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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
鉄道車両の乗客が感じる振動は常に小さいですが、座席と臀部、および座席と背もたれの境界面での加速度が、車両フレームによって伝達される励振よりも大きくなる場合があるという事実は変わりません。その結果、鉄道座席で実施される実験室試験の目的は、基本的に、座席フレーム、サスペンションシステム、ライニング、カバーなどのさまざまなコンポーネントの全体的な動的挙動に関する既存の知識を改善することです。長期的には、知識は、最適なコンポーネントを選択する際、およびその過程で乗客の快適性をさらに向上させるための有用なガイダンスを提供する必要があります。
実験室試験は、明確に定義された再現可能な励起条件の下で実行でき、現場で実施された研究を補完します。したがって、それらは、フィールドで実行される調査を補完する重要な研究方法を表しています。
鉄道座席の基部の振動は、ランダムな広帯域タイプです。複雑な形状で非定常なスペクトルは、車両自体、その荷重、ホイール プロファイルの状態、トラックの形状と品質などに依存します。さまざまなタイプの励起（疑似ランダム、正弦波、および箇条 11 で説明されている現実的なものなど）によって、テスト担当者が占有する。
- X, Y 、 Zの 3 方向に連続する広帯域疑似ランダム振動。振動スペクトルは、トラック上で観測された実際のスペクトルの大部分をカバーするのに十分な単純な形と十分な大きさを持っていますが、それでも後者とはかなり異なっています。
- X, Y 、 Zの 3 方向に同時に同様の広帯域疑似ランダム振動。これは、より現実的なテスト条件を表す交差軸応答 (別の方向の励起によって引き起こされる方向の応答) を考慮します。そのため、テスト期間が短縮されます。
- 正弦波振動の影響下で実施された調査により、考えられる非線形性の検出が可能になります。
- 座席の振動曝露がわかっている場合は、実験室で特定のスペクトルと位相 (シミュレートまたは測定) を使用できます。この特定の加振は、プラットフォーム上のX, Y 、 Zの 3 方向で連続して使用することも、シミュレータに能力があれば同時に使用することもできます。このような刺激の利点は、その環境における座席の実際の反応を表現できることです。シートと人間は非線形システムであるため、適切な入力励振を行うことで、シート インターフェイスの測定出力振動に信頼性がもたらされます。
ただし、広帯域の疑似ランダム励振を使用した計算は、考慮される人間の座席システムが十分に線形であるという前提でのみ真に有効です。実験室の条件下でこの仮定を確認するために、このドキュメントでは追加のテスト フェーズを規定しています。このテスト フェーズでは、シートが純粋な正弦波の高振幅モードで、ランダム励起下でのテスト中に遭遇するさまざまな周波数で励起され、周波数応答のピークに対応します。関数。システムが非線形性を示す場合は、シートを励起する振動を表す入力スペクトルと位相を使用することをお勧めします。
その結果、実験室でのテスト中に人間の座席システムのさまざまな応答点で測定された大きさは、広帯域の疑似ランダム励起を使用して、限界または許容値との比較に使用することはできませんでした。対照的に、 X 、 Y 、 Zの 3 方向のシート パンと背もたれの高さで人間の座席システムの周波数応答関数を決定するために、測定値を使用することが規定されています。これらの周波数応答関数は、シートとその占有者の振動挙動を特徴付けるのに十分です。したがって、励起の方向、好ましい周波数または有害な周波数、および対応するゲインが明確に示されます。これらの入力は、異なる構造配置の座席の比較に関連しています。
鉄道の状態に関連する周波数範囲は 0.5 Hz から 50 Hz に制限されています. 鉄道の座席は増幅なしで 0.5 Hz より低い周波数の振動を伝達します.しかし、使用中の座席が持続する周波数が 50 Hz を超える振動は、一般に小さすぎて着席している乗客が感じることができません。サスペンション シートについては、ISO 10326-1 を推奨します。
鉄道車両の乗客の不快感は、ISO 2631-4 または EN 12299 を使用して評価できます。
Introduction
Although the vibration felt by passengers in railway vehicles is always of low magnitude, the fact nevertheless remains that acceleration at the seat-buttock and seat-backrest interfaces can sometimes be greater than excitations transmitted by the vehicle frame. Consequently, the aim of laboratory tests to be carried out with railway seats is fundamentally to refine existing knowledge about their overall dynamic behaviour and that of their different components: seat frame, suspension system, linings, coverings, etc. In the long run, the knowledge should provide useful guidance in choosing the optimum components, and for improving passenger comfort further in the process.
Laboratory tests can be performed under clearly defined and reproducible excitation conditions, to complement studies carried out in the field. They consequently represent an essential study method complementary to the investigations performed in the field.
The vibration at the base of railway seats is of the random, broad-band type. The spectra, which are of complex form and non-stationary, depend on the vehicle itself, on its load, on wheel profile conditions, on track geometry and quality, etc. In this document, therefore, it is stipulated to excite the seat, occupied by a test person, by means of various types of excitation (such as pseudo-random; sinusoidal; and realistic, as discussed in Clause 11):
- A broad-band pseudo-random vibration successively in the three directions X, Y and Z. The vibration spectra are of sufficiently simple form and of sufficient magnitude to cover the majority of actual spectra observed on track, whilst nevertheless remaining quite different from the latter.
- Similar broad-band pseudo-random vibration in the three direction X, Y and Z simultaneously. It considers the cross-axis responses (response in a direction caused by an excitation in another direction), which represents a more realistic test condition. Also, it shortens the test duration.
- Investigations carried out under the effect of sinusoidal vibration can allow detection of possible non-linearities.
- If the seat vibration exposure is known, specific spectra and phase (either simulated or measured) can be used in the laboratory. This specific excitation can be successively used in the three directions X, Y and Z on the platform, or used simultaneously if the simulator has the abilities. The advantage of such stimuli is the representability of the actual response of the seat in its environment. As the seat and human are non-linear systems, having the right input excitation provides confidence in the measured output vibration of the seat interfaces.
Calculations, using broad-band pseudo random excitations, are, however, truly valid only on the assumption that the human-seat system considered is sufficiently linear. To check this assumption under laboratory conditions, this document stipulates an extra testing phase during which the seat is excited in a purely sinusoidal, high-amplitude mode at the different frequencies encountered during tests under random excitations, and corresponding to the peaks of the frequency response function. If the system shows non-linearity it is advised to used input spectra and phase representative of the vibration exciting the seat.
As a result, the magnitudes measured at the different response points of the human-seat system during laboratory tests, using broad-band pseudo random excitations, could under no circumstances be used for comparison with limits or acceptable values. By contrast, it is stipulated using the measurements to determine the frequency response function of the human-seat system at seat pan and backrest level in the three directions X, Y and Z. These frequency response functions suffice for characterizing the vibratory behaviour of the seat with its occupant. The directions of excitation, favourable or harmful frequencies, and corresponding gains are thus clearly demonstrated. These inputs are relevant to a comparison of seats with different construction arrangements.
The frequency range relevant to railway conditions is limited to 0,5 Hz to 50 Hz. Railway seats transmit vibration with frequencies lower than 0,5 Hz without amplification. However, vibration with frequencies of over 50 Hz, as sustained by seats in service, is generally of too small a magnitude to be felt by seated passengers. For suspension seats, ISO 10326-1 is recommended.
The discomfort for passengers of railway vehicles can be assessed using ISO 2631-4 or EN 12299.