汽车平顺性试验方法
Method of running test -- Automotive ride comfort
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
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 7031-2005 机械振动 道路路面谱测量数据报告(ISO 8608:1995,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%,路面干燥,不平度应均匀无突变,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~50m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/T 7031-2005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。
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±3%。
3.4 汽车的载荷
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1.70m±0.05m、体重为65kg±5kg的真人。
3.5.2 非测试部位的载荷应符合GB/T 12534-1990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。
3.7 试验车速
3.7.1 试验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±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:40km/h~最高设计车速(不应超过试验路面要求的最高车速),每隔10km/h或20km/h选取一种车速为试验车速。
4 试验仪器和装置
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。
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。
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,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。
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 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。
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犪w评价,并分别用犪wx,犪wy,犪wz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。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犪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。
8 试验报告
试验报告应包括下述内容:
---汽车型号、发动机号、底盘号、制造厂;
---试验日期;
---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;
---人体参数:
1) 性别;
2) 体重;
3) 身高;
---测试仪器型号及性能指标;
---频率分辨率与采样时间间隔;
---试验场地及路面、气候条件描述;
---试验结果及分析;
---试验参加者及报告人;
---报告日期。
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