ISO 5982:2019
(Main)Mechanical vibration and shock — Range of idealized values to characterize human biodynamic response under whole-body vibration
Mechanical vibration and shock — Range of idealized values to characterize human biodynamic response under whole-body vibration
This document describes the range of idealized values of the apparent mass modulus and phase applicable to seated individuals with and without a back support subjected to x-, y- and z‑axis sinusoidal or broad-band random vibration and to standing individuals subjected to z‑axis sinusoidal or broad-band random vibration under specific experimental conditions. Additionally, this document describes the range of idealized values of seat-to-head transmissibility modulus and phase applicable to seated individuals without a back support subjected to z‑axis sinusoidal or broad-band random vibration. The ranges of idealized values defined in this document are considered to be valid for subjects on a rigid seat (or standing on a rigid platform for z-axis only), with feet supported and vibrated. The range of idealized seat-to-head transmissibility values is considered to be applicable also to the condition with the feet hanging freely. For seated individuals subjected to sinusoidal or broad-band random vibration, the apparent mass values are defined over the frequency range of 0,5 Hz to 10 Hz for the x‑axis and y‑axis, and over the frequency range of 0,5 Hz to 20 Hz for the z‑axis. The frequency and amplitude characteristics of the vibration fall within the range for which most vibration exposure is likely to predominate while driving vehicles such as agricultural tractors, earth-moving machinery and fork-lift trucks. Application to automobiles is not covered by this document in view of the lack of a meaningful database for conditions involving posture and vibration excitation levels most likely associated with car driving. The upper and lower values of modulus and phase defined at each frequency for each of the biodynamic response functions considered represent the range of most probable or idealized values. The middle values represent overall weighted means of the human data and define the target values for general applications. Such applications can involve the development of mechanical analogues for laboratory seat testing, or of functions to correct for the human interface when representing the body as a rigid mass, or the development of analytical human body models to be used for whole-body vibration exposure estimations or for seat and cushion design optimization.
Vibrations et chocs mécaniques — Enveloppes de valeurs probables caractérisant la réponse biodynamique d'individus soumis à des vibrations globales du corps
Le présent document décrit l'enveloppe de valeurs probables du module et de la phase de la masse apparente applicable aux individus en position assise, avec ou sans dossier, soumis à des vibrations sinusoïdales ou aléatoires à bande large dans les axes x, y et z ainsi qu'aux individus en position debout soumis à des vibrations sinusoïdales ou aléatoires à bande large sur l'axe z dans des conditions expérimentales spécifiques. De plus, le présent document décrit l'enveloppe des valeurs probables du module et de la phase de la transmissibilité séant-tête applicable aux individus en position assise, sans dossier et soumis à des vibrations sinusoïdales ou aléatoires à bande large sur l'axe z. Les enveloppes de valeurs probables définies dans le présent document sont considérées comme valables pour des individus assis sur un siège rigide (ou debout sur une plateforme rigide pour l'axe z seulement) et dont les pieds reposent sur un support qui vibre. L'enveloppe des valeurs probables pour la transmissibilité séant-tête est considérée comme applicable également aux situations sans repose-pieds. Pour les sujets en position assise soumis à des vibrations sinusoïdales ou aléatoires à bande large, les valeurs de la masse apparente sont définies sur la plage de fréquences de 0,5 Hz à 10 Hz pour les axes x et y, et sur la plage de fréquences de 0,5 Hz à 20 Hz pour l'axe z. Les caractéristiques de fréquence et d'amplitude des excitations vibratoires s'apparentent à celles qui sont susceptibles de prédominer lors de la conduite de véhicules tels que les tracteurs agricoles, les engins de chantier et les chariots élévateurs. L'application aux véhicules automobiles n'est pas couverte par le présent document en raison de l'insuffisance des données significatives disponibles faisant état des fonctions de réponse biodynamique applicables aux conditions de posture et de niveaux d'excitation vibratoire associés à la conduite de voitures. Les valeurs limites supérieure et inférieure du module et de la phase définies à chaque fréquence pour chacune des fonctions de réponse biodynamique considérées représentent les enveloppes des valeurs les plus probables applicables à chacune d'elles. Les valeurs centrales représentent les moyennes pondérées globales des données relatives au corps humain et définissent les valeurs cibles pour les applications générales. Ces applications peuvent inclure le développement de mannequins mécaniques du corps humain pour effectuer les essais de sièges en laboratoire ou de fonctions mathématiques pour prendre en compte l'influence de l'interface humaine lorsque la charge d'essai est une masse rigide ou encore l'élaboration de modèles du corps humain pouvant servir à l'estimation du niveau d'exposition aux vibrations globales du corps ou à l'optimisation de la conception de coussins et de sièges.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5982
