振动的环境评价

.8.5 振动的环境评价字体 [大][中][小]从30年代开场，一些组织及个人就对车、船、飞机等交通工具的乘坐舒适性进展研究，提出过各种评价标准现在一些工业兴旺国家为加强对人的振动保护，先后制定了振动容许标准不过，因为人体的生理系统非常复杂，而且振动通常与温度、工作姿势、工作条件以及噪声等因素同时存在，使人呈现各种病症，所以想弄清振动对人体的生理影响机理，从而能定量地评价，是极其困难的目前都是从人的感觉方面、即从心理影响方面进展评价8.5.1 人的振动感觉图6.3.1—57 人体对振动感觉的实验曲线人的振动感觉依存于皮肤感觉(触、压等)和深部知觉(筋、腱、关节的感觉)图6.3.1—57为人的振动感觉的实验曲线，以此作为防振设计的一个基准，认为图中A 以下是理想的，C以上是不允许的，A与C之间尽可能 避开。

用以评定振动感觉的参数有振动位移，振动速度和振动加速度下面着重介绍ISO2631用振动加速度均方 根值表示振动强度的评定方法振动加速度均方根值的意义如下式所示：式中：T——振动周期; a1——振动加速度对于简谐振动，假设最大振幅为amax，那么arms=amax/人对振动加速度的感觉范围大致从1Gal(0.01m/s2)到1000Gal(10m/s2)为便于在宽广的范围内进展动态测量，常采用分贝标度此时按下式定义振动加速度级VAL=20log10(arms/a0)(6.3.1—22)不过，直接用式(6.3.1—22)评定人的振动感觉是不妥当的因为人的振动阈值(勉强感觉到振动时的振动加速度级值)随振动频率不同而异，而且振动方向不同感觉也有差异图6.3. 1—58是人的振动阈值曲线从图中可见，垂直振动时人对4～8Hz的振动最敏感，水平振动时对于1～2Hz的振动最敏感;在3Hz以下时，水平振动容易感觉到，而在3Hz以上时，垂直振动容易感觉到因此，为能恰如其分的表示人的振动感觉，须将式(6.3.1—22)的结果按照人的振动阈值特性进展修正，成为振动级，即VL=VAL+式中：—— 振动感觉修正值，可由表6.3.1—11查取。

图6.3.1—58 人体对振动的阀值曲线图6.3.1—59 人体参考坐标轴表6.3.1—11 振动感觉修正值频率 (Hz)12481631.56390(dB)垂直振动-6-300-6-12-18-21水平振动33-3-9-15-21-27-30需要指出的是，上述VAL和VL虽都是用dB表示，但二者含义不同前者是实际振级的大小，后者那么表示人对振动的感觉在4～8Hz的垂直振动时二者相等8.5.2 全身振动的容许标准各国标准不尽统一，这里介绍ISO2631(1974年)，它规定振动强度用加速度的有效值表示，单位是m/s2;频率范围为1～80Hz;参考座标轴对于人体是固定的，如图6.3.1—59所示; 对于人的**保护，是限制人在振动环境中的暴露时间图6.3.1—60等感觉曲线图6.3.1—60的纵轴为振动加速度(rms)，横轴为1/3倍频程中心频率(Hz)图中的一组等感曲线(对沿曲线变化的不同振级的振动，人的感觉是一样的)，每一根曲线表示一个容许暴露时间图6.3.1—61那么是表示振动加速度与暴露时间的关系，每根曲线为一1/3倍频程中心频率两图形式不同，但所表示的标准完全一样ISO2631是从不舒感RC、工作效率降低FDP和耐久限EL三个方面考虑作为评定基准的。

图6.3.1—60、6.3.1—61是FDP曲线，超过此限那么认为工作效率会降低;RC是失去舒适感的极限;EL那么表示超过此限即不能保证人体**平安，在无特殊防护的条件下，人体所受的振动值不允许超过此限三组曲线形状完全一样，只是基准不同，RC比FCP低10dB，EL 比FDP高6dB应用上述标准评价环境振动，可按以下方法进展振动测量时，作1/3倍频程频率分析，将所得结果与上述曲线比较其中哪个频率分量的值所接近的许容曲线级值大，就按那个值来决定容许暴露时间这样做是基于认为对于人的振动感觉，不同频率的振动互不影响因为等感曲线已经计及人的振动感觉特性的影响，所以假设用具有振动感觉补偿电路的测振仪测量时，就只需测量总级值，将测量结果与图中曲线的平直局部比较，亦即对于垂直振动与5Hz的值，对于水平振动与1.6Hz的值进展比较当振动方向不止一个的时候，各个方向分别求出，与相应的标准比较图6.3.1—61 振动加速度与暴露时间的关系关于振动持续时间问题，在振级不变的间歇振动情况下，将实际暴露时间相加即可;而对于振级变化的情形，那么必须求等效暴露时间换算公式为：式中：ti——是振级Ai的实际暴露时间; Ti——是实际暴露振级Ai一天的许容暴露时间;T′——是换算成振级A′一天的许容暴露时间;t′i——是Ai换算至A′的等效暴露时间。

例如，在90dB的振级下暴露1n，ti＝1，TI＝8，假设换算至94.5dB的振级，那么T′=4，换算后的等效暴露时间A′可以是Ai中的任一个，AI要全部换算至A′，然后将所求得的等效暴露时间t′i相加，求总的等效暴露时间T：T=Σt′i将所求得的T与T′相比较，假设T≤T′，那么是许可的另外，关于0.05～1Hz的超低频全身振动，有人就正弦振动作过人的感觉实验，发现姿势的差异、振动方向的不同，几乎对人的感觉没有什么影响手持式振开工具由于生产效率高、使用方便，应用非常广泛从劳动卫生考虑，这种工具引起的手腕局部振动是个很值得注意的问题有人对手腕部施加正弦振动进展实验，测试结果说明，垂直振动与水平振动的曲线形状完全一样至于这两种振动如何评价，尚无统一意见8.5.3 船舶振动标准自1930年泰勒提出第一个船舶振动标准以来，现在工业兴旺国家都有了船舶振动标准 ISO/TC108/SC2/WG2制定了“船体振动评价暂定基准线〞，把人的感觉分为能承受、最小承受和不能承受三个区域，用振动加速度峰值评价，如图6.3.1—62、图6.3.1—63所示图中还给出中国海船、内河船体振动的衡准图6.3.1—62 船体水平振动衡振中国内河船舶体振动衡准把船舶分为A、B两类船型，每类船型又分为Ⅰ、Ⅱ类区。

A型船指一、二类客船及船长大于60m的油船、货船B型船指船长大于30m的其它机动钢质运输船舶Ⅰ类区指居住舱室及驾驶室、报务室、医疗室等，Ⅱ类区指连续工作时间不超过4h的工作舱室及工作场所，如机舱、厨房等对于垂直振动，除与图示曲线比较外，还可据下式判定：式中：a——振动加速度，半幅峰值; ——衡准系数，<0.035为良好，　　0.035≤≤0.047为尚可>0.047不允许;N——振动频率，Hz，当N<8时，取N=8;K——船型系数，对高级游艇及客船的特等舱取k=0.5，其它那么为：ⅠⅡA1.01.5B1.52.0水平振动标准取垂向的0.75倍海船船体振动衡准与内河船大致一样，基准曲线如下列图图6.3.1—63 船体垂向振动衡准- 优选。