ISO 10326-2:2022
(Main)Mechanical vibration — Laboratory method for evaluating vehicle seat vibration — Part 2: Application to railway vehicles
Mechanical vibration — Laboratory method for evaluating vehicle seat vibration — Part 2: Application to railway vehicles
This document defines specifications covering laboratory tests for seats designed for passengers and crew in railway tractive and trailer vehicles. It concerns tri-axial rectilinear vibration within the frequency range 0,5 Hz to 50 Hz. It specifies the input test vibration to be used at seat testing. This document makes it possible to characterize, in the form of frequency response functions, the manner in which vibration is transmitted to the seat occupant. It also provides an estimator showing the behaviour of the seat in terms of dynamic comfort perceived by the seated person. Different types of excitations can be used and are described depending on knowledge of the vibration environment encountered by the seat and the capability of the vibration simulator.
Vibrations mécaniques — Méthode en laboratoire pour l'évaluation des vibrations du siège de véhicules — Partie 2: Application aux véhicules ferroviaires
Le présent document définit les spécifications traitant des essais de laboratoire effectués avec des sièges conçus pour les passagers et le personnel des véhicules ferroviaires de traction et de remorquage. Il concerne les vibrations rectilignes triaxiales relevant de la gamme de fréquences comprise entre 0,5 Hz et 50 Hz. Il spécifie les vibrations d’entrée à utiliser pour l’essai du siège. Le présent document permet de caractériser, sous la forme de réponses en fréquence, la façon dont les vibrations sont transmises à l’occupant du siège. Il spécifie également un estimateur représentant le comportement du siège en matière de confort dynamique ressenti par la personne assise. Différents types d’excitations peuvent être utilisés et sont décrits en tenant compte des connaissances de l’environnement vibratoire du siège et des fonctionnalités offertes par le simulateur de vibrations.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10326-2
Second edition
2022-03
Mechanical vibration — Laboratory
method for evaluating vehicle seat
vibration —
Part 2:
Application to railway vehicles
Vibrations mécaniques — Méthode en laboratoire pour l'évaluation
des vibrations du siège de véhicules —
Partie 2: Application aux véhicules ferroviaires
Reference number
© ISO 2022
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Symbols and abbreviated terms . 2
4 Direction of vibration . 3
5 Characterization of vibration and of its transmission . 4
5.1 Characterization of vibration . 4
5.1.1 General . 4
5.1.2 Root-mean-square acceleration, a . 4
rms
5.1.3 Acceleration power auto spectral density, G ( f ) . 5
aa
5.1.4 Acceleration cross spectral density, G ( f ) . 5
ab
5.2 Characterization of vibration transmission . 5
5.2.1 General . 5
5.2.2 Frequency response function, H( f ) . 5
5.2.3 Coherence function, γ ()f . 5
ab
5.2.4 Transmissibility, T . 6
R
5.2.5 Weighted transmissibility, T and SEAT factor . 6
Rw
6 General observations . 7
7 Measurement positions .7
8 Instrumentation . 7
9 Safety requirements. 8
10 Test seats and test persons . 8
10.1 Test seats . 8
10.2 Test persons . 8
11 Input test vibration . 9
11.1 General . 9
11.2 Pseudo-random excitation . 9
11.2.1 Generation of the excitation signal . 9
11.2.2 Power auto spectral density . 10
11.2.3 Root-mean-square acceleration . 10
11.2.4 Tolerances . 10
11.2.5 Multi-axis excitation . 10
11.3 Sinusoidal excitation . 10
11.4 Realistic excitation representing the dynamic environment of the tested seat . 11
12 Parameters adopted for characterizing the vibration transmission .11
12.1 Pseudo-random and realistic excitations . 11
12.2 Sinusoidal excitation . 11
13 Test procedure .12
13.1 Initial procedure . 12
13.2 Tests under pseudo-random and realistic excitations .12
13.3 Tests under sinusoidal excitation .12
14 Test report .12
14.1 Seat .12
14.2 Test persons .12
iii
14.3 Measuring chain . 13
14.4 Results . .13
Annex A (informative) Example of excitation generating process .16
Annex B (informative) Realistic vibration excitation for seat testing .19
Bibliography .27
iv
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 second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10326-2:2001), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— propositions of new excitation signals to measure seat transmissibility: a lower level of narrowband
vibration, and measured or reproduced real train stimuli to better consider the non-linearity of the
human-seat system;
— propositions to calculate the SEAT “predicted” value from the measured seat transmissibility and
real train stimuli.
Annex B gives an example to build an excitation signal for seat testing from a trains’ vibration
characteristics.
A list of all parts in the ISO 10326 series can be found on the ISO website.
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.
v
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.
vi
The discomfort for passengers of railway vehicles can be assessed using ISO 2631-4 or EN 12299.
vii
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10326-2:2022(E)
Mechanical vibration — Laboratory method for evaluating
vehicle seat vibration —
Part 2:
Application to railway vehicles
1 Scope
This document defines specifications covering laboratory tests for seats designed for passengers and
crew in railway tractive and trailer vehicles.
It concerns tri-axial rectilinear vibration within the frequency range 0,5 Hz to 50 Hz. It specifies the
input test vibration to be used at seat testing.
This document makes it possible to characterize, in the form of frequency response functions, the
manner in which vibration is transmitted to the seat occupant. It also provides an estimator showing
the behaviour of the seat in terms of dynamic comfort perceived by the seated person.
