QCT 55-1993 汽車座椅動(dòng)態(tài)舒適性試驗(yàn)方法.doc
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中華人民共和國(guó)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QCT 55-93 汽車座椅動(dòng)態(tài)舒適性試驗(yàn)方法1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車座椅動(dòng)態(tài)舒適性試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)程序和數(shù)據(jù)處理。本標(biāo)準(zhǔn)適用于汽車軟墊式座椅和懸掛式座椅。2引用標(biāo)準(zhǔn)GB 11559汽車室內(nèi)尺寸測(cè)量用三維H點(diǎn)裝置GB 11563汽車H點(diǎn)確定程序GB 4970汽車平順性隨機(jī)輸入行駛試驗(yàn)方法3試驗(yàn)項(xiàng)目31靜載試驗(yàn)測(cè)定座墊1)及靠背的靜剛度和遲滯變形率。32頻響特性試驗(yàn)在簡(jiǎn)諧振動(dòng)或?qū)拵О自肼曤S機(jī)振動(dòng)輸入下,測(cè)定座椅的頻率響應(yīng)特性。33隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)2)在模擬汽車行駛時(shí)隨機(jī)振動(dòng)輸入下,測(cè)定乘員座墊上的加權(quán)加速度均方根值。注: l)在本標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)懸掛式座椅還包括懸掛裝置。2)此項(xiàng)試驗(yàn)在質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)認(rèn)為有必要時(shí)進(jìn)行,若設(shè)備條件不具備,此項(xiàng)試驗(yàn)可由平順性道路試驗(yàn)代替。4一般要求41靜載試驗(yàn)可在連續(xù)加載或手動(dòng)間歇加載的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。42加載板加載面的形狀根據(jù)GB11559規(guī)定的座墊及靠背形狀確定。圖1表示加載板與臀點(diǎn)及人體軀干線的相互位置。加載板表面應(yīng)光滑、具有足夠的剛度與強(qiáng)度,它與試驗(yàn)機(jī)用萬(wàn)向接頭連接,萬(wàn)向接頭的中心點(diǎn)要與加載板的載荷中心點(diǎn)重合。座墊加載板的質(zhì)量為51kg。應(yīng)沿鉛垂方向向座墊加載,向靠背加載的方向應(yīng)與人體軀干線成直角。載荷中心位置及方向見圖2。43試驗(yàn)座椅被試驗(yàn)座椅的結(jié)構(gòu)、靜態(tài)及動(dòng)態(tài)特性和其它可能影響振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果的特性應(yīng)能代表實(shí)際的或準(zhǔn)備生產(chǎn)的系列產(chǎn)品。在加載試驗(yàn)機(jī)上或振動(dòng)臺(tái)的平臺(tái)上安裝座椅時(shí),其位置和傾角應(yīng)與車上實(shí)際的安裝狀態(tài)一致。對(duì)懸掛式座椅,需根據(jù)制造廠的要求,按受試者的坐姿和體重適當(dāng)調(diào)整。44受試者隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的受試者按GB4970的規(guī)定應(yīng)為身高1.700.05m,質(zhì)量655kg的真人。人的坐姿應(yīng)自然,上身放松,靠在靠背上,腳平放于平臺(tái),手搭在膝上。如果是駕駛員座椅,受試者的手要輕握住方向盤,模擬駕駛員的姿勢(shì)。5振動(dòng)測(cè)試儀器51加速度計(jì)511座椅安裝平臺(tái)的振動(dòng)和傳到人體的振動(dòng)都要選用加速度計(jì)測(cè)量。加速度計(jì)及相聯(lián)的放大器,應(yīng)能測(cè)量峰值因數(shù)為6時(shí),加速度均方根值0.110ms2的振動(dòng)信號(hào)。加速度計(jì)的固有頻率要大于300Hz,且經(jīng)受100ms2的瞬態(tài)沖擊后不損壞,在試驗(yàn)頻率和幅值范圍內(nèi),與加速度計(jì)靈敏軸垂直的方向上,其靈敏度小于5。