公路卧铺客车卧位振动评价方法研究
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摘要
随着公路卧铺客车技术的发展，人们已注意到机械振动对卧姿人体舒适
性的影响。公路卧铺客车的技术关键是卧位的减振、结构布置及舒适性评
价，主要是平顺性评价。由于卧姿人体承受振动较坐姿和立姿人体复杂得
多，目前尚缺少切实可行的公路卧铺客车减振措施和对卧姿人体舒适性的评
价方法。本研究通过大量的试验和数据分析，对公路卧铺客车卧位振动进行
了研究和探讨。
首先对公路卧铺客车卧位振动与铁路卧铺客车卧位振动进行了对比试验
及数据分析评价。由试验结果得出，公路卧铺客车卧姿人体头部承受的振动
较臀部和腿部大得多，主要集中在频率2.5-10Hz之间；卧姿人体臀部承受
振动较少；腿部承受振动很不稳定；并且公路卧铺客车卧姿人体承受的振动
比铁路卧铺客车卧姿人体大。在此基础上，本文认为可以采用不同刚度和阻
尼的卧铺铺垫对公路卧铺客车卧姿人体头、臀、腿部分别减振。
其次，对公路卧铺客车卧位平顺性评价标准进行了探讨与研究，参照国
际标准ISO2631-1:1997(E)，在西安公路交通大学的研究基础上，提出两种
公路卧铺客车舒适性评价方法，通过试验分析是可行的。
接着建立公路卧铺客车卧位振动模型，编写模拟软件系统进行模拟计
算，初选公路卧铺客车铺垫参数并进行制作。
With the development of sleeper coaches of highway, people have paid attention to the effect that mechanical vibration can interfere with the comfort of recumbent persons. The key technique of sleeper coaches of highway is vibration damping of sleeper and collocation of structure as well as evaluation of comfort. The main is the evaluation of synthetically. Human exposure to whole-body vibration in recumbent position is more complex than human in seated and standing position, therefore the method of vibration damping and the evaluation of comfort are scarce now. In this research, human in sleeper coaches exposure to whole ody vibration in recumbent position was studied and discussed.
Firstly, the contrast of vibration between sleeper coaches of highway and sleeper coaches of railway was studied. Results showed that vibration which the head of recumbent persons in sleeper coaches of highway expose to vibration, whose main frequency is between 2.5 Hz and 10 Hz was more than that of the pelvis and the leg, that vibration which the pelvis expose to vibration was less, that vibration which the leg expose to vibration was unsteadiness, that vibration human in sleeper coaches of highway expose to vibration in recumbent was more than that in sleeper coaches of railway. On the basis of the test, the paper thought of the way of vibration damping using matting of different rigidity and damp.
Secondly, on the basis of the research of xin highway university, the paper studied and discussed evaluation standards of recumbent persons?comfort in sleeper coaches of highway referring to the International Standards 1S026311:1997(E). The paper put forward two ways of evaluation about it and proved by test.
At last, the author set up the model of recumbent person抯 exposure to vibration in sleeper coaches, written software relevant to it, and calculated by simulating. The author preliminary chose the parameter of matting of sleeper coaches and manufactured.
性的影响。公路卧铺客车的技术关键是卧位的减振、结构布置及舒适性评
价，主要是平顺性评价。由于卧姿人体承受振动较坐姿和立姿人体复杂得
多，目前尚缺少切实可行的公路卧铺客车减振措施和对卧姿人体舒适性的评
价方法。本研究通过大量的试验和数据分析，对公路卧铺客车卧位振动进行
了研究和探讨。
首先对公路卧铺客车卧位振动与铁路卧铺客车卧位振动进行了对比试验
及数据分析评价。由试验结果得出，公路卧铺客车卧姿人体头部承受的振动
较臀部和腿部大得多，主要集中在频率2.5-10Hz之间；卧姿人体臀部承受
振动较少；腿部承受振动很不稳定；并且公路卧铺客车卧姿人体承受的振动
比铁路卧铺客车卧姿人体大。在此基础上，本文认为可以采用不同刚度和阻
尼的卧铺铺垫对公路卧铺客车卧姿人体头、臀、腿部分别减振。
其次，对公路卧铺客车卧位平顺性评价标准进行了探讨与研究，参照国
际标准ISO2631-1:1997(E)，在西安公路交通大学的研究基础上，提出两种
公路卧铺客车舒适性评价方法，通过试验分析是可行的。
接着建立公路卧铺客车卧位振动模型，编写模拟软件系统进行模拟计
算，初选公路卧铺客车铺垫参数并进行制作。
With the development of sleeper coaches of highway, people have paid attention to the effect that mechanical vibration can interfere with the comfort of recumbent persons. The key technique of sleeper coaches of highway is vibration damping of sleeper and collocation of structure as well as evaluation of comfort. The main is the evaluation of synthetically. Human exposure to whole-body vibration in recumbent position is more complex than human in seated and standing position, therefore the method of vibration damping and the evaluation of comfort are scarce now. In this research, human in sleeper coaches exposure to whole ody vibration in recumbent position was studied and discussed.