Different types of excitations can be used and are described depending on knowledge of the vibration
environment encountered by the seat and the capability of the vibration simulator.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
ISO 5347 (all parts), Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups
ISO 5348, Mechanical vibration and shock — Mechanical mounting of accelerometers
ISO 8041-1, Human response to vibration — Measuring instrumentation — Part 1: General purpose
vibration meters
ISO 10326-1:2016, Mechanical vibration — Laboratory method for evaluating vehicle seat vibration —
Part 1: Basic requirements
ISO 13090-1, Mechanical vibration and shock — Guidance on safety aspects of tests and experiments with
people — Part 1: Exposure to whole-body mechanical vibration and repeated shock
ISO 16063 (all parts), Methods for the calibration of vibration and shock transducers
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2041 apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.2 Symbols and abbreviated terms
The following symbols and abbreviated terms are used in this document:
a root-mean-square (rms) value of acceleration, m/s
rms
a weighted root-mean-square value of acceleration (using frequency weighting described in
W
ISO 2631-1), m/s
W( f ) appropriate frequency weighting for vibration discomfort (as described in ISO 2631-1)
a(t) instantaneous value of an acceleration time history, m/s
at,,Bf
() instantaneous value of the acceleration time history a(t), filtered in the frequency range
e
( f − B /2) to ( f + B /2), m/s
e e
b(t) instantaneous value of an acceleration time history, m/s
bt(),,Bf
instantaneous value of the acceleration time history b(t), filtered in the frequency range
e
( f − B /2) to ( f + B /2), m/s
e e
bt′ ,,Bf
()
instantaneous value of the acceleration time history b(t), filtered in the frequency range
e
( f − B /2) to ( f + B /2), with phase shifted by π/2, m/s
e e
B acceleration measuring point on the backrest of a seat occupied by a subject
B resolution bandwidth of a frequency analysis, Hz
e
2 2
C ( f ) real part of G ( f ), (m/s ) /Hz
ab ab
d displacement amplitude at a single frequency, m
f frequency, Hz
f frequency corresponding to a peak of the frequency response function, Hz
r
G ( f ) acceleration power auto spectral density function of the time history a(t), being the mean-
aa
2 2
square value of acceleration per unit frequency bandwidth, (m/s ) /Hz
G ( f ) cross power spectral density function of two acceleration time histories, a(t) and b(t), being
ab
2 2
a complex function, also called acceleration cross spectral density, (m/s ) /Hz
2 2
Gf()
modulus of G ( f ), (m/s ) /Hz
ab
ab
G ( f ) acceleration power auto spectral density function of the time history b(t), being the mean-
bb
2 2
square value of acceleration per unit frequency bandwidth, (m/s ) /Hz
H( f ) frequency response function, being a dimensionless complex function of frequency
P acceleration measuring point on the test platform
PSD power spectral density
2 2
Q ( f ) imaginary part of G ( f ), (m/s ) /Hz
ab ab
S acceleration measuring point on the seat pan of the seat occupied by a subject
t time, s
T duration of signal measurement and analysis, s
T transmissibility (dimensionless)
R
x, y and z letters used in characterizing the direction of vibration at seat pan and backrest, points S
and B
X, Y and Z letters used in characterizing the direction of platform vibration at point P
coherence function between the two accelerations a(t) and b(t), being a dimensionless
()f
γ
ab
function in the range 0 to 1
Θ ( f ) phase of G ( f ), being a real function, rad
ab ab
The following subscripts are used in this document:
i direction of platform vibration, taking the values X, Y or Z
k direction of vibration at points S or B, taking the values x, y or z
rms root-mean-square value
s subscript denoting that the results of three consecutive tests have been averaged
w subscript characterizing a parameter calculated on the basis of frequency-weighted signals
α subscript characterizing the location of an acceleration measuring point: S (seat pan) and
B (backrest)
4 Direction of vibration
The coordinate axes X, Y and Z for the evaluation of human exposure to whole-body vibration in
accordance with this document are defined in ISO 2631-1 by the orthogonal biodynamic coordinate
system shown in Figure 1. For the purposes of this document, two such basicentric coordinate systems
are used, with their origins at the interface at the buttocks and the seat cushion, and at the interface of
the back of a seated person and the backrest of the seat. Their axes are approximately parallel to the
axes shown in Figure 1.
The coordinate axes for describing rectilinear vibration of the vehicle are defined by an orthogonal
coordinate system parallel to the principal axes of the vehicle. The X-axis is parallel to the longitudinal
axis, the Y-axis parallel to the transverse axis and the Z-axis upwards perpendicular to the plane
defined by the X and Y axes. The coordinate system for the description of the vehicle vibration is usually
not parallel to the coordinate systems for the seat occupant because of practical reasons such as seat
cushion angles or actual position of the seat with respect to the longitudinal axis of the vehicle.
Key
1 seat backrest B output accelerations on the backrest
2 seat pan S output accelerations on the seat pan
3 platform P input accelerations from the vibrating platform
NOTE The arrows indicate the positive directions.
Figure 1 — Directions of vibration measurements
5 Characterization of vibration and of its transmission
5.1 Characterization of vibration
5.1.1 General
Three quantities shall be used to describe the vibration, root-mean-square acceleration, acceleration
power spectral density and acceleration cross spectral density.
5.1.2 Root-mean-square acceleration, a
rms
The root-mean-square value of the acceleration signal, a , shall be calculated by a method equivalent
rms
to that described by the following Formula (1):
12/
T
2
a = at()dt (1)
rms
∫
T
5.1.3 Acceleration power auto spectral density, G (f)
aa
The acceleration power spectral density, G ( f ), shall be estimated by a method equivalent to that
aa
described by the following Formula (2):
T
Gf() = at,Bf dt (2)
()
aa e,
∫
BT⋅
e
5.1.4 Acceleration cross spectral density, G (f)
ab
This parameter is used for connecting two acceleration signals, one a(t) or input acceleration for seat
excitation, the other b(t) or output acceleration response of human-seat system at a given interface
point. The cross power spectral density, G ( f ), shall be estimated by a method equivalent to that
ab
described by the following Formula (3):
− j ()f
Θ
ab
()f =−()f j ()f = (f ) (3)
Q
G C G e
ab ab ab
ab
where
T
Cf = at,,Bf ⋅bt,,Bf dt ;
() () ()
ab ee
∫
BT⋅
e
T
Qf() = at(),,Bf ⋅bt',()Bf,dt ;
ab ee
∫
BT⋅
e
(f ) =+ (f ) (f ) ;
Q
G C
ab
ab
ab
()f
Q
ab
()f = arctan
Θ
ab
()f
C
ab
5.2 Characterization of vibration transmission
5.2.1 General
The following parameters shall be used to characterize the transmission of vibration from their input at
the seat fastening point at the floor or platform, acceleration signal a(t), up to their output at a human-
seat interface point, acceleration signal b(t).
