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        應(yīng)用ISO 2631-1與ISO 2631-5評(píng)估某軍用越野汽車振動(dòng)水平

        2022-07-06 11:41:44崔陽(yáng)文傅耀宇余永光皮大偉
        關(guān)鍵詞:越野加速度路面

        崔陽(yáng)文,張 明,傅耀宇,余永光,皮大偉

        (1.南京理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,江蘇 南京 210094;2.中國(guó)定遠(yuǎn)汽車試驗(yàn)場(chǎng),安徽 滁州 233210)

        汽車是由多個(gè)系統(tǒng)組成的復(fù)雜振動(dòng)系統(tǒng),在行駛過(guò)程中,因路面不平、車速和運(yùn)動(dòng)方向變化、齒輪沖擊以及車輪、發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系不平衡等各種外部和內(nèi)部的激振極易產(chǎn)生整車或局部的強(qiáng)烈振動(dòng)[1]。我國(guó)幅員遼闊,丘陵地帶較多。Park等[2]研究表明,長(zhǎng)期暴露于苛刻的振動(dòng)環(huán)境中,將會(huì)對(duì)身體造成不利影響,且該損傷將不斷累積并誘發(fā)多個(gè)部位的慢性病變。例如長(zhǎng)期的振動(dòng)會(huì)增加下腰椎和相關(guān)節(jié)段連接神經(jīng)系統(tǒng)的受傷風(fēng)險(xiǎn),過(guò)度的機(jī)械應(yīng)力會(huì)損傷椎間盤組織,同時(shí)損傷會(huì)由椎間盤向外逐步擴(kuò)散,可能導(dǎo)致腰椎節(jié)段的病變[3]。但由于振動(dòng)對(duì)于人體的影響并不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)顯現(xiàn),大多在多年后才會(huì)表現(xiàn)出較明顯的癥狀,所以對(duì)全身暴露于振動(dòng)環(huán)境的工作人員進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,合理安排駕駛員作業(yè),具有重大意義[3,4]。此外,郭雄峰等[5]發(fā)現(xiàn)不平度的連續(xù)變化會(huì)引起車輛的隨機(jī)振動(dòng),局部突變則會(huì)引起車輛的瞬態(tài)振動(dòng),兩者共同作用時(shí),振動(dòng)通過(guò)車身懸架系統(tǒng)傳遞至人體也會(huì)引起其心理上的不舒適[5]。軍用越野汽車路線中,非鋪裝和越野路面占比較高,2種變化共同作用的概率高,采用加速度加權(quán)均方根值評(píng)價(jià)方法無(wú)法對(duì)車輛平順性進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。

        一些國(guó)家根據(jù)ISO 2631-1[3]和ISO 2631-5[4]2種標(biāo)準(zhǔn)提出了適合自己國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),例如巴西在2014年通過(guò)對(duì)2種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的研究發(fā)布NR-15[6],該標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)具有更多的限制性,更符合巴西國(guó)情[7]。我國(guó)目前還沒(méi)有一種公認(rèn)的越野汽車在非鋪裝道路的平順性評(píng)價(jià)方法,還未提出符合我國(guó)實(shí)際情況的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于車輛試驗(yàn)場(chǎng)道路的振動(dòng)水平和路面對(duì)于駕駛員健康的影響仍有待研究。

        本文根據(jù)ISO 2631-1和ISO 2631-5的試驗(yàn)方法,在試驗(yàn)場(chǎng)典型路面測(cè)試某越野汽車,研究不同的暴露時(shí)間與測(cè)試路面振動(dòng)水平的關(guān)系,不同路面和振動(dòng)方向?qū)θ藛T健康的影響,以及不同路面在2種標(biāo)準(zhǔn)下的差異性,為軍車駕駛員作業(yè)計(jì)劃的制定和越野汽車平順性方法的完善提供依據(jù)。