Firstly, the contrast of vibration between sleeper coaches of highway and sleeper coaches of railway was studied. Results showed that vibration which the head of recumbent persons in sleeper coaches of highway expose to vibration, whose main frequency is between 2.5 Hz and 10 Hz was more than that of the pelvis and the leg, that vibration which the pelvis expose to vibration was less, that vibration which the leg expose to vibration was unsteadiness, that vibration human in sleeper coaches of highway expose to vibration in recumbent was more than that in sleeper coaches of railway. On the basis of the test, the paper thought of the way of vibration damping using matting of different rigidity and damp.
Secondly, on the basis of the research of xin highway university, the paper studied and discussed evaluation standards of recumbent persons?comfort in sleeper coaches of highway referring to the International Standards 1S026311:1997(E). The paper put forward two ways of evaluation about it and proved by test.
At last, the author set up the model of recumbent person抯 exposure to vibration in sleeper coaches, written software relevant to it, and calculated by simulating. The author preliminary chose the parameter of matting of sleeper coaches and manufactured.
引文
1．国家统计局编．中国统计年鉴．中国统计出版社，1999
2．公安部交通管理局．中华人民共和国道路交通事故统计资料汇编．1999
3．魏朗，陈荫三，李强．长途卧铺客车总布置方案探讨．客车技术与研究．1990(4)
4．陈荫三，魏朗，李强．介绍一种新的车型—长途卧铺客车．客车技术与研究．1989(4)
5．魏朗，李强，陈荫三．论我国公路卧铺客车的发展．西安公路学院学报．1991(1)
6．徐正平．公路卧铺客车平顺性输入行驶试验研究．汽车技术．1995(1)
7．魏朗，陈荫三，龚国庆．改善公路卧铺客车人铺系统平顺性途径的研究．中国客车学会93年年会．1993年
8．陈荫三，高利．人体承受振动的试验研究和评价方法综述．西安公路学院．1990年
9．陈荫三，高利．卧姿人体承受全身振动降低舒适界限的规范化．中国汽车工程学会第八届年会．1991年
10．陈荫三，高利．关于人体全身受振的评价指南国际标准(ISO2631)坐姿纵向振动的感受试验．汽车运输研究．1989(1)
11．陈荫三，高利．卧姿人体承受全身振动舒适性降低界限的研究．汽车工程．1991(4)
12．高利等．卧姿人体承受全身振动的试验方法研究．客车技术与研究．1998(2)
13．祁建成，徐新喜等．救护车平顺性的研究概况与展望．公路交通科技．2000(2)
14．丁文镜．减振理论．北京：清华大学出版社，1988年
15．余志生主编．汽车理论(第二版)．北京：机械工业出版社，1996年
16．张洪欣主编．汽车设计(第二版)．北京：机械工业出版社，1996年
17．徐新喜，祁建成等．救护车卧姿乘员受振舒适性的评价研究．汽车技术．1996(4)
18．王今明．迎接公路高速客运时代的到来．客车学术论文集．北京：人民交通出版社，1997年
19．楼顺天，于卫，阎华梁编著．MAYLAB程序设计语言．西安电子科技大学出版社，1997年
20．张培强主编．MATLAB—演算纸式的科学计算语言．合肥：中国科学技术大学出版社，1995年
21．阎以诵，苏笺寿主编．工程机械振动分析．上海；同济大学出版社，1991年
22．胡津亚，曾三元编著．现代随机振动．北京：中国铁道出版社，1989年
23．刘小洪．客车五自由度振动系统数学模型的建立．客车技术与研究．1998(3)
24．赵珩，卢士富．路面对四轮汽车输入的时域模型．汽车工程．1999(2)
25．孙长富．汽车坐椅结构的动力分析及最佳参数选择．汽车技术．1990(2)
26．赵六奇，吴旭亭，刘锋．汽车坐椅动态参数与“人—椅”系统减振性能的关系．中国汽车工程学会第八届年会．1991年
27．檀润华等．汽车减振器新型数学模型的研究．汽车工程．1998(2)
28．张祖欣．客车乘坐舒适性的人体解剖学机理．客车技术与研究，1998(2)
29．史广奎等．汽车设计中减振器相对阻尼系数的确定．汽车工程．1995(6)
