ISO 5982:1981
(Main)Vibration and shock — Mechanical driving point impedance of the human body
Vibration and shock — Mechanical driving point impedance of the human body
Definies the mechanical characteristics of the body in the form of whole body mechanical input impedance. Information is restricted to the frequency range from 0,5 to 30 Hz and for a limited number of body positions.
Vibrations et chocs — Impédance mécanique d'entrée du corps humain
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*MEWlYHAPOAHAR OPt-AHM3AlJMR fl0 CTAHfiAPTM3ALlMM6RGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Vibration and shock - Mechanical driving Point
impedance of the human body
Vibra tions et chocs - lmpedance mtkanique d’entrbe du corps humain
First edition - 1981-08-01
UDC 534.231.3 : 614.872.5
Ref. No. ISO5982-1981 (E)
w
-
Descriptors : humans, human body, human factors engineering, Vibration, mechanical shock.
Price based on 9 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bedies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council.
International Standard ISO 5982 was developed by Technical Committee ISO/TC 108,
Mechanical Vibration and shock, and was circulated to the member bodies in
January 1979.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia Germany, F. R. Romania
Austria Hungary South Africa, Rep. of
Belgium Italy Spain
Brazil Korea, Rep. of Sweden
Chile Libyan Arab Jamahiriya Turkey
Czechoslovakia Mexico USA
Finland Netherlands USSR
France New Zealand Yugoslavia
The member body followi coun try exp
of the disapproval of the docu ment on
4
technical grounds
United Kingdom
0 International Organkation for Standardkation, 1981
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 59824981 (EI
Vibration and shock - Mechanical driving Point
impedance of the human body
0 Introduction harmonic and steady state motion. Mechanical impedance tan
be extended to include transient and non-harmonic motion. lt
When considering the effects of shock and Vibration on People, generally applies only to linear Systems.
it is valuable to have an understanding of the mechanical
i.e. impedance is given by
characteristics of the body. This International Standard draws
together available information on the input mechanical
characteristics of the human body when subjected to vertical F (~4
=-
z (Co)
mechanical Vibration.
Vh)
where 2 (4, F (~4 and V (4 are the complex values for im-
1 Scope and field of application
pedance, forte, and velocity respectively at a given frequency.
This International Standard defines the mechanical characterics
3.2 driving Point impedance : Used when forte and vel-
of the human body in the form of whole body mechanical input
ocity are measured at the same Point, whilst transfer-
impedance. Available information is restricted to the frequency
impedance indicates that the velocity is measured at a different
range from 0,5 to 30 Hz for a limited number of body positions.
Point to the forte input.
lt is expected that this impedance information will be used in
For simple harmonic motion, the impedance tan easily be
the Computer and analytical design of isolation Systems such as
determined, in that the impedance magnitude is given by the
platforms, seats and vehicle suspensions. Its use is limited to
ratio of the forte and velocity sinusoidal amplitudes and the
the development of mathematical models which represent the
Phase angle @ is the Phase differente between the forte and
human body as a mechanical System. lt should not be used to
velocity sinusoids. In the case of non-harmonic excited vibra-
evaluate physiologic response or tolerante.
tions, the impedance is computed from the forte and velocity
spectra.
Mechanical Systems should be designed to reduce detrimental
Vibration effects on the human body according to ISO 2631 and
NOTE - If, in future, the dynamic characteristic of the human body is
other associated documents.
to be described as a multi-input System, the mobility-concept will be
more suitable. The mechanical mobility is the inverse of the mechanical
lt should be remembered that driving Point impedance
impedance. [SI
measurements are not necessarily the best approach if model-
ling of the complete (human) System is the intention. They tan
conceal remote resonances. The eiements of any model derived 4 Human impedance
may not represent the component Parts of the human body.
The impedance of the human body tan only be described with
certain reservations which are indicated below.
2 References
4.1 Frequency range
ISO 2041, Vibration and shock - Vocabulary.
Impedance curves for the human body have been determined
experimentally for frequencies up to 30 Hz.
