QCT 55-1993 汽車座椅動態(tài)舒適性試驗方法.doc

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中華人民共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　QC／T 55-93 ? ?? 　　　　　　　汽車座椅動態(tài)舒適性試驗方法 1　主題內(nèi)容與適用范圍 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車座椅動態(tài)舒適性試驗的試驗項目、試驗設(shè)備、試驗程序和 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)尺寸測量用三維H點裝置 　　GB 11563　汽車—H點確定程序 　　GB 4970　汽車平順性隨機(jī)輸入行駛試驗方法 3　試驗項目 3．1　靜載試驗 　　測定座墊1)及靠背的靜剛度和遲滯變形率。 3．2　頻響特性試驗 　　在簡諧振動或?qū)拵О自肼曤S機(jī)振動輸入下，測定座椅的頻率響應(yīng)特性。 3．3　隨機(jī)振動試驗2） 　　在模擬汽車行駛時隨機(jī)振動輸入下，測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，對懸掛式座椅還包括懸掛裝置。 　　　2）此項試驗在質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)認(rèn)為有必要時進(jìn)行，若設(shè)備條件不具備，此 項試驗可由平順性道路試驗代替。 4　一般要求 4．1　靜載試驗可在連續(xù)加載或手動間歇加載的試驗機(jī)上進(jìn)行。 4．2　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，它與試驗機(jī)用萬向接頭連接， 萬向接頭的中心點要與加載板的載荷中心點重合。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。 4．3　試驗座椅 　　被試驗座椅的結(jié)構(gòu)、靜態(tài)及動態(tài)特性和其它可能影響振動試驗結(jié)果的特性應(yīng) 能代表實際的或準(zhǔn)備生產(chǎn)的系列產(chǎn)品。 　　在加載試驗機(jī)上或振動臺的平臺上安裝座椅時，其位置和傾角應(yīng)與車上實際 的安裝狀態(tài)一致。 　　對懸掛式座椅，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。 4．4　受試者 　　隨機(jī)振動試驗的受試者按GB4970的規(guī)定應(yīng)為身高1.70±0.05m，質(zhì)量65±5kg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，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。 5　振動測試儀器 5．1　加速度計 5．1．1　座椅安裝平臺的振動和傳到人體的振動都要選用加速度計測量。加速 度計及相聯(lián)的放大器，應(yīng)能測量峰值因數(shù)為6時，加速度均方根值0.1～10m／s2 的振動信號。 　　加速度計的固有頻率要大于300Hz，且經(jīng)受100m／s2的瞬態(tài)沖擊后不損壞， 在試驗頻率和幅值范圍內(nèi)，與加速度計靈敏軸垂直的方向上，其靈敏度小于5％。 5．1．2　測量座椅振動的兩個加速度計應(yīng)屬同類型產(chǎn)品，其頻率響應(yīng)特性和信 噪比相同。 5．1．3　加速度計的安裝 5．1．3．1　座墊上加速度計的安裝 　　此加速度計要裝在一個半剛性的墊盤中間，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。保證傳感器的靈 敏軸平行于振動方向（＜15°）。墊盤的固有頻率要高于試驗的最高頻率。 5．1．3．2　座椅安裝底板上加速度計的安裝 　　此加速度計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 座墊中心的垂直縱向平面的距離不大于100mm。 5．2　磁帶記錄儀 　　由加速度計測到的信號用磁帶記錄儀記錄。正確標(biāo)定后，磁帶記錄儀的回放 誤差要小于整個信號均方根值的±3％，在試驗頻帶內(nèi)，信噪比至少應(yīng)為100：1 （40dB），磁帶速度的允許偏差為±0.5％。 5．3　儀器的標(biāo)定 5．3．1　每組試驗前、后儀器都要標(biāo)定。加速度計要保證在0～40Hz的頻率范圍 內(nèi)，靈敏度的變化小于其均值的±2.5％。 5．3．2　加速度計標(biāo)定時，要保證其溫度和在試驗位置上的溫度相同。 6　振動試驗臺 6．1　性能要求 6．1．1　進(jìn)行振動試驗應(yīng)有一臺垂直振動的、電液反饋控制的振動臺。其動態(tài) 響應(yīng)能進(jìn)行補(bǔ)償，確保座椅的振動輸入滿足模擬實際振動的要求。 6．1．2　振動臺的運(yùn)動部分為一平臺，平臺上要有安裝座椅和受試者放腳的地 方。如果測試駕駛員座椅，平臺上應(yīng)裝上模擬方向盤和腳踏板，其位置要和實車 安裝相同。 　　以下是選擇振動臺的參考指標(biāo)： 　　a.　最大動推力：1.5g×質(zhì)量（包括平臺、座椅和受試者），N； 　　b.　