Third edition
2019-03
Mechanical vibration and shock —
Range of idealized values to
characterize human biodynamic
response under whole-body vibration
Vibrations et chocs mécaniques — Enveloppes de valeurs probables
caractérisant la réponse biodynamique d'individus soumis à des
vibrations globales du corps
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Definition of values of apparent mass of the human body under vibration .3
4.1 Apparent mass of the seated body under x-axis vibration . 3
4.2 Applicability of values of apparent mass of the seated body under x-axis vibration. 3
4.3 Apparent mass of the seated body under y-axis vibration . 7
4.4 Applicability of values of apparent mass of the seated body under y-axis vibration . 8
4.5 Apparent mass of the seated body under z-axis vibration .11
4.6 Applicability of values of apparent mass of the seated body under z-axis vibration .12
4.7 Apparent mass of the standing body under z-axis vibration .15
4.8 Applicability of values of apparent mass of the standing body under z-axis vibration .16
5 Seat-to-head transmissibility of the seated human body under vertical vibration .17
5.1 Definition of values of seat-to-head transmissibility .17
5.2 Applicability of values of seat-to-head transmissibility .18
Annex A (informative) Identification of the data used to define the range of idealized
apparent mass and seat-to-head transmissibility .20
Annex B (informative) Lumped mass model .28
Annex C (informative) Mathematical models .31
Annex D (informative) Apparent mass of seated body under vertical vibration for three
different ranges of body masses (55 kg, 75 kg and 98 kg) .40
Bibliography .42
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and
condition monitoring, Subcommittee SC 4, Human exposure to mechanical vibration and shock.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 5982:2001), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Previously given ranges of idealized values for the apparent mass of the seated human body have
been updated.
— The range of idealized values is now defined for seated individuals, with and without a back
support, exposed to sinusoidal or broad-band random vibration in the x-axis, y-axis and z-axis with
unweighted RMS acceleration lower or equal to 2 m/s .
— Idealized values of apparent mass for standing individuals, while exposed to vertical vibration
(z-axis), have been added.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
Introduction
The biodynamic response of the seated human body subjected to vibration has widely been assessed
in terms of driving-point mechanical impedance or apparent mass and seat-to-head transmissibility.
While the first two functions relate to the force and motion at the point of input of vibration to the
body (“to the body” transfer functions), the last function refers specifically to the transmission of
motion through the body (“through the body” transfer function). Since biodynamic responses are non-
linear with respect to vibration magnitude, those functions are defined for a specific range of vibration
magnitudes. Knowledge of these functions under conditions representative of those encountered
while driving specific types of vehicles can find applications in current laboratory procedures defined
for assessing vehicle seat performance and for predicting whole-body vibration exposure levels on
platforms of mobile machinery. Although such procedures currently require that specific tests be
conducted with human subjects acting as test loads, these functions can form the basis for developing
a mechanical system capable of simulating the human body or for deriving functions that can account
for the human interface when the tests are being conducted with rigid masses. Such functions can
further form the basis for developing analytical models representing the human body, which through
combination with suitable suspension seat models can provide numerical means of estimating the
seat performance and of achieving optimal seat suspension and cushion design. Notwithstanding the
above applications, this document provides unification of available published data on the driving-point
mechanical impedance, apparent mass and seat-to-head transmissibility response functions satisfying
a specific set of conditions. In view of the restrictions imposed on posture and vibration excitation
levels, the values defined for each of these functions can be more applicable to drivers of off-road, heavy
road and industrial vehicles.
The response of the human body subjected to whole-body vibration is dependent on several factors,
including
a) subject mass,
b) posture and back support,
c) feet support and
d) excitation amplitude.
In this document, the apparent mass and the seat-to-head transmissibility are employed to describe the
biodynamic response characteristics of the human body to forced translational motion of the buttocks
or feet, as a function of frequency.