ISO 2631, Guide for the evaluation of human exposure to
whole-body vibra tion.
4.2 Linearity
The human body vibrating in the z-axis (see ISO 2041) Shows a
3 Definitions non-linear characteristic. However, to a first approximation,
this non-linearity may be disregarded under conditions of nor-
3.1 mechanical impedance : The complex ratio of forte to mal gravity and acceleration amplitudes not exceeding those
used in the determination of the impedance values as stated in
velocity where the forte and velocity may be taken at the same
the annexes.
or different Points in the same mechanical System during simple
1
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ISO 5982-1981 (E)
In the supine Position (x-direction) similar characteristics are
4.3 Posture of the body
exhibited with the first maximum located at approximately
The impedance depends upon the body posture and muscle 7 Hz. The second maximum is not as clearly defined from the
available data but is estimated around 30 Hz.
tension, which in turn are influenced by the specific activity of
the human being. For example, the modulus of impedance and
resonance frequency shift to higher values when the human
The values are derived from those which have been determined
body stiffens its spring characteristic by assuming an erect
literature (see references
f rom availa ble in the annexes).
body Position and/or muscle tensing : whereas the values
decrease with a bent and relaxed Position.
The curves represented in the following diagrams show the
modulus and Phase of the impedance of the human body in
4.4 Body restraints
representative body positions in the frequency range between
0,5 and 31,5 Hz. The modulus is given in terms of Nsm- 1.
External restraints, such as seat pan and seat back orientation,
arm or foot rests, seat-belts or harness will also affect the im-
The values presented are typical although based on a limited
pedance of the body.
number of subjects. The available data is such that no conclu-
sions tan be drawn on changes in impedance with body weight
or stature except below 2 Hz.
5 Presentation of the typical impedance
curves of the human body
The upper and lower curves indicate the deviations due to intra-
The whole-body z-axis input mechanical impedance of the subject variability
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWIE~YHAPO~HAR OP~AHH3A~Mfl ll0 CTAH~PTM3A~MM.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
.
- Impédance mécanique d’entrée du
Vibrations et chocs
corps humain
Vibration and shock - Mechanical driving point impedance of the human body
Première édition - 1981-08-01
CDU 534231.3 : 614.872.5 Réf. no : ISO5982-1981 (FI
i
4
Descripteurs : humain, corps humain, ergonomie, vibration, choc mécanique.
Prix basé sur 9 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 5982 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108,
Vibrations et chocs mécaniques, et a été soumise aux comités membres en
janvier 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Espagne Pays- Bas
Allemagne, R. F. Finlande Roumanie
France
Australie Suède
Autriche Hongrie Tchécoslovaquie
Belgique Italie
Turquie
Brésil Jamahiriya arabe libyenne URSS
Chili Mexique USA
Corée, Rép. de Nouvelle-Zélande Yougoslavie
Le comité membre du pays suivant l’a désapprouvée pour des raisons techniques :
Royaume-Uni
0 Organisation internationale de normalisation, 1981
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5982-1981 (F)
NORME INTERNATIONALE
Vibrations et chocs - Impédance mécanique d’entrée du
corps humain
0 Introduction 3 Définitions
3.1 impbdance mbcanique : Rapport complexe de la force
Si l’on veut étudier les effets des chocs et vibrations sur les per-
et de la vitesse, ces deux facteurs pouvant être pris aux mêmes
sonnes, il est nécessaire de bien connaître les caractéristiques
points ou en des points différents d’un même système mécani-
mécaniques du corps humain. La présente Norme internatio-
nale a pour objet de réunir toutes les informations disponibles que pendant un mouvement harmonique simple et permanent.
sur les caractéristiques mécaniques du corps humain soumis à L’impédance mécanique peut être élargie aux mouvements tran-
sitoires et non harmoniques. Elle s’applique en général unique-
des vibrations mécaniques de sens vertical.
ment aux systémes linéaires.