        1 評(píng)價(jià)指標(biāo)研究

        1.1 ISO 2631-1

        ISO 2631-1常使用加權(quán)均方根(Root mean square,RMS)評(píng)價(jià)振動(dòng)水平的大小,但當(dāng)波峰因子大于9時(shí),徐中明等[8]研究表明應(yīng)使用振動(dòng)劑量值(Vibration dose value,VDV)進(jìn)行評(píng)價(jià)。由測(cè)試數(shù)據(jù)的處理結(jié)果,波峰因子在部分路段超過(guò)9。在該標(biāo)準(zhǔn)下,陳長(zhǎng)等[9]指出VDV可以得到與人的真實(shí)感受更為一致的結(jié)果,并且在其設(shè)計(jì)的試驗(yàn)中對(duì)此進(jìn)行了論證。本研究為了更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)各種試驗(yàn)路況的振動(dòng)水平,考慮使用VDV進(jìn)行評(píng)價(jià)。VDV計(jì)算公式如下[3,10]

        (1)

        (2)

        式中:aw(t)為時(shí)間函數(shù)的計(jì)權(quán)加速度;T為測(cè)量時(shí)間。通過(guò)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)可以快速對(duì)采集的振動(dòng)加速度信號(hào)按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行濾波,并求得計(jì)權(quán)加速度,從而利用MATLAB或者相關(guān)分析軟件,求得VDV。

        1.2 ISO 2631-5

        ISO 2631-5評(píng)估一種累積的振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),其重點(diǎn)是對(duì)腰椎傷害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,相比其他評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)引入了暴露年限。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于振動(dòng)加速度峰值較為敏感,更加注重垂直方向的振動(dòng)。在ISO 2631-5建議中,采用腰椎的壓縮應(yīng)力來(lái)評(píng)估振動(dòng)對(duì)人體的影響,計(jì)算日等效壓縮靜態(tài)壓縮劑量值Sed過(guò)程如下:

        (1)脊柱在座椅坐標(biāo)系X、Y、Z3個(gè)方向的響應(yīng)。

        在X和Y軸方向脊柱響應(yīng)為近似線性,并以單自由度表示,腰椎響應(yīng)計(jì)算公式為[3]

        (3)

        式中:k取x或y;ζ=0.22,為臨界阻尼系數(shù);ωn=13.35 s-1,為固有頻率;νsk和νlk為座椅和脊柱的速度時(shí)間歷程;ssk和slk為脊柱相對(duì)于座椅的位移隨時(shí)間的變化。通過(guò)采集、傳輸、存儲(chǔ)、濾波和分析處理振動(dòng)加速度信號(hào),再進(jìn)行一次積分與二次積分,得到速度時(shí)間歷程與位移時(shí)間歷程曲線。

        在Z方向計(jì)算時(shí)采用非線性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,其計(jì)算公式如下

        (4)

        (5)

        式中:alz為Z軸方向脊柱響應(yīng);uj、Wj可參考ISO 2631-5的相關(guān)數(shù)值。

        (2)加速度劑量值的計(jì)算。

        加速度劑量值Dk計(jì)算公式如下[3]

        (6)

        式中:k取x、y和z;Aik為響應(yīng)加速度的第i個(gè)峰值。

        式(6)為單次測(cè)量周期的日總暴露量,若當(dāng)日振動(dòng)暴露包含2個(gè)或2個(gè)以上不同的振動(dòng)類型,將會(huì)用日平均加速度劑量Dkd來(lái)表示,計(jì)算如下[4]

        (7)

        式中:tdj為每天暴露在j類型振動(dòng)的時(shí)間;tmj為測(cè)量Dkj的時(shí)間。

        (3)每日等效靜態(tài)壓縮劑量值。

        等效靜態(tài)壓縮應(yīng)力表示壓縮應(yīng)力與脊柱峰值加速度響應(yīng)之間的關(guān)系,計(jì)算平均每日暴露時(shí)間的每日等效靜態(tài)壓縮劑量Sed公式如下[4]

        (8)

        式中:Dkd為平均日加速劑量,mk推薦數(shù)值為mx=0.015,my=0.035,mz=0.032。

        1.3 ISO 2631-1 與 ISO 2631-5標(biāo)準(zhǔn)警戒值對(duì)比 與評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇

        將ISO 2631-1健康風(fēng)險(xiǎn)的限值與ISO 2631-5健康風(fēng)險(xiǎn)的限值進(jìn)行比較,采用高、中、低3個(gè)健康風(fēng)險(xiǎn)水平表示[11]。表1列出2標(biāo)準(zhǔn)中RMS、VDV8h和Sed健康風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別的范圍??紤]到當(dāng)前的研究趨勢(shì)是多軸的振動(dòng)信息[12],而多軸信息不能通過(guò)簡(jiǎn)單相加來(lái)表征乘員綜合感受,在計(jì)算時(shí)均應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)中提供的權(quán)重進(jìn)行多軸融合[13]。

