Page 345 - 《振动工程学报》2025年第11期

第 11 期 粟芷馨，等：大倾角靠背汽车座椅振动传递特性及舒适性研究 2803

振 动 幅 值 对 座 椅 振 动 传 递 率 的 影 响 如图 7 所 垂向振动激励下， 正常靠背在 0.2~0.4 m/s r.m.s.
2
示。可以看出，整体上座椅传递率的共振频率和共 之间对于坐垫共振峰值、靠背共振峰值及靠背共振
振峰值随振动幅值的增大而减小，表现出明显的非 频 率 没 有 显 著 影 响， 其 余 均 有 显 著 影 响 （ p<0.01，
2
线性特征。激励强度对传递率影响的显著性水平/ Wilcoxon）；大倾角靠背除在 0.2~0.4 m/s r.m.s.之间对
非参数统计分析如表 1 所示。 靠背共振峰值没有显著影响外，其余均有显著影响
（p<0.01，Wilcoxon）。
6 a y =0.2 m/s 2 r.m.s. 座垫 靠背 侧向激励下，正常靠背下，对于全部的测试工况
侧向传递率 4 2 a y =0.4 m/s 2 r.m.s. 与测试位置，一阶峰值频率及峰值频率处幅值均出
a y =0.8 m/s 2 r.m.s.
2
0 现显著变化；而二阶共振频率则仅在 0.4 和 0.8 m/s r.m.s.
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 25 工况的比较中表现出显著变化；大倾角靠背下，一阶
频率 / Hz 频率 / Hz
峰值频率和峰值频率处幅值依然在全部测试工况下
6 a z =0.2 m/s 2 r.m.s. 座垫 靠背 表现出显著变化，但是部分工况坐垫处的显著性水
垂向传递率 4 2 a z =0.4 m/s 2 r.m.s. 平有所降低，且二阶峰值频率及峰值频率处幅值受
a z =0.8 m/s 2 r.m.s.

0 振动强度影响更加明显。
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 25
频率 / Hz 频率 / Hz 不同振动激励强度下，靠背倾角对座椅振动传
(a) 正常靠背 递率的影响程度也存在差异。定义 为坐姿从正常靠
(a) Normal backrest α
背变为大倾角靠背时座椅振动传递率的一阶共振频
6 a y =0.2 m/s 2 r.m.s. 座垫 靠背
侧向传递率 4 2 a y =0.4 m/s 2 r.m.s. 率的变化率，β 为坐姿从正常靠背变为大倾角靠背座
a y =0.8 m/s 2 r.m.s.
椅振动传递率的一阶共振峰值的变化率，分别表示为：
0
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 25 α = |F lar − F nor | ×100% （6）
频率 / Hz 频率 / Hz F nor
|A lar − A nor |
6 a z =0.2 m/s 2 r.m.s. 座垫 靠背 β = A nor ×100% （7）
垂向传递率 4 2 a z =0.4 m/s 2 r.m.s. 式中， F nor F lar 分别为正常、大倾角靠背下座椅振动
、
a z =0.8 m/s 2 r.m.s.
、
0 传递率的共振频率； A nor A lar 分别为正常、大倾角靠
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 25 背下座椅振动传递率的共振峰值。
频率 / Hz 频率 / Hz
(b) 大倾角靠背 表 2 为不同振动幅值下共振频率及共振峰值的
(b) Large-backrest-angle
中值变化率。可以看出，在垂向振动激励下，垂向振

图 7 12 名被试者在 3 种振动幅值下的座椅振动传递率中值 动激励幅值为 0.2 m/s r.m.s.时比 0.8 m/s r.m.s.时传递
2
2
Fig. 7 Median vibration transmissibility of seats of 12 subjects
率的影响更大，共振频率变化率 α 和共振峰值变化
under 3 vibration amplitudes
率 β 随着振动幅值的增加而减小。在侧向振动激励

表 1 激励强度对传递率影响的显著性水平/非参数统计分析
下，座垫二阶共振频率的变化率随着振动幅值的增
Tab. 1 Significance level of the influence of incentive intensity
大而减小，靠背一阶共振峰值的变化率随着振动幅
on transmissibility / non-parametric statistical analysis
值的增大而增大，靠背二阶共振峰值的变化率随着
垂向振动/ 坐垫 靠背
靠背 振动幅值的增大而减小。
(m·s r.m.s.) 共振峰值 共振频率 共振峰值 共振频率
2

表 2 不同振动幅值下共振频率及共振峰值的中值变化率
0.2 vs. 0.4 ns ** ns ns
正常靠背 0.2 vs. 0.8 ** ** ** ** Tab. 2 Median change rate of resonance frequency and re-
0.4 vs. 0.8 ** ** ** ** sonance peak value under different vibration amplitudes

0.2 vs. 0.4 ** ** ns ** 幅值 坐垫 靠背
大倾角靠背 0.2 vs. 0.8 ** ** ** ** 方向
2
（m/s r.m.s.） α β α β
0.4 vs. 0.8 ** ** ** **
0.2 33.3 21.8 21.1 64.8
侧向振动/
靠背 一阶二阶 一阶二阶 一阶二阶 一阶二阶 垂向 0.4 27.8 20.9 16.7 69.2
2
(m·s r.m.s.)
0.8 25.0 8.1 25.0 67.5
0.2 vs. 0.4 ** ** ** ns ** ns ** **
正常靠背 0.2 vs. 0.8 ** ns ** ns ** ns ** ns 方向 幅值 一阶 二阶 一阶 二阶 一阶 二阶 一阶 二阶
2
0.4 vs. 0.8 ** ns ** ** ** ** ** ** （m/s r.m.s.）
0.2 vs. 0.4 ** * ** ns ** ns ** ** 0.2 0 21.0 13.2 42.1 0 1.2 25.8 16.6
大倾角靠背 0.2 vs. 0.8 ** ** * ns ** ** ** * 侧向 0.4 0 19.0 10.7 29.5 0 1.2 26.9 16.0
0.4 vs. 0.8 ** ** * ns ** ** ** ** 0.8 2.2 18.0 13.0 60.0 4.2 1.2 29.6 5.0
注：“**”表示p< 0.01；“*”表示p< 0.05；“ ns”表示p> 0.05。 注：加亮区域表示变化率α或β随振动幅值的变化单调递增或递减。