L’impédance est donc définie par
1 Objet et domaine d’application
FM
=-
2 (0)
La présente Norme internationale définit les caractéristiques
v (0)
mécaniques du corps humain sous forme d’impédance mécani-
que d’entrée globale du corps. Les informations disponibles se
où 2 (CO), F(w) et V (CU) sont, respectivement, les valeurs com-
limitent à la gamme des fréquences comprises entre 0,5 et
plexes de l’impédance, de la force et de la vitesse à une fré-
30 Hz et pour un nombre limité de positions du corps.
quence donnée.
II est prévu que ces informations servent à la conception analy-
3.2 impbdance mécanique d’entrhe : Terme utilisé lors-
tique et sur ordinateur de systèmes d’isolation tels que plates-
que la force et la vitesse sont mesurées au même point, alors
formes, suspensions de siéges et de véhicules. Leur utilisation
que par ((impédance de transfert», on entend que la vitesse est
se limite à la mise au point de modéles mathématiques destinés
mesurée en un point différent du point d’application de la force.
à représenter le corps humain comme un système mécanique.
Elles ne doivent pas servir à évaluer la réponse ou tolérance
Pour un mouvement harmonique simple, l’impédance se définit
physiologique.
facilement en ce que sa grandeur est donnée par le rapport des
amplitudes sinusoïdales de la force et de la vitesse, et que son
Les systémes mécaniques doivent être conçus de maniére à
angle de phase Qi est la différence de phase entre les sinusoïdes
reduire les effets vibratoires nuisibles sur le corps humain con-
de la force et de la vitesse. Dans le cas de vibrations d’excita-
formément à I’ISO 2631 et autres documents connexes.
tion non harmoniques, l’impédance se calcule à partir des spec-
tres de force et de vitesse.
II ne faut pas oublier que des mesures de l’impédance mécani-
que d’entrée ne constituent pas nécessairement la meilleure
NOTE - Si dans l’avenir, la caractéristique dynamique du corps
approche du problème lorsqu’il est envisagé de faire appel à un
humain doit être définie comme un systeme à entrées multiples, le con-
modéle de systéme (humain) complet. Elles peuvent cacher des
cept de mobilité sera mieux adapté. La mobilité mécanique est l’inverse
résonances lointaines. Enfin, il se peut que les éléments d’un
de I’impbdance mécanique[5].
modele donné ne représentent pas les parties composantes du
corps humain.
4 Impédance humaine
L’impédance du corps humain ne peut être décrite qu’avec cer-
2 Références
taines restrictions indiquées ci-après.
ISO 2041, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
4.1 Gamme des fréquences
I S 0 2631, Guide pour l’estimation de l’exposition des individus Les courbes d’impédance du corps humain ont été déterminées
expérimentalement pour des fréquences allant jusqu’à 30 Hz.
à des vibrations globales du corps.
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 59824981 (FI
(impédance locale maximum) cependant qu’à des fréquences
4.2 Linéarité
plus élevées, au-dessus de 15 Hz, la réponse du corps se carac-
Un corps humain vibrant suivant l’axe z (voir ISO 2041) pré- térise essentiellement par une combinaison des éléments de
sente une caractéristique non linéaire. En première approxima-
ressort et d’amortisseur.
tion toutefois, il est possible de négliger cette non-linéarité dans
des conditions de gravité normale et pour des amplitudes
Dans la position de supination (position couchée, direction x),
d’accelération n’excédant pas celles utilisées pour la détermina-
le corps présente des caractéristiques de réponse similaires
tion des valeurs d’impédance, telles que spécifiées dans les
avec un premier maximum situé approximativement à 7 Hz. Le
annexes.
second maximum n’est pas aussi clairement déterminé à partir
des données disponibles, mais on peut I’evaluer à 30 Hz envi-
ron.