5.2.2 Frequency response function, H(f)
This is a dimensionless complex function of frequency f. It shall be calculated by means of a method
equivalent to that described by the following Formula (4):
Hf()=Gf()/Gf() (4)
ab aa
5.2.3 Coherence function, γ ()f
ab
This is a dimensionless real function of frequency f. It shall be calculated by means of a method
equivalent to that described by the following Formula (5):
Gf
()
2 ab
γ f = (5)
()
ab
Gf()⋅Gf()
aa bb
5.2.4 Transmissibility, T
R
This is a real, dimensionless value defined as the ratio of the root-mean-square acceleration measured
at the human-seat interface, to the same value measured at the seat mounting plate (platform).
NOTE 1 The transmissibility is strongly dependent on the input vibration, in particular on its power spectral
density function.
NOTE 2 For the transmissibility at the single (resonance) frequency of a seat, ISO 10326-1 uses the symbol, T.
5.2.5 Weighted transmissibility, T and SEAT factor
Rw
T is the transmissibility calculated on the basis of accelerations weighted according to ISO 2631-1.
Rw
The frequency weighting curves and their tolerances shall be in accordance with ISO 8041-1.
The SEAT factor, defined in ISO 10326-1, indicates if dynamic comfort is improved or not by the
seat behaviour. If SEAT > 1, the seat increases dynamic discomfort. If SEAT < 1, the seat attenuates
uncomfortable vibration. SEAT predicts the vibration discomfort on a non-rigid seat relative to the
vibration discomfort on a rigid seat in the same vibration environment, following Formulae (6) and (7):
a
wS
SEAT= (6)
a
wP
where
a weighted root-mean-square value of acceleration measured on the seat pan;
wS
a weighted root-mean-square value of acceleration measured on the platform.
wP
12/
Wf()⋅Gf()df
SS
∫
05,
SEAT = (7)
measured
Wf ⋅Gf df
() ()
PP
∫
05,
where
G ( f ) acceleration power auto spectral density function of the acceleration measured on the seat pan;
SS
G ( f ) acceleration power auto spectral density function of the acceleration measured on the platform;
PP
W( f ) appropriate frequency weighting for vibration discomfort (as described in ISO 2631-1).
A predicted SEAT value for a train seat can also be calculated from measurements of vibration in a
train and measurements of seat transmissibility obtained using random vibration in a laboratory, using
Formula (8):
12/
2 2
Gf()Hf() Wf()df
TT
∫
05,
SEAT = (8)
predicted
12/
2
Gf( ))Wfd
TT
∫
05,
where
G ( f ) acceleration power auto spectral density function of the acceleration measured on the trains’
TT
floor at the point of interest;
W( f ) appropriate frequency weighting for vibration discomfort (as described in ISO 2631-1);
H( f ) frequency response function between the acceleration measured at the seat and the accel-
eration measured at the platform;
H(f) is the transfer function as defined in Formula (4) using the autospectral and crosspectral
density defined in Formulae (2) and (3).
6 General observations
The laboratory testing method described in this document calls for the use of a test bench whereby,
rectilinear vibration can be applied at the fastening points of a seat to be tested, with an occupant, in
the directions X, Y and Z, either successively with a unidirectional test bench or simultaneously with a
multi-axis test bench.
This document defines the method to be used in characterizing the vibration transmission from the
base of the excited seat (point P in Figure 1) in a single or in multiple directions X, Y or Z, with up to
two points located at the human-seat interfaces, one point (point S) on the seat pan, the other point
(point B) on the backrest. At each of these two points, responses shall be measured simultaneously in
the three directions X, Y and Z, and the corresponding frequency response functions, transmissibilities
as well as weighted transmissibilities shall be calculated.
The input test vibration to be used at se
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10326-2
Deuxième édition
2022-03
Vibrations mécaniques — Méthode
en laboratoire pour l'évaluation des
vibrations du siège de véhicules —
Partie 2:
Application aux véhicules ferroviaires
Mechanical vibration — Laboratory method for evaluating vehicle
seat vibration —
Part 2: Application to railway vehicles
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022
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
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles et termes abrégés . 2
4 Direction des vibrations .3
5 Caractérisation des vibrations et de leurs transmissions. 4
5.1 Caractérisation des vibrations . 4
5.1.1 Généralités . 4
5.1.2 Accélération efficace, a . 4
eff
5.1.3 Densité auto-spectrale de puissance d’accélération, G ( f ) . 5
aa
5.1.4 Densité spectrale croisée d’accélération, G ( f ) . 5
ab
5.2 Caractérisation des transmissions de vibrations . 5
5.2.1 Généralités . 5
5.2.2 Réponse en fréquence, H( f ) . 5
5.2.3 Fonction de cohérence, γ ()f . 5
ab
5.2.4 Transmissibilité, T . . 6
R
5.2.5 Transmissibilité pondérée, T et facteur SEAT . 6
Rw
6 Observations générales .7
7 Positions de mesurage .7
8 Appareillage . 7
9 Exigences de sécurité . 8
10 Sièges d’essai et sujets . 8
10.1 Sièges d’essai . 8
10.2 Sujets . 8
11 Vibrations d’excitation . 9
11.1 Généralités . 9
11.2 Excitation pseudo-aléatoire . 9
11.2.1 Génération du signal d’excitation . 9
11.2.2 Densité auto-spectrale de puissance . 10
11.2.3 Accélération efficace . 10
11.2.4 Tolérances . 10
11.2.5 Excitation multiaxiale . 10
11.3 Excitation sinusoïdale . 11
11.4 Excitation réaliste représentant l’environnement dynamique du siège d’essai . 11
12 Paramètres adoptés pour la caractérisation de la transmission des vibrations .11
12.1 Excitations pseudo-aléatoires et réalistes . 11
12.2 Excitation sinusoïdale . 12
13 Mode opératoire .12
13.1 Mode opératoire initial . 12
13.2 Essais effectués avec des excitations pseudo-aléatoires et réalistes .12
13.3 Essais effectués avec des excitations sinusoïdales .12
14 Rapport d’essai .13
14.1 Siège .13
14.2 Sujets .13
iii
14.3 Chaîne de mesure . 13
14.4 Résultats .13
Annexe A (informative) Exemple de processus de génération d’excitations .16
Annexe B (informative) Excitation vibratoire réaliste pour les essais de siège .19
Bibliographie .27
iv
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 le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/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 deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10326-2:2001), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications apportées sont les suivantes:
— propositions de nouveaux signaux d’excitation pour mesurer la transmissibilité au siège: un niveau
inférieur de vibrations à bande étroite, et des stimuli de train réels reproduits ou mesurés pour
mieux tenir compte de la non-linéarité du système sujet-siège;
— propositions pour calculer la valeur SEAT «prédite» à partir de la transmissibilité au siège mesurée
et des stimuli de train réels.