        表1 標(biāo)準(zhǔn)中每日振動(dòng)暴露與健康風(fēng)險(xiǎn)水平對(duì)比表

        在測(cè)試中,VDV在3個(gè)方向僅存在細(xì)小的差異,在評(píng)價(jià)中常使用VSV來(lái)評(píng)價(jià)振動(dòng)影響,VSV綜合3方向VDV,用VSV來(lái)評(píng)估全身振動(dòng)更具有綜合性[14]。其計(jì)算公式如下

        (9)

        在ISO 2631-1標(biāo)準(zhǔn)中,VDV8h代表日常工作8 h的振動(dòng)暴露。由于試驗(yàn)場(chǎng)工作的特殊性,為了評(píng)估測(cè)試路面在不同暴露時(shí)間的振動(dòng)水平,首先對(duì)測(cè)得的振動(dòng)加速度按照不同間隔的暴露時(shí)間進(jìn)行處理,再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義,引入VDVactual來(lái)代表不同暴露時(shí)間對(duì)應(yīng)的數(shù)值,其計(jì)算公式如下

        (10)

        式中:Tactual為實(shí)際暴露時(shí)間。

        ISO 2631-1常使用RMS和VDVactual來(lái)評(píng)價(jià)振動(dòng)水平的大小。標(biāo)準(zhǔn)ISO 2631-5中使用Sed對(duì)振動(dòng)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

        圖1 試驗(yàn)樣車圖

        2 實(shí)車試驗(yàn)

        2.1 試驗(yàn)樣車

        該試驗(yàn)樣車為某型越野汽車,車況如圖1所示。試驗(yàn)駕駛?cè)藛T為成年男性,熟悉試驗(yàn)場(chǎng)各類型測(cè)試路況,已有14 a駕駛操作經(jīng)驗(yàn),體重75 kg,身高1.8 m。

        2.2 測(cè)試儀器

        根據(jù)ISO 2631-1與ISO 2631-5相關(guān)數(shù)據(jù)采集要求,將座墊加速度傳感器固定在駕駛員和座椅界面處的座墊表面進(jìn)行加速度測(cè)量,采樣頻率為160 Hz。采用江蘇東華測(cè)試技術(shù)股份有限公司DH5902數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至便攜式筆記本儲(chǔ)存。其測(cè)試及數(shù)據(jù)采集流程如圖2所示。

        圖2 測(cè)試及數(shù)據(jù)采集流程圖

        圖3 測(cè)試車輛與部分路面圖

        2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與測(cè)試路面

        測(cè)試車輛在設(shè)計(jì)的不同測(cè)試路面行駛,然后對(duì)座墊加速度傳感器采集的客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并與主觀感受評(píng)價(jià)相對(duì)比。測(cè)試路面、試驗(yàn)速度與采樣時(shí)間如表2所示,試驗(yàn)中經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接口傳輸與存儲(chǔ)振動(dòng)加速度信號(hào),使用數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)其進(jìn)行濾波和后續(xù)分析。實(shí)車試驗(yàn)采集魚鱗坑路、不整齊石塊路、卵石路、山路、扭曲路、高速環(huán)路、整體強(qiáng)化路、越野路、彎曲砂石路振動(dòng)加速度數(shù)據(jù),部分路面如圖3所示。

        3 試驗(yàn)分析

        3.1 根據(jù)ISO 2631-1與ISO 2631-5研究暴露時(shí) 間對(duì)于健康的影響

        根據(jù)ISO 2631-1與ISO 2631-5標(biāo)準(zhǔn),對(duì)不同路段測(cè)試數(shù)據(jù)按照不同暴露時(shí)間進(jìn)行處理,不同暴露時(shí)間的VDVactual和Sed處理結(jié)果見(jiàn)圖4和圖5。圖4和圖5表示9種測(cè)試路面的振動(dòng)水平與不同暴露時(shí)間的關(guān)系。隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),Sed曲線對(duì)應(yīng)斜率小于VDVactual所對(duì)應(yīng)的斜率,2種評(píng)價(jià)指標(biāo)與暴露時(shí)間的關(guān)系并不是線性關(guān)系。扭曲路所對(duì)應(yīng)的振動(dòng)水平表現(xiàn)差異較大。ISO 2631-1標(biāo)準(zhǔn)中,扭曲路的振動(dòng)評(píng)估值高于6種路面,但在ISO 2631-5中所表現(xiàn)的振動(dòng)水平在最高警戒值之下,原因可能在于不同振動(dòng)方向在2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)中占比不同。數(shù)據(jù)也表明高速環(huán)路這類測(cè)試路面,盡管車速較快,但整體的振動(dòng)水平隨著暴露時(shí)間延長(zhǎng),上升較為平緩。