The unexplained differences between the mean modulus and phase values of apparent mass and
seat-to-head transmissibility reported in studies conducted independently, under a similar range of
experimental conditions, has dictated the form in which the standardized values for these functions is
presented. A synthesis of measured values has been performed using data published in the literature.
The most probable range of values of apparent mass and seat-to-head transmissibility modulus and
phase are defined as a function of frequency by upper and lower limit envelope curves, which encompass
the mean values of all data sets, at each frequency. The smoothened envelopes have been constructed
from successive piecewise approximations using a fixed number of points while creating an overlap. The
mean of the accepted data sets, weighted according to the number of subjects involved, and standard
deviation computed with respect to the weighted mean, are defined as a function of frequency, and
represent the target values for all applications of this document. Any data that fall within the range of
idealized values defined by upper and lower limit envelope curves can be considered to be an acceptable
representation of the biodynamic response functions of the human body under the specific conditions
defined.
No modulus or phase presented as a function of frequency in this document corresponds precisely
to the mean value measured in a single investigation involving human subjects at all frequencies.
Furthermore, measured data for a single subject can appear out of range of the upper and lower limit
envelope curves.
Major changes to previously given ranges of idealized values for the apparent mass of the seated human
body were considered necessary in view of the new data available since the publication of the second
edition (ISO 5982:2001). The second edition only considered the driving-point mechanical impedance/
apparent mass of seated individuals, without a back support, exposed to vertical vibration (z-axis). As
part of this document, a range of idealized values is defined for seated individuals, with and without a
back support, exposed to sinusoidal or broad-band random vibration in the x-axis, y-axis and z-axis with
unweighted RMS acceleration lower or equal to 2 m/s . Idealized values of apparent mass for standing
individuals, while exposed to vertical vibration (z-axis), have also been added. Values for seat-to-head
transmissibility (STHT) remained mostly unchanged and are still provided for seated individuals
without a back support while exposed to z-axis vertical vibration.
This document incorporates the most recent data to have been published on the apparent mass and seat-
to-head transmissibility, while satisfying the conditions specified above. Annex A provides information
on the selection of published data to define the range of idealized values of apparent mass and seat-to-
head transmissibility. The frequency ranges for defining these values are limited to 0,5 Hz to 20 Hz for
vertical vibration (z-axis) and to 0,5 Hz to 10 Hz for lateral (y-axis) and fore-aft (x-axis) vibration, since
predominant vibrations are known to occur within those ranges for several types of off-road, heavy
road and industrial vehicles. In Annex B, an analytical model of the seated human body is provided to
satisfy the range of idealized values defined for the apparent mass and seat-to-head transmissibility
functions. Alternatively, mathematical expressions in the form of transfer functions are provided in
Annex C to approximate the mean (target) values defined for these functions. Finally, values for the
apparent mass are provided in Annex D for three specific body masses ranges on the basis of a study
involving 27 male subjects.
vi © ISO 2019 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5982:2019(E)
Mechanical vibration and shock — Range of idealized
values to characterize human biodynamic response under
whole-body vibration
1 Scope
This document describes the range of idealized values of the apparent mass modulus and phase
applicable to seated individuals with and without a back support sub
...
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STANDARD 5982
Third edition
2019-03
Mechanical vibration and shock —
Range of idealized values to
characterize human biodynamic
response under whole-body vibration
Vibrations et chocs mécaniques — Enveloppes de valeurs probables
caractérisant la réponse biodynamique d'individus soumis à des
vibrations globales du corps
Reference number
©
ISO 2019
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All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
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Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Definition of values of apparent mass of the human body under vibration .3
4.1 Apparent mass of the seated body under x-axis vibration . 3
4.2 Applicability of values of apparent mass of the seated body under x-axis vibration. 3
4.3 Apparent mass of the seated body under y-axis vibration . 7
4.4 Applicability of values of apparent mass of the seated body under y-axis vibration . 8
4.5 Apparent mass of the seated body under z-axis vibration .11
4.6 Applicability of values of apparent mass of the seated body under z-axis vibration .12
4.7 Apparent mass of the standing body under z-axis vibration .15
4.8 Applicability of values of apparent mass of the standing body under z-axis vibration .16
5 Seat-to-head transmissibility of the seated human body under vertical vibration .17
5.1 Definition of values of seat-to-head transmissibility .17
5.2 Applicability of values of seat-to-head transmissibility .18
Annex A (informative) Identification of the data used to define the range of idealized
apparent mass and seat-to-head transmissibility .20
Annex B (informative) Lumped mass model .28
Annex C (informative) Mathematical models .31
Annex D (informative) Apparent mass of seated body under vertical vibration for three
different ranges of body masses (55 kg, 75 kg and 98 kg) .40
Bibliography .42
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and
condition monitoring, Subcommittee SC 4, Human exposure to mechanical vibration and shock.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 5982:2001), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Previously given ranges of idealized values for the apparent mass of the seated human body have
been updated.
