度时间历程aw(t)的峰值(绝对值最大)与加权加速度均方根值b比值的绝对值。5 GB/T 4970-2009 振动剂

17、量值VDV(单位m/sl勺按式(A.2)计算:il-14#L -d 、，/#L /飞 TrlllJO 严lijL一一V D V ( A.2 ) 式中:w (t)一一加权加速度时间历程，单位为米每二次方秒(m/s2); T一一作用时间(从汽车前轮接触凸块到汽车驶过凸块且冲击响应消失时间段)，单位为秒(s)。A.2 随机输入行驶评价指标的计算A. 2.1 加权加速度均方根值加权加速度均方根值是按振动方向并根据人体对振动频率的敏感程度而进行加权计算的，是人体振动评价指标。A. 2. 1. 1 单轴向加权加速度均方根值鸟的计算a) 由等带宽频率分析得到的加速度自功率谱密度函数Ga(f)计算L。先按式(

18、A.3)计算1/3倍频带加速度均方根值:寸lili-fJ -d 、，/fJ /，、G fu可fiJfy广!i一一问( A.3 ) 式中:j 中心频率为元的第jCj= 1, 2，323)个1/3倍频带加速度均方根值，单位为米每二次方秒(m/s2); fj fuj一一一分别是1/3倍频带的中心频率为元的上、下限频率(见表A.2)，单位为赫兹(Hz); Ga(f)一一加速度自功率谱密度函数，单位为平方米每三次方秒(m2/s3)。然后，再按式(A.4)计算w.再w= (Wj j)2 J2 .( A.4 ) 式中:w一一一单轴向加权加速度均方根值，单位为米每二次方秒(m/s2);叫岛一一第j个1/3倍频

19、带的加权系数，根据测点的位置和方向不同分别取WJ、叫、叭，见表A.30叫、Wd、四c的具体取值见表A.40b) 对于记录的加速度时间历程，通过符合表A.4规定的频率加权滤波网络得到加权加速度时间历程w(t) ，按式(A.5)计算:二w= I a (t)叮.( A.5 ) 式中:w (t)一一加权加速度时间历程，单位为米每二次方秒(m/s2);T 作用时间，单位为秒(s)。表A.21/3倍频带中心频率上、下限频率1/3倍频带中心频率元的下限频率fj的上限频率fj/Hz fij /Hz fUj/Hz 0.50 0.45 0.57 0.63 O. 57 O. 71 0.80 O. 71 0.9 6

20、GB/T 4970-2009 表A.2(续)1/3倍频带中心频率fj的下限频率元的上限频率fjHz f臼1HzfUj 1Hz 1. 0 0.9 1. 12 1. 25 1. 12 1. 4 1. 6 1. 4 1. 8 2.0 1. 8 2.24 2.5 2.24 2.8 3. 15 2.8 3.55 4.0 3.55 4.5 5.0 4.5 5.6 6.3 5.6 7. 1 8.0 7. 1 9 10.0 9 11. 2 12.5 11. 2 11 16.0 14 18 20.0 18 22.4 25.0 22.4 28 31. 5 28 35.5 40.0 35.5 45 50.0 45

21、56 63.0 56 71 80.0 71 90 表A.3不同泪tl点、方向的倍频带的加权系数位置坐标轴名称频率加权函数四J纵向Wd 座椅座垫上方横向Wd 垂向Wk 纵向W c 靠背横向Wd 垂向Wd 纵向Wk 脚横向Wk 垂向Wk 7 GB/T 4970-2009 表A.41/3倍频带的主要加权系数Wk Wd W c 频率带数频率f/Z Hz 频率加权系数dB 频率加权系数dB 频率加权系数dB X 1 000 X1000 X1000 1 0.5 418 一7.57853 一1.38 843 1. 48 2 0.63 459 一6.77944 一0.50929 一0.643 0.8 477

22、一6.43992 一0.07972 一0.244 1 482 一6.33 1011 O. 1 991 0.08 5 1. 25 484 一6.291 008 0.07 1 000 0.00 6 1. 6 494 一6.12 968 一0.281 007 0.06 7 2 531 -5.49 890 -1. 01 1 012 0.10 8 2.5 631 -4.01 776 一2.201 017 O. 15 9 3. 15 804 一1.90 642 一3.851 022 0.19 10 4 967 一0.29512 5.82 1 024 0.20 11 5 1 039 0.33 409 一7.