30．马广发．关于汽车平顺性随机数椐处理中几个问题的探讨．汽车技术．1996(3)
31．高树新．汽车行驶平顺性评价方法述评．汽车技术．1995(12)
32．中华人民共和国国家质量技术监督局．人体全身振动环境的测量规范．GB/T 13441-92
33．中华人民共和国国家质量技术监督局．汽车平顺性随机输入行驶试验方法．GB/T 4790-1992
34．中华人民共和国国家质量技术监督局．客车乘客坐椅尺寸规格和技术条件．GB/T 13059～13060—91
35．邬惠乐，邱毓强．汽车拖拉机试验学．机械工业出版社，1980
36．何渝生编．汽车控制理论基础及应用．重庆大学出版社，1995
37．师汉民等．机械振动系统——分析·测试·建摸·对策．华中理工大学出版社，1989
38．Dupuis.H,Zertett.G著．杨延篪译．全身振动对人体的影响．西安交通大学出版社，1989年9月
39.ISO2631-1:1997(E).Mechanical Vibration and shock—Evaluation of Human Exposure to Whole-Body Vibration.1997
40.ISO 5982-1981.Vibration and Shock—Mechanical Driving Point Impedance of the Human Body.1981
41.Miwa T.Evaluation Methods for Vibration Effect: Part 9 Response to Sinusoidal Vibration at Lying Posture.Industrial Health(Japan),7,1969
42.Yinsan Chen,Li Gao.A Study of Reduced Comfort Boundary of Human Exposure to Whole-Body Vibration at Lying Posture Human Factors in Organizational Design and Management-Ⅲ, July,1990,Japan
43.Yinsan Chen,Li Gao.A Study of Human Exposure to Whole-Body Vibration at Lying Posture,SAE901647
44.Yinsan Chen,Qian Li,Lang Wei.The Suitable for China Sleeper Coach.TRANSPO 89,May,1989,Beijing
45.V.D.I.Beurteilung der Einwirkung Mechanischer Schwinguger auf den Menschen,Blattl:Grundlagen, Gliederung, Begriff, Entw.Febr.(1979), Blatt2: Schwingungseinwikung auf den Menschlichen Korper,Mai(1981), Blatt3:Schwingungsbeanspruchung des Menschen, Entw.Feb.(1979)
46.ISO 2631-4.Human Exposure to Mechanical Vibration and Shock.1998
47．M·米奇克著．陈荫三译．汽车动力学B卷．人民交通出版社，1994年
48．三轮 俊辅·米川 善晴．正弦振动评价法(振动评价法1)．日本音响学会志．27卷1号(1971)．第11页—20页
49.ISO 10362-1:1992.Mechanical Vibration-Laboratory Method for Evaluating Vehicle Seat Vibration-Part 1:Basic Requirements
50.ISO 5982. Human Exposure to Mechanical Vibration and Shock.1999
51.Matthew P.Reed,Dawn L Massie Distribution of Automobile Trip Duration for Studies of Seat Comfort.SAE 960476
52.Yi Gu.A Vibration Transmissibility Measurement Using a Mass Dummy SAE 960476
2．公安部交通管理局．中华人民共和国道路交通事故统计资料汇编．1999
3．魏朗，陈荫三，李强．长途卧铺客车总布置方案探讨．客车技术与研究．1990(4)
4．陈荫三，魏朗，李强．介绍一种新的车型—长途卧铺客车．客车技术与研究．1989(4)
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8．陈荫三，高利．人体承受振动的试验研究和评价方法综述．西安公路学院．1990年
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11．陈荫三，高利．卧姿人体承受全身振动舒适性降低界限的研究．汽车工程．1991(4)
12．高利等．卧姿人体承受全身振动的试验方法研究．客车技术与研究．1998(2)
13．祁建成，徐新喜等．救护车平顺性的研究概况与展望．公路交通科技．2000(2)
14．丁文镜．减振理论．北京：清华大学出版社，1988年
15．余志生主编．汽车理论(第二版)．北京：机械工业出版社，1996年
16．张洪欣主编．汽车设计(第二版)．北京：机械工业出版社，1996年
17．徐新喜，祁建成等．救护车卧姿乘员受振舒适性的评价研究．汽车技术．1996(4)