4.3 Position du corps
Les valeurs sont, dérivées de celles qui ont été déterminées à
L’impédance dépend de la position du corps et de la tension
partir de la bibliographie disponible (voir les références dans les
des muscles, lesquelles sont elles-mêmes affectées par l’activité
annexes).
spécifique de l’être humain. Par exemple, le module d’impa
dance et la fréquence de résonance prennent des valeurs plus
Les courbes représentées sur les schémas ci-après montrent le
élevées lorsque le corps humain raidit sa caractéristique élasti-
module et la phase de l’impédance du corps humain dans des
que en adoptant une position droite raide ou une tension des
positions corporelles représentatives à l’intérieur de la gamme
muscles, ou les deux à la fois, alors que ces valeurs diminuent
des fréquences comprises entre 0,5 et 31,5 Hz. Le module est
en position penchée et relâchée.
exprimé sous la forme Nsern - 1.
Les valeurs enregistrées sont caractéristiques bien que basées
44 . Dispositifs de retenue du corps
sur un nombre limité de sujets. Les données disponibles ne per-
mettent pas de tirer des conclusions sur les variations d’impé-
Les dispositifs extérieurs de retenue du corps, tels que I’orienta-
dance en fonction du poids’ou de
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWIE~YHAPO~HAR OP~AHH3A~Mfl ll0 CTAH~PTM3A~MM.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
.
- Impédance mécanique d’entrée du
Vibrations et chocs
corps humain
Vibration and shock - Mechanical driving point impedance of the human body
Première édition - 1981-08-01
CDU 534231.3 : 614.872.5 Réf. no : ISO5982-1981 (FI
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Descripteurs : humain, corps humain, ergonomie, vibration, choc mécanique.
Prix basé sur 9 pages
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 5982 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108,
Vibrations et chocs mécaniques, et a été soumise aux comités membres en
janvier 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Espagne Pays- Bas
Allemagne, R. F. Finlande Roumanie
France
Australie Suède
Autriche Hongrie Tchécoslovaquie
Belgique Italie
Turquie
Brésil Jamahiriya arabe libyenne URSS
Chili Mexique USA
Corée, Rép. de Nouvelle-Zélande Yougoslavie
Le comité membre du pays suivant l’a désapprouvée pour des raisons techniques :
Royaume-Uni
0 Organisation internationale de normalisation, 1981
Imprimé en Suisse
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ISO 5982-1981 (F)
NORME INTERNATIONALE
Vibrations et chocs - Impédance mécanique d’entrée du
corps humain
0 Introduction 3 Définitions
3.1 impbdance mbcanique : Rapport complexe de la force
Si l’on veut étudier les effets des chocs et vibrations sur les per-
et de la vitesse, ces deux facteurs pouvant être pris aux mêmes
sonnes, il est nécessaire de bien connaître les caractéristiques
points ou en des points différents d’un même système mécani-
mécaniques du corps humain. La présente Norme internatio-
nale a pour objet de réunir toutes les informations disponibles que pendant un mouvement harmonique simple et permanent.
sur les caractéristiques mécaniques du corps humain soumis à L’impédance mécanique peut être élargie aux mouvements tran-
sitoires et non harmoniques. Elle s’applique en général unique-
des vibrations mécaniques de sens vertical.
ment aux systémes linéaires.
L’impédance est donc définie par
1 Objet et domaine d’application
FM
=-
2 (0)
La présente Norme internationale définit les caractéristiques
v (0)
mécaniques du corps humain sous forme d’impédance mécani-
que d’entrée globale du corps. Les informations disponibles se
où 2 (CO), F(w) et V (CU) sont, respectivement, les valeurs com-
limitent à la gamme des fréquences comprises entre 0,5 et
plexes de l’impédance, de la force et de la vitesse à une fré-
30 Hz et pour un nombre limité de positions du corps.
quence donnée.
II est prévu que ces informations servent à la conception analy-
3.2 impbdance mécanique d’entrhe : Terme utilisé lors-
tique et sur ordinateur de systèmes d’isolation tels que plates-
que la force et la vitesse sont mesurées au même point, alors
formes, suspensions de siéges et de véhicules. Leur utilisation
que par ((impédance de transfert», on entend que la vitesse est
se limite à la mise au point de modéles mathématiques destinés
mesurée en un point différent du point d’application de la force.
à représenter le corps humain comme un système mécanique.