— The range of idealized values is now defined for seated individuals, with and without a back
support, exposed to sinusoidal or broad-band random vibration in the x-axis, y-axis and z-axis with
unweighted RMS acceleration lower or equal to 2 m/s .
— Idealized values of apparent mass for standing individuals, while exposed to vertical vibration
(z-axis), have been added.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
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Introduction
The biodynamic response of the seated human body subjected to vibration has widely been assessed
in terms of driving-point mechanical impedance or apparent mass and seat-to-head transmissibility.
While the first two functions relate to the force and motion at the point of input of vibration to the
body (“to the body” transfer functions), the last function refers specifically to the transmission of
motion through the body (“through the body” transfer function). Since biodynamic responses are non-
linear with respect to vibration magnitude, those functions are defined for a specific range of vibration
magnitudes. Knowledge of these functions under conditions representative of those encountered
while driving specific types of vehicles can find applications in current laboratory procedures defined
for assessing vehicle seat performance and for predicting whole-body vibration exposure levels on
platforms of mobile machinery. Although such procedures currently require that specific tests be
conducted with human subjects acting as test loads, these functions can form the basis for developing
a mechanical system capable of simulating the human body or for deriving functions that can account
for the human interface when the tests are being conducted with rigid masses. Such functions can
further form the basis for developing analytical models representing the human body, which through
combination with suitable suspension seat models can provide numerical means of estimating the
seat performance and of achieving optimal seat suspension and cushion design. Notwithstanding the
above applications, this document provides unification of available published data on the driving-point
mechanical impedance, apparent mass and seat-to-head transmissibility response functions satisfying
a specific set of conditions. In view of the restrictions imposed on posture and vibration excitation
levels, the values defined for each of these functions can be more applicable to drivers of off-road, heavy
road and industrial vehicles.
The response of the human body subjected to whole-body vibration is dependent on several factors,
including
a) subject mass,
b) posture and back support,
c) feet support and
d) excitation amplitude.
In this document, the apparent mass and the seat-to-head transmissibility are employed to describe the
biodynamic response characteristics of the human body to forced translational motion of the buttocks
or feet, as a function of frequency.
The unexplained differences between the mean modulus and phase values of apparent mass and
seat-to-head transmissibility reported in studies conducted independently, under a similar range of
experimental conditions, has dictated the form in which the standardized values for these functions is
presented. A synthesis of measured values has been performed using data published in the literature.
The most probable range of values of apparent mass and seat-to-head transmissibility modulus and
phase are defined as a function of frequency by upper and lower limit envelope curves, which encompass
the mean values of all data sets, at each frequency. The smoothened envelopes have been constructed
from successive piecewise approximations using a fixed number of points while creating an overlap. The
mean of the accepted data sets, weighted according to the number of subjects involved, and standard
deviation computed with respect to the weighted mean, are defined as a function of frequency, and
represent the target values for all applications of this document. Any data that fall within the range of
idealized values defined by upper and lower limit envelope curves can be considered to be an acceptable
representation of the biodynamic response functions of the human body under the specific conditions
defined.
No modulus or phase presented as a function of frequency in this document corresponds precisely
to the mean value measured in a single investigation involving human subjects at all frequencies.
Furthermore, measured data for a single subject can appear out of range of the upper and lower limit
envelope curves.