L’Annexe B donne un exemple de la façon de construire un signal d’excitation pour des essais de siège
par rapport aux caractéristiques de vibration d’un train.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10326 se trouve sur le site web de l’ISO.
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.
v
Introduction
Bien que les vibrations des véhicules ferroviaires ressenties par les passagers soient toujours de faible
ampleur, il n’en reste pas moins que les accélérations aux interfaces assise et dossier du siège peuvent
parfois être supérieures aux excitations transmises par le châssis du véhicule. Par conséquent, le but
des essais en laboratoire réalisés avec des sièges de véhicules ferroviaires est fondamentalement de
parfaire les connaissances existantes sur leur comportement dynamique global, ainsi que sur celui de
leurs différents composants: châssis du siège, système de suspension, garnitures, revêtements, etc.
À long terme, il convient que les connaissances fournissent des directives utiles quant au choix des
composants optimaux, et pour l’amélioration ultérieure du confort du passager.
Les essais en laboratoire peuvent être effectués dans des conditions d’excitation clairement définies
et reproductibles, pour compléter les études réalisées sur le terrain. Ils représentent par conséquent
une méthode d’étude essentielle complémentaire aux recherches menées dans le domaine.
Les vibrations ressenties à la base des sièges de véhicules ferroviaires sont de type aléatoire, à large
bande. Leurs spectres, de forme complexe et non stationnaire, dépendent du véhicule lui-même,
de sa charge, des conditions de profil des roues, de la géométrie et de la qualité des voies, etc. Par
conséquent, dans le présent document, il est stipulé de soumettre le siège, occupé par un sujet, à divers
types d’excitations (telles que des excitations pseudo-aléatoires, sinusoïdales et réalistes, décrites
à l’Article 11):
— des vibrations pseudo-aléatoires à large bande dans les trois directions X, Y et Z successivement.
Leurs spectres présentent une forme suffisamment simple et une amplitude suffisante pour couvrir
la majorité des spectres réels observés en ligne, tout en demeurant néanmoins assez différents de
ces derniers;
— des vibrations pseudo-aléatoires à large bande similaires dans les trois directions X, Y et Z
simultanément. Cela permet de prendre en compte les réponses transverses (réponse dans une
direction causée par une excitation dans une autre direction), ce qui représente une condition
d’essai plus réaliste. Cela permet également de réduire la durée de l’essai;
— des investigations menées sous l’effet de vibrations sinusoïdales peuvent permettre de déceler les
non-linéarités potentielles;
— si l’exposition d’un siège aux vibrations est connue, des spectres et phase spécifiques (simulés
ou mesurés) peuvent être utilisés en laboratoire. Cette excitation spécifique peut être successivement
utilisée dans les trois directions X, Y et Z sur la plate-forme, ou être utilisée simultanément si le
simulateur le permet. L’avantage de tels stimuli est qu’ils permettent de représenter la réelle réponse
du siège dans son environnement. Le siège et le sujet constituant des systèmes non linéaires, le fait
d’appliquer la véritable excitation en entrée permet d’obtenir des vibrations de sortie mesurées
fiables des interfaces du siège.
Les calculs, fondés sur des excitations pseudo-aléatoires à large bande, ne sont, cependant, valables
que sur la base de l’hypothèse selon laquelle le système homme-siège étudié est suffisamment linéaire.
Afin de vérifier cette hypothèse dans des conditions de laboratoire, le présent document stipule
une phase supplémentaire d’essais au cours de laquelle le siège est soumis à une excitation en mode
purement sinusoïdal de forte amplitude aux différentes fréquences rencontrées lors des essais effectués
avec des excitations aléatoires, et correspondant aux crêtes de la réponse en fréquence. Si le système
présente une non-linéarité, il est conseillé d’utiliser des spectres et phase en entrée représentatifs des
vibrations excitant le siège.
Par conséquent, les valeurs mesurées aux différents points de réponse du système sujet-siège au cours
d’essais de laboratoire, menés avec des excitations pseudo-aléatoires à large bande, ne pourraient
en aucun cas être utilisées pour comparaison à des limites ou autres valeurs acceptables. En revanche,
il est stipulé, en utilisant les mesures obtenues, de déterminer la réponse en fréquence du système
sujet-siège au niveau de l’assise et du dossier du siège dans les trois directions X, Y et Z. Ces réponses
en fréquence suffisent à caractériser le comportement vibratoire du siège et de son occupant.
Les directions d’excitation, les fréquences favorables ou défavorables, et les gains correspondants
vi
sont ainsi clairement mis en évidence. Ces excitations sont adaptées à la comparaison des sièges avec
différentes dispositions structurelles.
La gamme de fréquences correspondant aux conditions d’exploitation ferroviaire est limitée à la
bande 0,5 Hz à 50 Hz. D’une part, les sièges de véhicules ferroviaires transmettent les vibrations à des
fréquences inférieures à 0,5 Hz sans les amplifier. D’autre part, les vibrations dont les fréquences sont
supérieures à 50 Hz, telles que supportées normalement par les sièges, sont généralement trop faibles
pour être ressenties par les passagers assis. Pour les sièges à système de suspension, l’ISO 10326-1 est
recommandée.