        圖4 所有測(cè)試路面不同暴露時(shí)間的VDVactual曲線圖

        圖5 所有測(cè)試路面不同暴露時(shí)間的Sed曲線圖

        圖4和圖5中越野路和彎曲砂石路暴露時(shí)間僅30 min時(shí),振動(dòng)水平遠(yuǎn)超過(guò)最高限值。在振動(dòng)水平較低的路面,暴露時(shí)間延長(zhǎng)不會(huì)使得風(fēng)險(xiǎn)陡增。在振動(dòng)水平高的測(cè)試路面,隨著暴露時(shí)間延長(zhǎng),風(fēng)險(xiǎn)會(huì)上升很快。

        3.2 試驗(yàn)結(jié)果與對(duì)比

        按照試驗(yàn)場(chǎng)常規(guī)試驗(yàn)規(guī)范,駕駛?cè)藛T的實(shí)際工作時(shí)間為3 h左右,下文分析將各路段暴露時(shí)間定為3h,定量地研究2種指標(biāo)的差異性和各測(cè)試路段振動(dòng)水平對(duì)于駕駛員健康的影響。評(píng)價(jià)結(jié)果如表3所示,表3中標(biāo)紅處為超出最高警戒線的值。對(duì)于試驗(yàn)場(chǎng)的典型試驗(yàn)道路,振動(dòng)沖擊普遍偏大,其波峰因子大于9,所以下文主要使用Sed與VDVactual對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行分析。

        表3 ISO 2631-1與ISO 2631-5評(píng)價(jià)結(jié)果表

        如表4所示,ISO 2631-5比ISO 2631-1的預(yù)測(cè)值更低,特別是魚鱗坑、卵石路、山路和扭曲路。為找出2種標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果的差異性,將所有試驗(yàn)測(cè)量的VDVactual與Sed值相對(duì)比。如圖6所示,3種路面的VDVactual在ISO 2631-1的最高警戒線下,5種路面的Sed在ISO 2631-5的最高警戒線下,這意味著ISO 2631-5在評(píng)價(jià)振動(dòng)水平時(shí),警戒線相比ISO 2631-1更高。一方面由于試驗(yàn)場(chǎng)中類似卵石路與魚鱗坑,路基都較平整,對(duì)于車體的激勵(lì)大部分來(lái)自于路面不平度(路面特征),產(chǎn)生的激勵(lì)頻率更高,2種標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于不同頻率范圍的振動(dòng)會(huì)有不同的表現(xiàn);另外,VDV由時(shí)間積分的四次方根經(jīng)過(guò)加權(quán)后得出,綜合性更強(qiáng),四次冪方法使得VDV對(duì)峰值較為敏感,Sed方法使用六次冪方法,這使得ISO 2631-5中的Sed方法相比VDV對(duì)峰值更加敏感。

        表4 ISO 2631-1與ISO 2631-5的評(píng)估值比較表

        圖6 VDVactual和Sed值對(duì)比圖

        在振動(dòng)評(píng)估中,除扭曲路以外,其余路面z方向振動(dòng)水平普遍較大,對(duì)于人體的影響主要來(lái)自z方向的振動(dòng),這一點(diǎn)2種評(píng)價(jià)指標(biāo)相似。但是,對(duì)于扭曲路的評(píng)估值卻有較大的差異,ISO 2631-1評(píng)估值更大,這是由于ISO 2631-5重點(diǎn)考慮對(duì)于腰椎的靜壓縮強(qiáng)度,在z向計(jì)算時(shí)采用非線性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,隨著z向加速度增加,z向加速度占比就會(huì)越大。2種評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比如圖7所示,2種評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所有測(cè)試路面振動(dòng)評(píng)估趨勢(shì)大致相同,盡管關(guān)注點(diǎn)可能有所區(qū)別,但2種標(biāo)準(zhǔn)仍具有較高的相似性。