18．王今明．迎接公路高速客运时代的到来．客车学术论文集．北京：人民交通出版社，1997年
19．楼顺天，于卫，阎华梁编著．MAYLAB程序设计语言．西安电子科技大学出版社，1997年
20．张培强主编．MATLAB—演算纸式的科学计算语言．合肥：中国科学技术大学出版社，1995年
21．阎以诵，苏笺寿主编．工程机械振动分析．上海；同济大学出版社，1991年
22．胡津亚，曾三元编著．现代随机振动．北京：中国铁道出版社，1989年
23．刘小洪．客车五自由度振动系统数学模型的建立．客车技术与研究．1998(3)
24．赵珩，卢士富．路面对四轮汽车输入的时域模型．汽车工程．1999(2)
25．孙长富．汽车坐椅结构的动力分析及最佳参数选择．汽车技术．1990(2)
26．赵六奇，吴旭亭，刘锋．汽车坐椅动态参数与“人—椅”系统减振性能的关系．中国汽车工程学会第八届年会．1991年
27．檀润华等．汽车减振器新型数学模型的研究．汽车工程．1998(2)
28．张祖欣．客车乘坐舒适性的人体解剖学机理．客车技术与研究，1998(2)
29．史广奎等．汽车设计中减振器相对阻尼系数的确定．汽车工程．1995(6)
30．马广发．关于汽车平顺性随机数椐处理中几个问题的探讨．汽车技术．1996(3)
31．高树新．汽车行驶平顺性评价方法述评．汽车技术．1995(12)
32．中华人民共和国国家质量技术监督局．人体全身振动环境的测量规范．GB/T 13441-92
33．中华人民共和国国家质量技术监督局．汽车平顺性随机输入行驶试验方法．GB/T 4790-1992
34．中华人民共和国国家质量技术监督局．客车乘客坐椅尺寸规格和技术条件．GB/T 13059～13060—91
35．邬惠乐，邱毓强．汽车拖拉机试验学．机械工业出版社，1980
36．何渝生编．汽车控制理论基础及应用．重庆大学出版社，1995
37．师汉民等．机械振动系统——分析·测试·建摸·对策．华中理工大学出版社，1989
38．Dupuis.H,Zertett.G著．杨延篪译．全身振动对人体的影响．西安交通大学出版社，1989年9月
39.ISO2631-1:1997(E).Mechanical Vibration and shock—Evaluation of Human Exposure to Whole-Body Vibration.1997
40.ISO 5982-1981.Vibration and Shock—Mechanical Driving Point Impedance of the Human Body.1981
41.Miwa T.Evaluation Methods for Vibration Effect: Part 9 Response to Sinusoidal Vibration at Lying Posture.Industrial Health(Japan),7,1969
42.Yinsan Chen,Li Gao.A Study of Reduced Comfort Boundary of Human Exposure to Whole-Body Vibration at Lying Posture Human Factors in Organizational Design and Management-Ⅲ, July,1990,Japan
43.Yinsan Chen,Li Gao.A Study of Human Exposure to Whole-Body Vibration at Lying Posture,SAE901647
44.Yinsan Chen,Qian Li,Lang Wei.The Suitable for China Sleeper Coach.TRANSPO 89,May,1989,Beijing
45.V.D.I.Beurteilung der Einwirkung Mechanischer Schwinguger auf den Menschen,Blattl:Grundlagen, Gliederung, Begriff, Entw.Febr.(1979), Blatt2: Schwingungseinwikung auf den Menschlichen Korper,Mai(1981), Blatt3:Schwingungsbeanspruchung des Menschen, Entw.Feb.(1979)
46.ISO 2631-4.Human Exposure to Mechanical Vibration and Shock.1998
47．M·米奇克著．陈荫三译．汽车动力学B卷．人民交通出版社，1994年
48．三轮 俊辅·米川 善晴．正弦振动评价法(振动评价法1)．日本音响学会志．27卷1号(1971)．第11页—20页
49.ISO 10362-1:1992.Mechanical Vibration-Laboratory Method for Evaluating Vehicle Seat Vibration-Part 1:Basic Requirements
50.ISO 5982. Human Exposure to Mechanical Vibration and Shock.1999
51.Matthew P.Reed,Dawn L Massie Distribution of Automobile Trip Duration for Studies of Seat Comfort.SAE 960476
52.Yi Gu.A Vibration Transmissibility Measurement Using a Mass Dummy SAE 960476
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