Major changes to previously given ranges of idealized values for the apparent mass of the seated human
body were considered necessary in view of the new data available since the publication of the second
edition (ISO 5982:2001). The second edition only considered the driving-point mechanical impedance/
apparent mass of seated individuals, without a back support, exposed to vertical vibration (z-axis). As
part of this document, a range of idealized values is defined for seated individuals, with and without a
back support, exposed to sinusoidal or broad-band random vibration in the x-axis, y-axis and z-axis with
unweighted RMS acceleration lower or equal to 2 m/s . Idealized values of apparent mass for standing
individuals, while exposed to vertical vibration (z-axis), have also been added. Values for seat-to-head
transmissibility (STHT) remained mostly unchanged and are still provided for seated individuals
without a back support while exposed to z-axis vertical vibration.
This document incorporates the most recent data to have been published on the apparent mass and seat-
to-head transmissibility, while satisfying the conditions specified above. Annex A provides information
on the selection of published data to define the range of idealized values of apparent mass and seat-to-
head transmissibility. The frequency ranges for defining these values are limited to 0,5 Hz to 20 Hz for
vertical vibration (z-axis) and to 0,5 Hz to 10 Hz for lateral (y-axis) and fore-aft (x-axis) vibration, since
predominant vibrations are known to occur within those ranges for several types of off-road, heavy
road and industrial vehicles. In Annex B, an analytical model of the seated human body is provided to
satisfy the range of idealized values defined for the apparent mass and seat-to-head transmissibility
functions. Alternatively, mathematical expressions in the form of transfer functions are provided in
Annex C to approximate the mean (target) values defined for these functions. Finally, values for the
apparent mass are provided in Annex D for three specific body masses ranges on the basis of a study
involving 27 male subjects.
vi © ISO 2019 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5982:2019(E)
Mechanical vibration and shock — Range of idealized
values to characterize human biodynamic response under
whole-body vibration
1 Scope
This document describes the range of idealized values of the apparent mass modulus and phase
applicable to seated individuals with and without a back support sub
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5982
Troisième édition
2019-03
Vibrations et chocs mécaniques —
Enveloppes de valeurs probables
caractérisant la réponse
biodynamique d'individus soumis à
des vibrations globales du corps
Mechanical vibration and shock — Range of idealized values
to characterize human biodynamic response under whole-body
vibration
Numéro de référence
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ISO 2019
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Définition des valeurs de la masse apparente du corps humain soumis à des vibrations .3
4.1 Masse apparente du corps en position assise soumis à des vibrations dans l’axe x . 3
4.2 Applicabilité des valeurs de la masse apparente du corps en position assise
soumis à des vibrations dans l’axe x. 3
4.3 Masse apparente du corps assis soumis à des vibrations dans l’axe y . 7
4.4 Applicabilité des valeurs de la masse apparente du corps en position assise
soumis à des vibrations dans l’axe y . 8
4.5 Masse apparente du corps en position assise soumis à des vibrations dans l’axe z .11
4.6 Applicabilité des valeurs de la masse apparente du corps en position assise
soumis à des vibrations dans l’axe z .12
4.7 Masse apparente du corps en position debout soumis à des vibrations dans l’axe z .15
4.8 Applicabilité des valeurs de la masse apparente du corps en position debout
soumis à des vibrations dans l’axe z .16
5 Transmissibilité séant-tête du corps en position assise soumis à des vibrations
verticales .17
5.1 Définition des valeurs de la transmissibilité séant-tête .17
5.2 Applicabilité des valeurs de la transmissibilité séant-tête .18
Annexe A (informative) Détermination des données utilisées pour définir l’enveloppe de
valeurs caractérisant la masse apparente et la transmissibilité séant-tête .20
Annexe B (informative) Modèle de masse concentré .31
Annexe C (informative) Modèles mathématiques .34
Annexe D (informative) Masse apparente du corps en position assise soumis à des
vibrations verticales pour trois plages différentes de masses corporelles
(55 kg, 75 kg et 98 kg) .50
Bibliographie .52
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques,
et leur surveillance, sous-comité SC 4, Exposition des individus aux vibrations et chocs mécaniques.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 5982:2001), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— les enveloppes des valeurs probables de la masse apparente du corps humain en position assise