        圖7 評(píng)價(jià)指標(biāo)走勢(shì)對(duì)比圖

        ISO 2631-1標(biāo)準(zhǔn)中的VDVactual計(jì)算了整個(gè)時(shí)間內(nèi)的頻率加權(quán)加速度的和,而ISO 2631-5重點(diǎn)考慮加速度峰值對(duì)人體的健康影響,下限值較ISO 2631-1高。通過(guò)上述對(duì)比和暴露時(shí)間與振動(dòng)水平的關(guān)系可以看出采用Sed評(píng)價(jià)時(shí),所表現(xiàn)的振動(dòng)水平更加符合試驗(yàn)場(chǎng)實(shí)際情況。另外,當(dāng)越野汽車高速運(yùn)行時(shí),振動(dòng)較為嚴(yán)重,對(duì)于垂直振動(dòng)水平高的環(huán)境,使用ISO 2631-5標(biāo)準(zhǔn)中的Sed作為評(píng)價(jià)指標(biāo)更加適合。研究扭曲路等特殊路面對(duì)于健康的影響,推薦采用ISO 2631-1中的VDV作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

        3.3 某型越野汽車主觀評(píng)價(jià)

        主觀評(píng)價(jià)的打分原則遵循簡(jiǎn)化的通用汽車統(tǒng)一測(cè)試規(guī)范(General motors uniform test specificatiaos,GMUTS)主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),將該軍用越野車型主觀評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)匯總,如表5所示。表5中各項(xiàng)已計(jì)算評(píng)審人員評(píng)分平均值。圖8為主觀評(píng)價(jià)數(shù)值走勢(shì)圖。

        表5 該軍用越野車型的主觀評(píng)審分?jǐn)?shù)表

        圖8 主觀評(píng)價(jià)數(shù)值趨勢(shì)圖

        由表5與圖8可知,高環(huán)路面整體振動(dòng)較低,主觀評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)較高,分?jǐn)?shù)較低的路面為越野路與彎曲砂石路。在主觀評(píng)價(jià)中,車內(nèi)乘員振動(dòng)感覺(jué)最為強(qiáng)烈的部件為座椅坐墊,這與軍用越野汽車設(shè)計(jì)方法與用途有很大關(guān)系。主觀評(píng)價(jià)與2個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的走勢(shì)一致性較好,客觀數(shù)據(jù)與主觀評(píng)價(jià)都表明某型越野汽車在越野路振動(dòng)較大,對(duì)人體的影響較大,長(zhǎng)時(shí)間行駛于越野路面易造成人體疲勞與損傷。

        3.4 不同路面對(duì)整體強(qiáng)化路貢獻(xiàn)度分析

        在定遠(yuǎn)汽車試驗(yàn)場(chǎng)中,整體強(qiáng)化路由許多類型的路面構(gòu)成,主要包含魚鱗坑、不整齊石塊路、卵石路、山路和扭曲路。以整體強(qiáng)化路作為1個(gè)總研究目標(biāo),然后分別將5種典型路面拆解單獨(dú)分析。對(duì)5種組合路面的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,所得結(jié)果再與整體強(qiáng)化路所得的振動(dòng)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比,便可以獲得不同路面對(duì)于整體的影響,即不同路面對(duì)于整體路面的貢獻(xiàn)度。

        實(shí)車試驗(yàn)采用控制變量法。第1步,先測(cè)試整體強(qiáng)化路,測(cè)試時(shí)5種組合路面盡可能保證測(cè)試時(shí)間近似,5種測(cè)試路面組合在一起構(gòu)成整體路面,按照ISO 2631-5振動(dòng)水平評(píng)估值與時(shí)間的關(guān)系,處理振動(dòng)加速度數(shù)據(jù),Sed等于0.865 MPa。第2步,單獨(dú)研究整體強(qiáng)化路所采集的5段標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試路面,按照總測(cè)試時(shí)間和每種路面測(cè)試采樣時(shí)間,計(jì)算每一段路面的Sed值,并與整體強(qiáng)化路進(jìn)行比較,從而研究組合路面對(duì)于整體的貢獻(xiàn)度,各項(xiàng)試驗(yàn)處理數(shù)據(jù)如圖9所示。