23、761 013 0.11 12 6.3 1 054 0.46 323 -9.81 974 0.23 13 8 1 036 0.31 253 一11.93 891 -1. 00 14 10 988 一O.1 212 -13.91 776 2.20 15 12.5 902 一0.89161 -15.87 647 一3.79 16 16 768 一2.28125 18.03 512 5.82 17 20 636 3.93 100 19.99 409 一7.77 18 25 513 一5.8080.0 一21.94 325 -9.76 19 31. 5 405 一7.8663.2 -23.98 256

24、 一11.84 20 40 314 一10.0549.4 -26.13 199 -14.02 21 50 246 一12.1938.8 一28.22156 16.13 22 63 186 一14.6129.5 -30.60 118 18.53 23 80 132 一17.5621. 1 -33.53 84.4 一21.47 A. 2.1.2 总加权加速度均方根值v a) 座椅座垫上方、座椅靠背及驾驶室地板处各点的总加权加速度均方根值按式CA.6)计算:8 vj = Ck;，a:x十k;a:y十k;a:z)专式中:wx一一前后方向(即z轴向加权加速度均方根值，单位为米每二次方秒Cm/s2); 豆

25、wy左右方向(即y轴向加权加速度均方根值，单位为米每二次方秒Cm/s2); awz一一垂直方向(即z轴向加权加速度均方根值，单位为米每二次方秒Cm/s2); 、ky、为各轴轴加权系数;j 1、2、3分别代表座椅座垫上方、座椅靠背及驾驶室地板三个位置;avj一一一某点总加权加速度均方根值，单位为米每二次方秒Cm/s2)。b) 综合总加权加速度均方根值岛的计算参照表A.50 C A.6 ) GB/4970-2009 表A.5不同研究情况采用的频率加权函数和轴加权系数位置坐标轴名称轴加权系数纵向二=1.00 座椅座垫上方横向k y = 1. 00 垂向是z= 1. 00 纵向=0.80 靠背横向是y

26、=0.50 垂向=0.40 纵向=0.25 脚横向k y =0.25 垂向=0.40 v = C b-;-j )t 研究振动对人体舒适性感觉的影响时，建议用座椅座垫上方、座椅靠背处和脚支撑面处综合总加权加速度均方根值来评价。A. 2. 2 总加权加速度均方根值ay与人的主观感觉之间的关系见表A.6。表A.6总加权加速度均方根值与人的主观感觉之间的关系总加权加速度均方根值/Cm/s2) 人的主观感觉小于O.315 没有不舒服O. 3150. 63 有些不舒服O. 51 比较不舒服O. 81. 6 不舒服1. 252. 5 很不舒服大于2极不舒服9 GB/T 4970-2009 附录B(资料性附录

27、)人椅系统安装传感器用的垫盘结构图B.l 人一椅系统座椅座垫处安装传感器用的垫盘结构图，见图B.l可用12mm厚弹性材料用于安装传感器安装传感器并增加刚性用金属盘F司v 图B.l座椅座垫处垫盘结构图B.2 人一椅系统座椅靠背处安装传感器用的垫盘结构图，见图B.2350 om盯用于安装传感器材料选用汽车座椅用聚氨脂泡沫塑料iI / 自|扔仍仍/少/兀札r1少巧。今仍今i刀l图B.2座椅靠背处垫盘结构图10 单位为毫米单位为毫米GB/T 4970-2009 中华人民共和国国家标准汽车平11民性试验方法GB/T 4970-2009 苦中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销争夺开本880X 1230 1/16 印张1字数22千字2010年1月第一版2010年1月第一次印刷苦书号:155066 1叩39685如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533