données précédemment ont été mises à jour;
— l’enveloppe de valeurs probables est désormais définie pour des individus assis, avec et sans dossier,
soumis à des vibrations sinusoïdales ou aléatoires à bande large dans les axes x, y et z avec une
accélération efficace non pondérée inférieure ou égale à 2 m/s ;
— les valeurs probables de masse apparente pour des individus debout soumis à des vibrations
verticales (axe z) ont également été ajoutées.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
Introduction
La réponse biodynamique du corps humain en position assise soumis à des vibrations a largement
été évaluée en termes d’impédance mécanique d’entrée ou de masse apparente et de transmissibilité
séant-tête. Alors que les deux premières fonctions concernent la force et le mouvement au point
d’entrée de la vibration dans le corps (fonctions de transfert «au corps»), la dernière fonction fait plus
particulièrement référence à la transmission du mouvement dans le corps (fonction de transfert «au
travers du corps»). Sachant que les réponses biodynamiques ne sont pas proportionnelles à l’amplitude
des vibrations, les fonctions correspondantes sont définies dans une gamme spécifique d’amplitude de
vibrations. La connaissance de ces fonctions dans des conditions représentatives de celles rencontrées
lors de la conduite de certains types de véhicules peut trouver des applications dans les codes d’essais
actuels de laboratoire définis pour évaluer la performance du siège d’un véhicule et prévoir les niveaux
d’exposition aux vibrations globales du corps sur les plateformes de machines mobiles. Bien que ces
codes nécessitent aujourd’hui la réalisation d’essais avec des sujets humains en tant que charges
d’essai, ces fonctions peuvent servir de base pour l’élaboration d’un système mécanique capable de
simuler le corps humain ou pour la détermination d’expressions mathématiques capables de rendre
compte de l’influence de l’interface humaine lorsque les essais sont réalisés avec des masses rigides.
Par ailleurs, ces fonctions peuvent servir de base à l’élaboration de modèles analytiques représentant
le corps humain qui, associés à des modèles de siège à suspension appropriés, permettent de disposer
de moyens numériques pour estimer les performances du siège et concevoir de manière optimale les
suspensions et les coussins de sièges. Nonobstant les applications susmentionnées, le présent document
regroupe les données disponibles publiées sur les fonctions d’impédance mécanique d’entrée, de masse
apparente et de transmissibilité séant-tête répondant à un ensemble de conditions spécifiques. Au vu
des restrictions imposées sur la posture du corps et les niveaux d’excitation vibratoire, les valeurs
définies pour chacune de ces fonctions peuvent être considérées comme étant davantage applicables
aux conducteurs de véhicules tout terrain, poids lourds et autres véhicules industriels.
La réponse du corps humain soumis à des vibrations globales du corps dépend de plusieurs facteurs, dont:
a) la masse du sujet;
b) la posture et le dossier;
c) le repose-pieds; et
d) l’amplitude de l’excitation.
Dans le présent document, la masse apparente et la transmissibilité séant-tête sont utilisées pour
exprimer, en fonction de la fréquence, les caractéristiques de réponse biodynamique du corps humain
soumis à un mouvement de translation forcé du séant ou des pieds.
Les différences inexpliquées entre les valeurs moyennes de module et de phase de la masse apparente
et de la transmissibilité séant-tête enregistrées lors d’études réalisées de manière indépendante
et dans des conditions expérimentales équivalentes ont déterminé la forme de présentation des
valeurs normalisées pour ces fonctions. Une synthèse des valeurs mesurées a été réalisée à partir des
données publiées dans la littérature. Les enveloppes des valeurs les plus caractéristiques du module
et de la phase de la masse apparente et de la transmissibilité séant-tête sont définies en fonction de
la fréquence par les courbes limites supérieure et inférieure qui englobent les valeurs moyennes de
tous les ensembles de données et à chaque fréquence. Les enveloppes ont été élaborées à partir de
fonctions d’interpolation et de lissage appliquées à des sections de courbes en utilisant un nombre fixe
de points tout en créant un chevauchement. La moyenne des ensembles de données acceptés pondérée
par le nombre de sujets impliqués ainsi que l’écart-type calculé à partir de la moyenne pondérée sont
définis en fonction de la fréquence et représentent les valeurs cibles pour toutes les applications du
présent document. Toute donnée s’inscrivant dans l’enveloppe de valeurs probables comprises entre les
courbes de limites supérieure et inférieure peut être considérée comme une représentation acceptable
des fonctions de réponse biodynamique du corps humain dans les conditions spécifiques définies.