        圖9 5段標(biāo)準(zhǔn)路面與整體強(qiáng)化路Sed對(duì)比圖

        由圖9可知:不整齊石塊路的Sed為0.85 MPa,其振動(dòng)水平評(píng)估值占整體強(qiáng)化路的98.27%;扭曲路的Sed為0.41 MPa,占整體強(qiáng)化路的47.40%。由圖4可知,在上述5種路面暴露時(shí)間均為30 min時(shí),不整齊石塊路振動(dòng)水平仍然接近整體強(qiáng)化路的振動(dòng)水平。這表明,整段道路的振動(dòng)水平并不是由不同分段線性相加的,當(dāng)整體道路有1段路面振動(dòng)暴露過(guò)大時(shí),整體的振動(dòng)水平也會(huì)居高不下,而較低的振動(dòng)水平對(duì)于整體的貢獻(xiàn)較小。

        3.5 x與y方向振動(dòng)加速度對(duì)指標(biāo)的影響

        在測(cè)試時(shí)扭曲路行駛速度為15 km/h,在9種測(cè)試路面中測(cè)試速度最慢,但扭曲路振動(dòng)水平評(píng)估數(shù)值仍然較大,在常規(guī)平順性方面認(rèn)為路面情況較好,道路扭曲可能并不會(huì)對(duì)健康造成影響。但是,從表3、表4、圖4、圖5和圖9的數(shù)據(jù)分析可知,扭曲路x、y方向的振動(dòng)加速度對(duì)于人體仍然有較大的影響。由上文可知,越野汽車在振動(dòng)水平評(píng)估時(shí),x與y方向加速度對(duì)振動(dòng)評(píng)估值的貢獻(xiàn)也占有重要地位。在傳統(tǒng)越野汽車的評(píng)定中,很少有相關(guān)的試驗(yàn)和要求,如果進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)需要保證試驗(yàn)的重復(fù)性和可靠性。在試驗(yàn)場(chǎng)的測(cè)試路段中,扭曲路面對(duì)于x、y方向的加速度測(cè)試較為便利,且路面特征明顯,可以較好地反映x與y方向?qū)τ谌梭w的影響。建議使用扭曲路對(duì)越野汽車在x與y方向的振動(dòng)加速度進(jìn)行測(cè)量,后期可以針對(duì)類似路面對(duì)x與y方向的振動(dòng)影響進(jìn)行更深入的研究。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        本文根據(jù)ISO 2631-1和ISO 2631-5標(biāo)準(zhǔn)對(duì)某軍用越野汽車駕駛員的全身振動(dòng)暴露進(jìn)行評(píng)估。測(cè)試結(jié)果根據(jù)2種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理,將結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的警戒值進(jìn)行對(duì)比,研究了2種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的差異。得到以下結(jié)論:

        (1)在高振動(dòng)水平路面駕駛某型車輛時(shí),駕駛員有較大的健康風(fēng)險(xiǎn),隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),駕駛員所面臨的的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)快速上升。

        (2)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,Sed對(duì)于峰值最敏感,VDV次之。ISO 2631-5更適用于高幅值的路面評(píng)估。需綜合考慮x、y方向的振動(dòng)對(duì)健康影響時(shí),例如針對(duì)類似扭曲路的路面,VDV評(píng)價(jià)更加合適。

        (3)組合測(cè)試道路的整體振動(dòng)水平評(píng)估值的大部分貢獻(xiàn)來(lái)自于高振動(dòng)水平路段,當(dāng)有較大振動(dòng)沖擊時(shí),整體的振動(dòng)評(píng)估值就會(huì)居高不下。

        (4)研究發(fā)現(xiàn),在x和y方向的加速度對(duì)于人體健康影響占有不小的比重,在常規(guī)的平順性與健康舒適性評(píng)價(jià)中應(yīng)該被重點(diǎn)考慮,對(duì)于相關(guān)的平順性試驗(yàn)也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的完善。

        本文研究了某型車輛的振動(dòng)水平大小與2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的差異,但無(wú)法準(zhǔn)確獲取某型軍用越野汽車駕駛員是否有相關(guān)疾病的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在ISO 2631-1和ISO 2631-5中,未量化振動(dòng)水平對(duì)健康影響的大小,本文研究有助于制定符合我國(guó)國(guó)情的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

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