512測(cè)量座椅振動(dòng)的兩個(gè)加速度計(jì)應(yīng)屬同類型產(chǎn)品,其頻率響應(yīng)特性和信噪比相同。513加速度計(jì)的安裝5131座墊上加速度計(jì)的安裝此加速度計(jì)要裝在一個(gè)半剛性的墊盤中間,墊盤的結(jié)構(gòu)、尺寸應(yīng)符合GB 4970的規(guī)定。墊盤平放于座椅表面,放在人體坐骨結(jié)節(jié)連線的中點(diǎn)。保證傳感器的靈敏軸平行于振動(dòng)方向(15)。墊盤的固有頻率要高于試驗(yàn)的最高頻率。5132座椅安裝底板上加速度計(jì)的安裝此加速度計(jì)要裝在座椅的減振元件之下,在座椅的垂直投影面之內(nèi),距通過(guò)座墊中心的垂直縱向平面的距離不大于100mm。52磁帶記錄儀由加速度計(jì)測(cè)到的信號(hào)用磁帶記錄儀記錄。正確標(biāo)定后,磁帶記錄儀的回放誤差要小于整個(gè)信號(hào)均方根值的3,在試驗(yàn)頻帶內(nèi),信噪比至少應(yīng)為100:1(40dB),磁帶速度的允許偏差為0.5。53儀器的標(biāo)定531每組試驗(yàn)前、后儀器都要標(biāo)定。加速度計(jì)要保證在040Hz的頻率范圍內(nèi),靈敏度的變化小于其均值的2.5。532加速度計(jì)標(biāo)定時(shí),要保證其溫度和在試驗(yàn)位置上的溫度相同。6振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)61性能要求611進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)應(yīng)有一臺(tái)垂直振動(dòng)的、電液反饋控制的振動(dòng)臺(tái)。其動(dòng)態(tài)響應(yīng)能進(jìn)行補(bǔ)償,確保座椅的振動(dòng)輸入滿足模擬實(shí)際振動(dòng)的要求。612振動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部分為一平臺(tái),平臺(tái)上要有安裝座椅和受試者放腳的地方。如果測(cè)試駕駛員座椅,平臺(tái)上應(yīng)裝上模擬方向盤和腳踏板,其位置要和實(shí)車安裝相同。以下是選擇振動(dòng)臺(tái)的參考指標(biāo):a.最大動(dòng)推力:1.5g質(zhì)量(包括平臺(tái)、座椅和受試者),N;b.工作頻率范圍:0.520Hz;c.動(dòng)行程:175mm。62安全措施當(dāng)座椅安裝平臺(tái)的加速度超過(guò)15m/s2時(shí),應(yīng)能自動(dòng)停機(jī),該防護(hù)裝置應(yīng)采用液壓控制的方法。振動(dòng)臺(tái)的速度不得超過(guò)1.3ms。試驗(yàn)之前先用模擬信號(hào)對(duì)空載座椅激勵(lì)幾次,確保各環(huán)節(jié)無(wú)異常,然后開始試驗(yàn)。試驗(yàn)者和受試者都應(yīng)有控制停機(jī)開關(guān)。試驗(yàn)時(shí),激振幅值要逐漸加大到規(guī)定值,在此過(guò)程中受試者如發(fā)現(xiàn)有異常,可隨時(shí)中止激振。7隨機(jī)激勵(lì)信號(hào)取汽車在常用車速和行駛路面上行駛時(shí),被試驗(yàn)座椅底板處的加速度功率譜密度作為隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的輸入。8試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理81靜載試驗(yàn)811加載板與座墊和靠背的位置關(guān)系按4.3的規(guī)定安裝好試驗(yàn)座椅。按GB11563就座的方法安放加載板,位于4.2規(guī)定的座墊和靠背載荷中心位置的載荷方向線,應(yīng)與加載板載荷中心點(diǎn)引出的鉛垂線重合。大部分加載表面應(yīng)與未加載狀態(tài)下的座墊和靠背表面基本平行。812預(yù)加載沿4.2規(guī)定的載荷方向,要至少反復(fù)加、卸載兩次。預(yù)加載荷:座墊700N;靠背300N。813初始載荷、加卸載速度及最大載荷對(duì)座墊和靠背施加5N的初始載荷。此時(shí),將加載板的載荷中心點(diǎn)作為施力點(diǎn)。以150300mmmin的速度進(jìn)行加載及卸載,加載時(shí)的最大載荷與812所給定的預(yù)加載荷值相同。從加載轉(zhuǎn)向卸載的過(guò)渡時(shí)間不超過(guò)2s。814數(shù)據(jù)測(cè)定在間歇加載機(jī)上試驗(yàn),每加載或卸載50N讀取一次數(shù)據(jù)。