Aucun module ni aucune phase présenté en fonction de la fréquence dans le présent document ne
correspond exactement à la valeur moyenne mesurée à toutes les fréquences au cours d’une seule
étude impliquant des sujets humains. De plus, les données mesurées pour un seul sujet peuvent ne pas
s’inscrire à l’intérieur des courbes enveloppes définissant les limites supérieure et inférieure.
En raison des nouvelles données disponibles depuis la publication de la deuxième édition (ISO 5982:2001),
il devient nécessaire d’apporter des modifications importantes aux enveloppes de valeurs probables de
la masse apparente du corps humain en position assise telles qu’elles étaient données précédemment.
Cette deuxième édition ne tenait compte que de l’impédance mécanique d’entrée ou de la masse
apparente des individus en position assise sans dossier et soumis à des vibrations verticales (axe z).
Dans le cadre du présent document, l’enveloppe de valeurs probables est définie pour des individus
assis, avec et sans dossier, soumis
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5982
Troisième édition
2019-03
Vibrations et chocs mécaniques —
Enveloppes de valeurs probables
caractérisant la réponse
biodynamique d'individus soumis à
des vibrations globales du corps
Mechanical vibration and shock — Range of idealized values
to characterize human biodynamic response under whole-body
vibration
Numéro de référence
©
ISO 2019
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Définition des valeurs de la masse apparente du corps humain soumis à des vibrations .3
4.1 Masse apparente du corps en position assise soumis à des vibrations dans l’axe x . 3
4.2 Applicabilité des valeurs de la masse apparente du corps en position assise
soumis à des vibrations dans l’axe x. 3
4.3 Masse apparente du corps assis soumis à des vibrations dans l’axe y . 7
4.4 Applicabilité des valeurs de la masse apparente du corps en position assise
soumis à des vibrations dans l’axe y . 8
4.5 Masse apparente du corps en position assise soumis à des vibrations dans l’axe z .11
4.6 Applicabilité des valeurs de la masse apparente du corps en position assise
soumis à des vibrations dans l’axe z .12
4.7 Masse apparente du corps en position debout soumis à des vibrations dans l’axe z .15
4.8 Applicabilité des valeurs de la masse apparente du corps en position debout
soumis à des vibrations dans l’axe z .16
5 Transmissibilité séant-tête du corps en position assise soumis à des vibrations
verticales .17
5.1 Définition des valeurs de la transmissibilité séant-tête .17
5.2 Applicabilité des valeurs de la transmissibilité séant-tête .18
Annexe A (informative) Détermination des données utilisées pour définir l’enveloppe de
valeurs caractérisant la masse apparente et la transmissibilité séant-tête .20
Annexe B (informative) Modèle de masse concentré .31
Annexe C (informative) Modèles mathématiques .34
Annexe D (informative) Masse apparente du corps en position assise soumis à des
vibrations verticales pour trois plages différentes de masses corporelles
(55 kg, 75 kg et 98 kg) .50
Bibliographie .52
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques,
et leur surveillance, sous-comité SC 4, Exposition des individus aux vibrations et chocs mécaniques.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 5982:2001), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— les enveloppes des valeurs probables de la masse apparente du corps humain en position assise
données précédemment ont été mises à jour;
— l’enveloppe de valeurs probables est désormais définie pour des individus assis, avec et sans dossier,
soumis à des vibrations sinusoïdales ou aléatoires à bande large dans les axes x, y et z avec une
accélération efficace non pondérée inférieure ou égale à 2 m/s ;
— les valeurs probables de masse apparente pour des individus debout soumis à des vibrations
verticales (axe z) ont également été ajoutées.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
Introduction
La réponse biodynamique du corps humain en position assise soumis à des vibrations a largement
été évaluée en termes d’impédance mécanique d’entrée ou de masse apparente et de transmissibilité
séant-tête. Alors que les deux premières fonctions concernent la force et le mouvement au point
d’entrée de la vibration dans le corps (fonctions de transfert «au corps»), la dernière fonction fait plus
particulièrement référence à la transmission du mouvement dans le corps (fonction de transfert «au
travers du corps»). Sachant que les réponses biodynamiques ne sont pas proportionnelles à l’amplitude
des vibrations, les fonctions correspondantes sont définies dans une gamme spécifique d’amplitude de
vibrations. La connaissance de ces fonctions dans des conditions représentatives de celles rencontrées
lors de la conduite de certains types de véhicules peut trouver des applications dans les codes d’essais
actuels de laboratoire définis pour évaluer la performance du siège d’un véhicule et prévoir les niveaux
d’exposition aux vibrations globales du corps sur les plateformes de machines mobiles. Bien que ces
codes nécessitent aujourd’hui la réalisation d’essais avec des sujets humains en tant que charges
d’essai, ces fonctions peuvent servir de base pour l’élaboration d’un système mécanique capable de
simuler le corps humain ou pour la détermination d’expressions mathématiques capables de rendre
compte de l’influence de l’interface humaine lorsque les essais sont réalisés avec des masses rigides.