Elles ne doivent pas servir à évaluer la réponse ou tolérance
Pour un mouvement harmonique simple, l’impédance se définit
physiologique.
facilement en ce que sa grandeur est donnée par le rapport des
amplitudes sinusoïdales de la force et de la vitesse, et que son
Les systémes mécaniques doivent être conçus de maniére à
angle de phase Qi est la différence de phase entre les sinusoïdes
reduire les effets vibratoires nuisibles sur le corps humain con-
de la force et de la vitesse. Dans le cas de vibrations d’excita-
formément à I’ISO 2631 et autres documents connexes.
tion non harmoniques, l’impédance se calcule à partir des spec-
tres de force et de vitesse.
II ne faut pas oublier que des mesures de l’impédance mécani-
que d’entrée ne constituent pas nécessairement la meilleure
NOTE - Si dans l’avenir, la caractéristique dynamique du corps
approche du problème lorsqu’il est envisagé de faire appel à un
humain doit être définie comme un systeme à entrées multiples, le con-
modéle de systéme (humain) complet. Elles peuvent cacher des
cept de mobilité sera mieux adapté. La mobilité mécanique est l’inverse
résonances lointaines. Enfin, il se peut que les éléments d’un
de I’impbdance mécanique[5].
modele donné ne représentent pas les parties composantes du
corps humain.
4 Impédance humaine
L’impédance du corps humain ne peut être décrite qu’avec cer-
2 Références
taines restrictions indiquées ci-après.
ISO 2041, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
4.1 Gamme des fréquences
I S 0 2631, Guide pour l’estimation de l’exposition des individus Les courbes d’impédance du corps humain ont été déterminées
expérimentalement pour des fréquences allant jusqu’à 30 Hz.
à des vibrations globales du corps.
1
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ISO 59824981 (FI
(impédance locale maximum) cependant qu’à des fréquences
4.2 Linéarité
plus élevées, au-dessus de 15 Hz, la réponse du corps se carac-
Un corps humain vibrant suivant l’axe z (voir ISO 2041) pré- térise essentiellement par une combinaison des éléments de
sente une caractéristique non linéaire. En première approxima-
ressort et d’amortisseur.
tion toutefois, il est possible de négliger cette non-linéarité dans
des conditions de gravité normale et pour des amplitudes
Dans la position de supination (position couchée, direction x),
d’accelération n’excédant pas celles utilisées pour la détermina-
le corps présente des caractéristiques de réponse similaires
tion des valeurs d’impédance, telles que spécifiées dans les
avec un premier maximum situé approximativement à 7 Hz. Le
annexes.
second maximum n’est pas aussi clairement déterminé à partir
des données disponibles, mais on peut I’evaluer à 30 Hz envi-
ron.
4.3 Position du corps
Les valeurs sont, dérivées de celles qui ont été déterminées à
L’impédance dépend de la position du corps et de la tension
partir de la bibliographie disponible (voir les références dans les
des muscles, lesquelles sont elles-mêmes affectées par l’activité
annexes).
spécifique de l’être humain. Par exemple, le module d’impa
dance et la fréquence de résonance prennent des valeurs plus
Les courbes représentées sur les schémas ci-après montrent le
élevées lorsque le corps humain raidit sa caractéristique élasti-
module et la phase de l’impédance du corps humain dans des
que en adoptant une position droite raide ou une tension des
positions corporelles représentatives à l’intérieur de la gamme
muscles, ou les deux à la fois, alors que ces valeurs diminuent
des fréquences comprises entre 0,5 et 31,5 Hz. Le module est
en position penchée et relâchée.
exprimé sous la forme Nsern - 1.
Les valeurs enregistrées sont caractéristiques bien que basées
44 . Dispositifs de retenue du corps
sur un nombre limité de sujets. Les données disponibles ne per-
mettent pas de tirer des conclusions sur les variations d’impé-
Les dispositifs extérieurs de retenue du corps, tels que I’orienta-
dance en fonction du poids’ou de
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Questions, Comments and Discussion
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