L’inconfort des passagers des véhicules ferroviaires peut être évalué en utilisant l’ISO 2631-4
ou l’EN 12299.
vii
NORME INTERNATIONALE ISO 10326-2:2022(F)
Vibrations mécaniques — Méthode en laboratoire pour
l'évaluation des vibrations du siège de véhicules —
Partie 2:
Application aux véhicules ferroviaires
1 Domaine d’application
Le présent document définit les spécifications traitant des essais de laboratoire effectués avec des
sièges conçus pour les passagers et le personnel des véhicules ferroviaires de traction et de remorquage.
Il concerne les vibrations rectilignes triaxiales relevant de la gamme de fréquences comprise
entre 0,5 Hz et 50 Hz. Il spécifie les vibrations d’entrée à utiliser pour l’essai du siège.
Le présent document permet de caractériser, sous la forme de réponses en fréquence, la façon dont les
vibrations sont transmises à l’occupant du siège. Il spécifie également un estimateur représentant le
comportement du siège en matière de confort dynamique ressenti par la personne assise.
Différents types d’excitations peuvent être utilisés et sont décrits en tenant compte des connaissances
de l’environnement vibratoire du siège et des fonctionnalités offertes par le simulateur de vibrations.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 2041, Vibrations et chocs mécaniques, et leur surveillance — Vocabulaire
ISO 5347 (toutes les parties), Méthodes pour l’étalonnage de capteurs de vibrations et de chocs
ISO 5348, Vibrations et chocs mécaniques — Fixation mécanique des accéléromètres
ISO 8041-1, Réponse des individus aux vibrations — Appareillage de mesure — Partie 1: Instrument de
mesure à usage général
ISO 10326-1:2016, Vibrations mécaniques — Méthode en laboratoire pour l'évaluation des vibrations du
siège de véhicule — Partie 1: Exigences de base
ISO 13090-1, Vibrations et chocs mécaniques — Lignes directrices concernant les aspects de sécurité des
essais et des expérimentations réalisés sur des sujets humains — Partie 1: Exposition de l'ensemble du corps
aux vibrations mécaniques et aux chocs répétés
ISO 16063 (toutes les parties), Méthodes pour l’étalonnage des transducteurs de vibrations et de chocs
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 2041 s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/ .
3.2 Symboles et termes abrégés
Dans le présent document, les symboles et termes abrégés suivants sont utilisés:
a valeur efficace (eff) d’accélération, m/s
eff
a valeur efficace pondérée d’accélération (obtenue en appliquant la pondération en fréquence
W
décrite dans l’ISO 2631-1), m/s
W( f ) pondération en fréquence appropriée pour l’inconfort dû aux vibrations (comme décrit
dans l’ISO 2631-1)
a(t) valeur instantanée d’une variation temporelle d’accélération, m/s
at,,Bf
() valeur instantanée d’une variation temporelle d’accélération a(t), filtrée dans la gamme de
e
fréquences comprise entre ( f − B /2) et ( f + B /2), m/s
e e
b(t) valeur instantanée d’une variation temporelle d’accélération, m/s
bt(),,Bf
valeur instantanée d’une variation temporelle d’accélération b(t), filtrée dans la gamme
e
de fréquences comprise entre ( f − B /2) et ( f + B /2), m/s
e e
bt′ ,,Bf
() valeur instantanée d’une variation temporelle d’accélération b(t), filtrée dans la gamme
e
de fréquences comprise entre (f − B /2) et (f + B /2), avec un décalage de phase de π/2, m/s
e e
B point de mesurage de l’accélération sur le dossier d’un siège occupé par un sujet
B largeur de bande de résolution d’une analyse en fréquence, Hz
e
2 2
C ( f ) partie réelle de G ( f ), (m/s ) /Hz
ab ab
d amplitude de déplacement à une seule fréquence, m
f fréquence, Hz
f fréquence correspondant à un pic de la réponse en fréquence, Hz
r
G ( f ) densité auto-spectrale de puissance d’accélération de la variation temporelle a(t), étant la
aa
2 2
valeur efficace de l’accélération par unité de largeur de bande de fréquence, (m/s ) /Hz
G ( f ) densité spectrale de puissance croisée de deux variations temporelles d’accélération, a(t)
ab
et Zb(t), étant une fonction complexe, également appelée densité spectrale croisée d’accé-
2 2
lération, (m/s ) /Hz
2 2
Gf()
module de G ( f ), (m/s ) /Hz
ab
ab
G ( f ) densité auto-spectrale de puissance d’accélération de la variation temporelle b(t), étant
bb
2 2
la valeur efficace de l’accélération par unité de largeur de bande de fréquence, (m/s ) /Hz
H( f ) réponse en fréquence, complexe, sans dimension, fonction de la fréquence
P point de mesurage de l’accélération sur la plate-forme d’essai
DSP densité spectrale de puissance
2 2
Q ( f ) partie imaginaire de G ( f ), (m/s ) /Hz
ab ab
S point de mesurage de l’accélération situé sur l’assise du siège occupé par un sujet
t temps, s
T durée de mesurage et d’analyse d’un signal, s
T transmissibilité (valeur sans dimension)
R
x, y et z lettres utilisées pour la caractérisation de la direction de vibration au niveau de l’assise
et du dossier du siège, points S et B
X, Y et Z lettres utilisées pour la caractérisation de la direction de vibration de la plate-forme au point P
fonction de cohérence, sans dimension, entre les deux accélérations a(t) et b(t) dans la
()f
γ
ab
gamme comprise entre 0 et 1
Θ ( f ) phase de G ( f ), étant une fonction réelle, rad
ab ab
Les indices suivants sont utilisés dans le présent document:
i indice caractérisant la direction de vibration de la plate-forme, prenant la valeur X, Y ou Z
k indice caractérisant la direction de vibration aux points S ou B, prenant la valeur x, y ou z
eff indice de valeur efficace d’accélération
s indice indiquant que les résultats de trois essais consécutifs ont été moyennés
w indice caractérisant un paramètre calculé sur la base de signaux pondérés en fréquence
α indice caractérisant l’emplacement d’un point de mesurage de l’accélération:
S (assise de siège) et B (dossier)
4 Direction des vibrations
Les axes de coordonnées X, Y et Z utilisés pour l’évaluation de l’exposition des individus à des vibrations
globales du corps conformément au présent document sont définis dans l’ISO 2631-1 par le système
de coordonnées biodynamique orthogonal représenté à la Figure 1. Pour les besoins du présent
document, deux systèmes de coordonnées basicentriques de ce type sont utilisés, leurs points d’origine
étant situés à l’interface du séant de la personne et du coussin du siège, ainsi qu’à l’interface du dos
de la personne assise et du dossier du siège. Leurs axes sont approximativement parallèles aux axes
représentés à la Figure 1.