Par ailleurs, ces fonctions peuvent servir de base à l’élaboration de modèles analytiques représentant
le corps humain qui, associés à des modèles de siège à suspension appropriés, permettent de disposer
de moyens numériques pour estimer les performances du siège et concevoir de manière optimale les
suspensions et les coussins de sièges. Nonobstant les applications susmentionnées, le présent document
regroupe les données disponibles publiées sur les fonctions d’impédance mécanique d’entrée, de masse
apparente et de transmissibilité séant-tête répondant à un ensemble de conditions spécifiques. Au vu
des restrictions imposées sur la posture du corps et les niveaux d’excitation vibratoire, les valeurs
définies pour chacune de ces fonctions peuvent être considérées comme étant davantage applicables
aux conducteurs de véhicules tout terrain, poids lourds et autres véhicules industriels.
La réponse du corps humain soumis à des vibrations globales du corps dépend de plusieurs facteurs, dont:
a) la masse du sujet;
b) la posture et le dossier;
c) le repose-pieds; et
d) l’amplitude de l’excitation.
Dans le présent document, la masse apparente et la transmissibilité séant-tête sont utilisées pour
exprimer, en fonction de la fréquence, les caractéristiques de réponse biodynamique du corps humain
soumis à un mouvement de translation forcé du séant ou des pieds.
Les différences inexpliquées entre les valeurs moyennes de module et de phase de la masse apparente
et de la transmissibilité séant-tête enregistrées lors d’études réalisées de manière indépendante
et dans des conditions expérimentales équivalentes ont déterminé la forme de présentation des
valeurs normalisées pour ces fonctions. Une synthèse des valeurs mesurées a été réalisée à partir des
données publiées dans la littérature. Les enveloppes des valeurs les plus caractéristiques du module
et de la phase de la masse apparente et de la transmissibilité séant-tête sont définies en fonction de
la fréquence par les courbes limites supérieure et inférieure qui englobent les valeurs moyennes de
tous les ensembles de données et à chaque fréquence. Les enveloppes ont été élaborées à partir de
fonctions d’interpolation et de lissage appliquées à des sections de courbes en utilisant un nombre fixe
de points tout en créant un chevauchement. La moyenne des ensembles de données acceptés pondérée
par le nombre de sujets impliqués ainsi que l’écart-type calculé à partir de la moyenne pondérée sont
définis en fonction de la fréquence et représentent les valeurs cibles pour toutes les applications du
présent document. Toute donnée s’inscrivant dans l’enveloppe de valeurs probables comprises entre les
courbes de limites supérieure et inférieure peut être considérée comme une représentation acceptable
des fonctions de réponse biodynamique du corps humain dans les conditions spécifiques définies.
Aucun module ni aucune phase présenté en fonction de la fréquence dans le présent document ne
correspond exactement à la valeur moyenne mesurée à toutes les fréquences au cours d’une seule
étude impliquant des sujets humains. De plus, les données mesurées pour un seul sujet peuvent ne pas
s’inscrire à l’intérieur des courbes enveloppes définissant les limites supérieure et inférieure.
En raison des nouvelles données disponibles depuis la publication de la deuxième édition (ISO 5982:2001),
il devient nécessaire d’apporter des modifications importantes aux enveloppes de valeurs probables de
la masse apparente du corps humain en position assise telles qu’elles étaient données précédemment.
Cette deuxième édition ne tenait compte que de l’impédance mécanique d’entrée ou de la masse
apparente des individus en position assise sans dossier et soumis à des vibrations verticales (axe z).
Dans le cadre du présent document, l’enveloppe de valeurs probables est définie pour des individus
assis, avec et sans dossier, soumis
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.