汽车座椅动态舒适性试验

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汽车座椅是汽车内饰的一个重要组成部分，是将人体和车身联系在一起的重要附件，是汽车乘坐舒适性的主要体现。
汽车座椅在汽车使用中有如下作用：

①为司机和乘客提供支撑作用。通过座椅坐垫和靠背侧翼可以充分保证汽车行驶过程中司乘人员的平衡和稳定性。
②为司乘人员提供舒适的姿态。设计良好的座椅可以给司机提供较好的视野，便捷的操控性，合理的体压分布可以减轻长时间驾驶的疲惫感。
③保证司乘人员的安全。汽车发生碰撞时，设计良好的座椅拥有足够的强度同时配合安全带使用可以最大程度的保护司乘人员的安全。

座椅动态舒适性是指人体处于振动环境中所感受到主观上的相对舒适程度，其是汽车驾驶体验的重要组成部分，也是消费者购买欲望的重要参考指标。本文主要涉及《QC/T 55-1993汽车座椅动态舒适性试验方法》中3.2章节频响特性试验，目的是在简谐振动或宽带白噪声随机振动输入下，测定座椅的频率响应特性。

1.试验座椅
被试验座椅的结构、静态及动态特性和其它可能影响振动试验结果的特性应能代表实际的或准备生产的系列产品。
在加载试验机上或振动台的平台上安装座椅时，其位置和倾角应与车上实际的安装状态一致。
对悬挂式座椅，需根据制造厂的要求，按受试者的坐姿和体重适当调整。

2.试验方法

将座椅安装在振动台平台上，调整座椅至设计位置；安装坐垫上的加速度传感器；将加载板放置在坐垫上并固定牢固；安装平台上加速度传感器。

驱动振动台：激励信号的扫描范围是0.5～20Hz，振动台台面加速度的峰—峰值取2、4、6m／s2任一数值，或用0.5～20Hz宽带白噪声信号激励，台面加速度均方根值取1、2、3m／s2任一数值。

采集振动台平台上和座椅坐垫上的加速度信号，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％。

试验重复三次，每次持续时间大于5min。

3.数据处理
由三次重复试验的记录，分别求出座椅的频率响应特性。从其幅频特性图上读出固有频率f0，最大传递率A，10Hz处的幅值B并由下列公式算出动刚度Kd和阻尼比ξ:

4.结果分析

动态舒适性来源于振动对人生理和心理的综合作用，因此要求座椅具有良好的吸收和减振能力，以降低传递给乘员的振动，使其控制在人体的舒适性范围以内。

根据清华大学统计出的中国人体坐姿垂向振动特性可知，人体坐姿垂向振动的固有频率有两阶分别为：①4.31~5.57Hz,对心脏和肺脏的影响最大，会造成头痛、脑胀、呕吐等症候，若长期处于这种振动环境会引发失眠、记忆力减退、高血压、冠心病和胃溃疡等；②9.34~12.1Hz，主要由腹腔共振产生，对肠、胃、肝脏等影响较大。

通常车身的固有频率为1~2Hz。为了防止座椅与车身发生共振，减小从车身传递到人体的振动，可将座椅的固定频率设为3~4Hz。同时为了尽量降低传递到人体的振动，减轻对人体生理造成的不适，10Hz及以上的振动传递率应尽量小。因此，通常评价座椅动态舒适性时常会使用座椅固有频率，最大传递率A，10Hz处的传递率等指标进行。

参考文献
[1]侯之超, 高江华, 何乐. 坐姿人体垂向振动特性及其三自由度模型参数[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2011(09):1223-1227.
[2]王超. 有关动态舒适性的汽车座椅系统的研究[J]. 科技创新与应用, 2015(17):29-29.