Les axes de coordonnées utilisés pour la description des vibrations rectilignes du véhicule sont définis
par un système de coordonnées orthogonal parallèle aux axes principaux du véhicule. L’axe des X
est parallèle à l’axe longitudinal, l’axe des Y est parallèle à l’axe transversal et l’axe des Z vers le haut
est perpendiculaire au plan défini par les axes des X et des Y. Le système de coordonnées utilisé pour la
description des vibrations du véhicule n’est habituellement pas parallèle aux systèmes de coordonnées
appliqués à l’occupant du siège, en raison de questions pratiques telles que les angles du coussin du
siège ou la position réelle du siège par rapport à l’axe longitudinal du véhicule.
Légende
1 dossier du siège B accélérations de réponse sur le dossier
2 assise du siège S accélérations de réponse sur l’assise du siège
3 plate-forme P accélérations d’entrée émises par la plate-forme vibrante
NOTE Les flèches indiquent les sens positifs.
Figure 1 — Sens des mesures de vibration
5 Caractérisation des vibrations et de leurs transmissions
5.1 Caractérisation des vibrations
5.1.1 Généralités
Trois grandeurs doivent être utilisées pour décrire les vibrations: l’accélération efficace, la densité
spectrale de puissance d’accélération et la densité spectrale croisée d’accélération.
5.1.2 Accélération efficace, a
eff
La valeur efficace du signal d’accélération, a , doit être calculée par une méthode équivalente à celle
eff
donnée par la Formule (1) suivante:
12/
T
2
a = at()dt (1)
eff
∫
T
5.1.3 Densité auto-spectrale de puissance d’accélération, G (f)
aa
La densité spectrale de puissance d’accélération, G ( f ), doit être estimée par une méthode équivalente
aa
à celle donnée par la Formule (2) suivante:
T
Gf() = at,Bf dt (2)
()
aa e,
∫
BT⋅
e
5.1.4 Densité spectrale croisée d’accélération, G (f)
ab
Ce paramètre est utilisé pour la connexion de deux signaux d’accélération, l’un, a(t), étant l’accélération
d’entrée pour l’excitation du siège, l’autre, b(t), étant l’accélération de sortie, réponse du système
homme-siège à un point d’interface donné. La densité spectrale de puissance croisée, G ( f), doit être
ab
estimée par une méthode équivalente à celle donnée par la Formule (3) suivante:
− j ()f
Θ
ab
()f =−()f j ()f = (f ) (3)
Q
G C G e
ab ab ab
ab
où
T
Cf = at,,Bf ⋅bt,,Bf dt ;
() () ()
ab ee
∫
BT⋅
e
T
Qf() = at(),,Bf ⋅bt',()Bf,dt ;
ab ee
∫
BT⋅
e
(f ) =+ (f ) (f ) ;
Q
G C
ab
ab
ab
()f
Q
ab
()f = arctan .
Θ
ab
()f
C
ab
5.2 Caractérisation des transmissions de vibrations
5.2.1 Généralités
Les paramètres suivants doivent être utilisés pour caractériser la transmission des vibrations de
leur entrée au point de fixation du siège sur le plancher ou la plate-forme, qui correspond au signal
d’accélération a(t), jusqu’à leur sortie au point d’interface homme-siège, qui correspond au signal
d’accélération b(t).
5.2.2 Réponse en fréquence, H(f)
Fonction complexe de la fréquence f, sans dimension. Elle doit être calculée par une méthode équivalente
à celle donnée par la Formule (4) suivante:
Hf()=Gf()/Gf() (4)
ab aa
5.2.3 Fonction de cohérence, γ ()f
ab
Fonction réelle de la fréquence f, sans dimension. Elle doit être calculée par une méthode équivalente
à celle donnée par la Formule (5) suivante:
Gf()
2 ab
γ ()f = (5)
ab
Gf ⋅Gf
() ()
aa bb
5.2.4 Transmissibilité, T
R
Valeur réelle, sans dimension définie comme le rapport de l’accélération efficace mesurée à l’interface
homme-siège sur la même valeur mesurée au niveau de la plaque de fixation (plate-forme).
NOTE 1 La transmissibilité dépend fortement des excitations, en particulier de leur fonction de densité
spectrale de puissance.
NOTE 2 Pour la transmissibilité à la fréquence particulière (résonance) d’un siège, l’ISO 10326-1 utilise le
symbole T.
5.2.5 Transmissibilité pondérée, T et facteur SEAT
Rw
T est la transmissibilité calculée sur la base d’accélérations pondérées conformément à l’ISO 2631-1.
Rw
Les courbes de pondération de fréquence et leurs tolérances doivent être conformes à l’ISO 8041-1.