在連續(xù)加載機(jī)上試驗(yàn),應(yīng)連續(xù)記錄數(shù)據(jù)。然后繪出圖3所示載荷撓度曲線。試驗(yàn)要重復(fù)三次,每次試驗(yàn)要間隔1min以上,應(yīng)滿足815的精度要求。記錄試驗(yàn)時(shí)的加、卸載速度。815數(shù)據(jù)處理8151靜剛度Ks靜剛度Ks為在規(guī)定的載荷(座墊500N;靠背250N),加載曲線上該點(diǎn)切線的斜率,單位為Nm。進(jìn)行三次試驗(yàn),每次測(cè)得的靜剛度值與三次平均值的偏差不應(yīng)超過(guò)10,然后取其平均值。8152遲滯變形率a測(cè)出載荷撓度曲線上面積oabcdo和oabeo,用下述公式計(jì)算遲滯變形率a:進(jìn)行三次試驗(yàn),每次測(cè)得的遲滯變形率與三次平均值的偏差不應(yīng)超過(guò)10。然后取其平均值。82頻響特性試驗(yàn)821座椅按4.3的要求安裝于振動(dòng)臺(tái)上,座墊加載板與座椅的位置關(guān)系參考8.1.1。822懸掛式座椅試驗(yàn)前要預(yù)振動(dòng)。預(yù)振動(dòng)時(shí)加載板的質(zhì)量按4.2規(guī)定。激勵(lì)信號(hào)為正弦信號(hào),其頻率接近座椅懸掛的固有頻率,幅值要保證懸掛有充分的運(yùn)動(dòng)。注意減振器不應(yīng)過(guò)熱,預(yù)振動(dòng)時(shí)間為2h。823試驗(yàn)重復(fù)三次,每次持續(xù)時(shí)間大于5min。激勵(lì)信號(hào)的掃描范圍是0.520H2,振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面加速度的峰峰值取2、4、6ms2任一數(shù)值,或用0.520H2寬帶白噪聲信號(hào)激勵(lì),臺(tái)面加速度均方根值取1、2、3ms2任一數(shù)值。要求座椅上的加速度均方根值的偏差不大于其平均值的5。824對(duì)于滿足8.2.3要求的信號(hào),由三次重復(fù)試驗(yàn)的記錄,分別求出座椅的頻率響應(yīng)特性,其幅頻特性如圖4所示。825從8.2.4得到的頻率響應(yīng)特性上讀出固有頻率fo,最大傳遞率A,10Hz處的幅值B并由下列公式算出動(dòng)剛度Kd和阻尼比:對(duì)三次試驗(yàn)得到的fo、A、B、Kd、數(shù)據(jù)分別取其平均值。83隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)831將8.2中試驗(yàn)用的加載板取下,代之以某一受試者,按4.4的要求著座。832試驗(yàn)要重復(fù)三次,每次持續(xù)時(shí)間要大于5min,輸入信號(hào)依第7條的規(guī)定,要求座椅上頻率加權(quán)加速度均方根值awf的偏差不大于其平均值的5,記此平均值為awfB(頻率加權(quán)方法按GB4970)。833實(shí)測(cè)座椅安裝底板處的頻率加權(quán)加速度均方根值awf三次,其平均值,記為awfB,其偏差應(yīng)小于預(yù)定振動(dòng)臺(tái)輸出的頻率加權(quán)加速度均方根值a*wfB的10。834實(shí)測(cè)到的座椅安裝底板處的振動(dòng)和預(yù)定振動(dòng)臺(tái)輸出振動(dòng)之間,其頻率加權(quán)加速度均方根值awfB及a*wfB有偏差,傳到座上的頻率加權(quán)加速度均方根值要按比例加以修正,計(jì)算公式為:9試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括:a座椅制造廠名稱和地址;b座椅類型;c試驗(yàn)日期、室內(nèi)溫度;d預(yù)振動(dòng)時(shí)間,h;e傳感器及其他儀器的型號(hào),設(shè)備型號(hào);f試驗(yàn)中座椅基準(zhǔn)點(diǎn)在平臺(tái)上高度;g受試者的實(shí)際質(zhì)量及身高;h試驗(yàn)結(jié)果;i試驗(yàn)人。附加說(shuō)明。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)汽車工業(yè)總公司提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由北京汽車裝飾制造廠、清華大學(xué)負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人趙六奇、鄒積勤、吉慧霞、蔡永清- 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