工作頻率范圍：0.5～20Hz； 　　c.　動行程：175mm。 6．2　安全措施 　　當(dāng)座椅安裝平臺的加速度超過15m/s2時，應(yīng)能自動停機(jī)，該防護(hù)裝置應(yīng)采用 液壓控制的方法。振動臺的速度不得超過1.3m／s。 　　試驗之前先用模擬信號對空載座椅激勵幾次，確保各環(huán)節(jié)無異常，然后開始 試驗。 　　試驗者和受試者都應(yīng)有控制停機(jī)開關(guān)。試驗時，激振幅值要逐漸加大到規(guī)定 值，在此過程中受試者如發(fā)現(xiàn)有異常，可隨時中止激振。 7　隨機(jī)激勵信號 　　取汽車在常用車速和行駛路面上行駛時，被試驗座椅底板處的加速度功率譜 密度作為隨機(jī)振動試驗的輸入。 8　試驗方法及數(shù)據(jù)處理 8．1　靜載試驗 8．1．1　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。 8．1．2　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。 8．1．3　初始載荷、加卸載速度及最大載荷 　　對座墊和靠背施加5N的初始載荷。此時，將加載板的載荷中心點作為施力點 。以150～300mm／min的速度進(jìn)行加載及卸載，加載時的最大載荷與8．1．2所給 定的預(yù)加載荷值相同。從加載轉(zhuǎn)向卸載的過渡時間不超過2s。 8．1．4　數(shù)據(jù)測定 　　在間歇加載機(jī)上試驗，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，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。試驗要重復(fù)三次，每 次試驗要間隔1min以上，應(yīng)滿足8．1．5的精度要求。記錄試驗時的加、卸載速 度。 8．1．5　數(shù)據(jù)處理 8．1．5．1　靜剛度Ks 　　靜剛度Ks為在規(guī)定的載荷（座墊500N；靠背250N)，加載曲線上該點切線的 斜率，單位為N／m。 　　進(jìn)行三次試驗，每次測得的靜剛度值與三次平均值的偏差不應(yīng)超過±10％， 然后取其平均值。 8．1．5．2　遲滯變形率a 　　測出載荷——撓度曲線上面積oabcdo和oabeo，用下述公式計算遲滯變形率a: 　　進(jìn)行三次試驗，每次測得的遲滯變形率與三次平均值的偏差不應(yīng)超過±10％。 然后取其平均值。 8．2　頻響特性試驗 8．2．1　座椅按4.3的要求安裝于振動臺上，座墊加載板與座椅的位置關(guān)系參考 8.1.1。 8．2．2　懸掛式座椅試驗前要預(yù)振動。預(yù)振動時加載板的質(zhì)量按4.2規(guī)定。激勵 信號為正弦信號，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。注意減振器不應(yīng)過熱，預(yù)振動時間為2h。 8．2．3　試驗重復(fù)三次，每次持續(xù)時間大于5min。激勵信號的掃描范圍是0.5～ 20H2，振動臺臺面加速度的峰—峰值取2、4、6m／s2任一數(shù)值，或用0.5～20H2寬 帶白噪聲信號激勵，臺面加速度均方根值取1、2、3m／s2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％。 8．2．4　對于滿足8.2.3要求的信號，由三次重復(fù)試驗的記錄，分別求出座椅的 頻率響應(yīng)特性，其幅頻特性如圖4所示。 8．2．5　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剛度Kd和阻尼比ξ: 　　對三次試驗得到的fo、A、B、Kd、ξ數(shù)據(jù)分別取其平均值。 8．3　隨機(jī)振動試驗 8．3．1　將8.2中試驗用的加載板取下，代之以某一受試者，按4.4的要求著座。 8．3．2　試驗要重復(fù)三次，每次持續(xù)時間要大于5min，輸入信號依第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）。 8．3．3　實測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)定振動臺輸出的頻率加權(quán)加速度均方根值a*wfB的±10 ％。 8．3．4　實測到的座椅安裝底板處的振動和預(yù)定振動臺輸出振動之間，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，計算公式為： 9　試驗報告 　　試驗報告應(yīng)包括： 　　a．座椅制造廠名稱和地址； 　　b．座椅類型； 　　c．試驗日期、室內(nèi)溫度； 　　d．預(yù)振動時間，h； 　　e．傳感器及其他儀器的型號，設(shè)備型號； 　　f．試驗中座椅基準(zhǔn)點在平臺上高度； 　　g．受試者的實際質(zhì)量及身高； 　　h．試驗結(jié)果； 　　i．試驗人。 　　附加說明。 　　本標(biāo)準(zhǔn)由中國汽車工業(yè)總公司提出。 　　本標(biāo)準(zhǔn)由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。 　　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