Le facteur SEAT, défini dans l’ISO 10326-1, indique si le confort dynamique est amélioré ou non par
le comportement du siège. Si SEAT > 1, le siège augmente l’inconfort dynamique. Si SEAT < 1, le siège
atténue les vibrations inconfortables. Le SEAT prédit l’inconfort dû aux vibrations sur un siège non
rigide par rapport à l’inconfort dû aux vibrations sur un siège rigide dans le même environnement
vibratoire, selon les Formules (6) et (7):
a
wS
SEAT= (6)
a
wP
où
a valeur efficace pondérée d’accélération mesurée sur l’assise du siège;
wS
a valeur efficace pondérée d’accélération mesurée sur la plate-forme.
wP
12/
Wf()⋅Gf()df
SS
∫
05,
SEAT = (7)
mesuré
Wf()⋅Gf()df
PP
∫
05,
où
G ( f ) densité auto-spectrale de puissance d’accélération de l’accélération mesurée sur l’assise du siège;
SS
G ( f ) densité auto-spectrale de puissance d’accélération de l’accélération mesurée sur la plate-forme;
PP
W( f ) pondération en fréquence appropriée pour l’inconfort dû aux vibrations (comme décrit dans
l’ISO 2631-1).
Une valeur SEAT prédite pour un siège de train peut également être calculée à partir des mesures
des vibrations dans un train et des mesures de transmissibilité au siège obtenues en laboratoire
en appliquant des vibrations aléatoires, à l’aide de la Formule (8):
12/
2 2
Gf()Hf() Wf()df
TT
∫
05,
SEAT = (8)
prédit
12/
2
Gf()W ddf
TT
∫
05,
où
G ( f ) densité auto-spectrale de puissance d’accélération de l’accélération mesurée sur le plancher
TT
du train au point étudié;
W( f ) pondération en fréquence appropriée pour l’inconfort dû aux vibrations (comme décrit dans
l’ISO 2631-1);
H( f ) réponse en fréquence entre l’accélération mesurée au niveau du siège et l’accélération mesurée
au niveau de la plate-forme;
H(f) est la fonction de transfert définie par la Formule (4) utilisant la densité auto-spectrale et la
densité spectrale croisée définies par les Formules (2) et (3).
6 Observations générales
La méthode d’essai en laboratoire décrite dans le présent document nécessite l’utilisation d’un banc
d’essai permettant d’appliquer dans les directions X, Y et Z des vibrations rectilignes aux points de
fixation d’un siège soumis à l’essai et occupé par un sujet, soit successivement au moyen d’un banc
d’essai unidirectionnel, soit simultanément au moyen d’un banc d’essai multiaxial.
Le présent document définit la méthode à utiliser pour la caractérisation de la transmission des
vibrations à partir de la base du siège soumis à une excitation (point P sur la Figure 1) dans une seule
ou plusieurs directions X, Y ou Z, jusqu’à deux points situés à l’interface homme-siège, un point (point S)
étant situé à l’assise du siège, et l’autre point (point B) étant situé au niveau du dossier. Pour chacun
de ces deux points, des réponses doivent être mesurées simultanément dans les trois directions X, Y et Z,
et les fonctions de réponse en fréquence, les transmissibilités ainsi que les transmissibilités pondérées
correspondantes doivent être calculées.
Les excitations d’essai à utiliser lors des essais du siège sont spécifiées à l’Article 11.
7 Positions de mesurage
Neuf accélérations doivent être mesurées comme représenté à la Figure 1:
— trois accélérations d’entrée au niveau de la plate-forme de vibration, au point P;
— trois accélérations de réponse au niveau de l’assise du siège, au point S;
— trois accélérations de réponse au niveau du dossier, au point B.
Le point P doit être situé sur la plate-forme à moins de 100 mm de la projection verticale du point S.
8 Appareillage
Les équipements de mesure doivent être conformes à l’ISO 10326-1:2016, Articles 4 et 5, et l’appareillage
doit être conforme à l’ISO 8041-1.
Pour effectuer un mesurage au point S, au niveau de l’assise de siège, un disque interface fin semi-rigide
intégrant des accéléromètres, tel que défini dans l’ISO 10326-1:2016, 4.2.3, doit être placé sur l’axe
central de l’assise de siège au niveau de l’interface avec le séant de l’occupant (entre les tubérosités
ischiatiques). La forme de l’assise du siège et son matériau doivent permettre leur adaptation à la
morphologie de l’occupant, de manière à n’entraîner aucun inconfort pour ce dernier. L’assise du siège
doit intégrer au point S un disque interface semi-rigide, afin de mesurer simultanément les accélérations
le long des trois axes orthogonaux X , Y et Z représentées à la Figure 1.
S S S
Pour effectuer un mesurage au point B, sur le dossier du siège, le disque interface semi-rigide doit être
placé sur l’axe central du dossier, au niveau du point de contact le plus haut entre le dos du sujet et
le dossier du siège. Pour des raisons pratiques, il est généralement impossible d’aligner parfaitement
les accéléromètres dans le disque sur les axes de mouvement de la plate-forme. Les accéléromètres se
trouvant au plus à 15° des axes appropriés peuvent être considérés comme étant alignés parallèlement
aux axes d’étude. Pour des écarts supérieurs à 15°, il convient de mesurer l’accélération le long de
deux axes et il convient de calculer la somme vectorielle d’accélération le long de l’axe d’étude.
9 Exigences de sécurité
Les précautions de sécurité de l’ISO 13090-1 doivent être suivies.
10 Sièges d’essai et sujets
10.1 Sièges d’essai
Le siège utilisé pour l’essai doit être représentatif des modèles de production en série. Le cas échéant,
et conformément aux indications fournies par le fabricant, le siège peut être rodé avant d’être soumis
à l’essai, et doit être adapté à la stature et au poids du sujet si les moyens nécessaires sont prévus.
Lorsque le siège comporte des dispositifs de fixation au véhicule, il doit être fixé à la plate-forme
d’essai au moyen de ces dispositifs, de façon à s’assurer que l’influence des caractéristiques de rigidité
et d’amortissement des attaches est intégrée à l’essai.
Lorsque le siège ne comporte pas de tels dispositifs de fixation, il doit être fixé à la plate-forme d’essai
de manière suffisante et sûre.
Lorsque le siège comporte un dispositif de réglage de position intégré, la position normale, définie
comme étant la plus fréquemment utilisée par l’occupant, doit être soumise à l’essai de laboratoire. Si
plusieurs positions de siège semblent être pertinentes, il est recommandé de mener l’essai en mettant le
sujet dans les positions correspondantes.
Lorsque le siège comporte un dispositif de réglage de position intégré, la position normale, définie
comme étant la plus fréquemment utilisée par l’occupant, doit être soumise à l’essai de laboratoire. Si
plusieurs positions de siège semblent être pertinentes, il est recommandé de mener l’essai en mettant le
sujet dans les positions correspondantes.
Le rodage préliminaire doit être effectué en laboratoire. À cette fin, une masse inerte de 75 kg + 750 g
doit être placée sur l’assise du siège à l’endroit défini en 10.2. Le siège doit être soumis, pendant 2 h,
à des excitations sinusoïdales verticales d’une fréquence égale à la fréquence la plus basse parmi
les fréquences de résonance de ce système. Leur amplitude doit être réglée de sorte à obtenir une
accélération efficace de la masse de 3 m/s .
10.2 Sujets
Réaliser l’essai avec une seule personne à la fois; il convient d’utiliser un minimum de deux sujets
différents pour soumettre à essai un siège, même si le siège est un siège multiplace. Il est conseillé
de soumettre à essai le siège avec plusieurs personnes représentatives de la population en matière
de taille et de hauteur.
Avant l’essai, le sujet doit trouver une position qu’il peut conserver pendant l’essai. Dans le cas
particulier d’un siège de conducteur, le sujet doit prendre la position normale à son poste de travail.
Pour les sièges de voyageurs offrant différentes positions grâce à l’inclinaison de l’assise ou du dossier
du siège, il est recommandé de mener l’essai dans plusieurs positions. Selon l’éventail de positions
possibles, 2 ou 3 positions peuvent être évaluées, par exemple: «verticale normale», «complètement
inclinée vers l’arrière» et, le cas échéant, «inclinée vers l’avant».
Les pieds du sujet doivent rester à plat sur la plate-forme ou sur un dispositif rigide si le siège dispose
d’un repose-pied réglable. Le dos du sujet doit naturellement reposer contre le dossier, les coudes
reposant sur les accoudoirs, lorsque le siège en est équipé, et les mains étant posées à plat sur les cuisses.
Dans le cas spécifique d’un siège multiplace, le sujet doit se placer à l’endroit où les accélérations
verticales de l’assise du siège, avec des excitations verticales, ont la valeur efficace la plus élevée.
Cette place doit être déterminée par des essais préliminaires.
Le sujet doit avoir occupé le siège suffisamment longtemps avant le début de l’essai, ce qui assure
une déformation et une limite élastique ou un fluage en fonction du temps potentiel des matériaux
constitutifs de l’assise du siège, ainsi que la stabilisation de la température des accéléromètres de l’assise
et du dossier du siège. Une période d’environ 10 min est fréquemment nécessaire pour y parvenir.
Un minimum de deux sujets doit être utilisé successivement. Il convient que le sujet le plus léger pèse
entre 52,25 kg et 55 kg et que le sujet le plus lourd pèse entre 90 kg et 94,5 kg. Afin de satisfaire à
ces exigences de poids, le poids de chaque sujet peut être augmenté jusqu’à 10 % par l’intermédiaire
d’un lest contenu dans une ceinture portée autour de la taille. Il est conseillé d’utiliser plusieurs sujets
appartenant à différents groupes morphologiques, représentatifs des futurs utilisateurs du siège.
NOTE Pour mesurer la posture des sujets sur le siège, les lignes directrices données dans l’ISO/TR 10687
peuvent être utilisées.
11 Vibrations d’excitation
11.1 Généralités
Le comportement dynamique du système sujet-siège soumis à l’essai peut être étudié sous l’effet de
deux types d’excitations vibratoires:
— vibrations pseudo-aléatoires à large bande d’amplitude spécifique. Il peut s’agir d’une excitation
unidirectionnelle ou multidirectionnelle (X, Y, Z). Il doit également être analysé sous l’effet
de vibrations sinusoïdales, afin de déceler les non-linéarités potentielles;
— vibrations réalistes qui peuvent être mesurées ou simulées, représentant les spectres, l’amplitude et
la phase d’excitation du futur environnement du siège. Il peut s’agir d’une excitation unidirectionnelle
ou multidirectionnelle (X, Y, Z).
Les vibrations d’excitation à utiliser peuvent aussi bien être des vibrations pseudo-aléatoires à large
bande que des vibrations plus réalistes.
11.2 Excitation pseudo-aléatoire
11.2.1 Génération du signal d’excitation
Le signal d’excitation de la table vibrante doit être de type pseudo-aléatoire.
Ce type d’excitation évite toute fuite spectrale lors de l’analyse. Le spectre peut être aisément façonné
de sorte qu’il soumette à excitation uniquement les fréquences comprises dans la gamme de fréquences
considérée. Il peut notamment permettre de compenser la réponse en fréquence de l’installation d’essai,
et fournir en conséquence un spectre plat compris dans la gamme de fréquences en question, comme
exigé par la Formule (9) et la Formule (10). En outre, l’évaluation peut être effectuée en moyennant les
résultats de quelques séquences. Le signal d’excitation doit être formé de 18 séquences de même durée
consécutives, chacune durant 5 s ou plus, en fonction de la résolution en fréquence; 5 s est le minimum
pour satisfaire à l’exigence d’une largeur de bande de résolution égale à 0,2 Hz. La durée totale d’une
excitation doit par conséquent être au moins de 18 × 5 s = 90 s.
La variation temporelle de chaque séquence du signal d’excitation doit être formée par la somme des
composantes purement sinusoïdales, dont le nombre dépend de la résolution en fréquence. L’amplitude
de chaque composante doit être déterminée par la Formule (9) et la Formule (10) de densité spectrale
de puissance. La phase de chaque composante doit être une variable aléatoire comprise entre 0 et 2π
avec une densité de probabilité uniforme.
L’Annexe A présente, à titre d’exemple, un organigramme détaillé du processus de génération des
signaux de commande.
Une autre solution plus simple consistant à générer une excitation pseudo-aléatoire au moyen d’un
générateur de nombres aléatoires comme décrit en
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