ISO 8608:1995
(Main)Mechanical vibration — Road surface profiles — Reporting of measured data
Mechanical vibration — Road surface profiles — Reporting of measured data
Describes an uniform method of reporting measured vertical surface profile data from streets, roads, highways and off-road terrain. Measurement methods and measurement equipment are not included.
Vibrations mécaniques — Profils de routes — Méthode de présentation des résultats de mesures
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
ISO
STANDARD
8608
First edition
1995-09-01
Mechanical Vibration - Road surface
profiles - Reporting of measured data
Vibra tions mkaniques - Profils de routes - M&hode de prksen ta tion
des r&ultats de mesures
Reference number
ISO 8608:1995(E)
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ISO 8608: 1995(E)
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. Esch 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
(1 EC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 8608 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 108, Mechanical Vibration and shock, Subcommittee SC 2,
Measurement and evaluation of mechanical Vibration and shock as applied
to machines, vehicles and structures.
Annexes A, B, C, D and E of this International Standard are for information
only.
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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0 ISO
ISO 8608: 1995(E)
Introduction
The purpose of this International Standard is to facilitate the compilation
and comparison of measured vertical road Profile data from various
sources. lt therefore specifies a uniform method of reporting data from
one-track and multiple-track measurements.
lt specifies how measurements shall be reported, but not how the
measurements shall be made. The measuring equipment may influence
the results of the measurement; therefore certain characteristics of the
measuring System shall be reported.
Annex A is an example of a report which meets the minimum require-
ments of this In ternation al Sta ndard.
Annex B gives means of approximately characterizing specific road pro-
files in Order to facilitate the division of road profiles into general classi-
fications. A general classification is also given. A curve-fitting method is
suggested for characterizing spectral data.
Annex C provides general guidance for the use of road Profile statistical
data for Simulation studies and for related studies such as evaluation of
comfort, suspensions and road profiles.
Annex D discusses the processing of the Power Spectral Density (PSD)
with the Fast Fourier Transform (FFT) technique. A discussion on the
statistical precision is also given.
. . .
Ill
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INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
- Road surface profiles -
Mechanical Vibration
Reporting of measured data
3.1 spatial frequency: Reciprocal of the wave-
1 Scope
length. lt is expressed in cycles per metre.
This international Standard specifies a uniform
3.2 Power Spectral Density (PSD): The limiting
method of reporting measured vertical road Profile
mean-Square value of a Signal per unit frequency
data for either one-track or multiple-track measure-
bandwidth. For a one-sided spectrum, the area lo-
ments.
cated between the graphic plot and the horizontal axis
in a linear plot should be equal to the variance (c?) of
lt applies to the reporting of measured vertical Profile
the original Signal for the evaluated frequency range.
data taken on roads, streets and highways, and on
This leads to a doubling of the spectral amplitude
off-road terrain. lt does not apply to rail-track data.
when the calculation process is only estimatir g the
Measurement and processing equipment and meth-
spectrum for positive frequencies.
ods are not included.
3.3 displacement PSD: PSD of the vertica road
Profile displacement.
2 Normative references
3.4 velocity PSD: PSD of the rate of Change of the
The following Standards contain provisions which,
vertical road Profile displacement per unit distance
through reference in this text, constitute provisions
travelled (slope of the vertical road Profile).
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the editions indicated were valid. All Standards
3.5 acceleration PSD: PSD of the rate of Change of
are subject to revision, and Parties to agreements
the slope of the vertical road Profile per unit distance
based on this International Standard are encouraged
travelled.
to investigate the possibility of applying the most re-
cent editions of the Standards indicated below.
3.6 decolouring: Procedure to eliminate the influ-
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
ence of the transfer function of the measuring System
rently valid lnternational Standards.
on the PSD, i.e. the raw PSD should be decoloured
before any further processing by dividing it by the
ISO 2041:1990, Vibration and shock - Vocabulary.
Square of the modulus of the measuring equipment
transfer function.
1 EC 1260:- ‘), Electroacoustics - Octave-band and
fractional-octave-band filters.
3.7 smoothing: An averaging process in which a
data block is shifted and averaged.
NOTE 1 In this International Standard “unsmoothed
3 Definitions
PSD” means the PSD as calculated from the measured
data, i.e. with the bandwidths used in or following from the
For the purposes of this International Standard, the
calculations and which are different from those indicated in
definitions given in ISO 2041 and the following defi-
table2. The term “smoothed PSD” is the PSD which is ob-
nitions apply. tained after using the averaging process described in 5.1.2.
1) To be published. (Revision of IEC 225:1966)
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5.1.1.2 Second method - Acceleration PSD:
4 Symbols
G a 0 -
See table 1.
The acceleration PSD is an allowed alternative method
of reporting data.
Tabie 1 - Symbols
In this case, the road Profile shall be described as the
Symbol Description Mit
PSD of its acceleration in terms of the rate of Change
Frequency resolution cycles/m
Be of the slope of the road surface per unit distance
Time frequency Hz
f
travelled. The dimension of the PSD shall be in re-
m3
Displacement PSD
G, U
ciprocal metres.
m
Velocity PSD
G, t.1
-1
m
Acceleration PSD
G, t.1
The scales shall be logarithmic on both axes. Two
PSD of track 1
G, t.1
scales shall be given on the Ordinate, one for G,(n)
PSD of track 2
G, L)
and one for Ga(R). On the abscissa both y2 and fl shall
Cross spectrum between tracks 1 -
G,* f.1
be indicated. The grid, however, shall only be drawn
and 2
m for G,(n) and ~2.
1 Wheelbase
n cycles/m
Spatial frequency
m The relationship between the two reporting methods
S Track width
t Time S
is given by
V Vehicle Speed
Ws
Ga(n) = (2m)4-Gd(n)
Coherence function
Y2
m
2. Wavelength
rad/s Ga(a) = a4mGd(Q)
0 Angular frequency (= 2x8
rad/m
Ll Angular spatial frequency (= 2m)
NOTE - The indication (.) means that the Parameter of
5.1 .1.3 Spatial frequency range
the function tan be spatial frequency (n) or angular
spatial frequency (G!).
The reported PSD shall be restricted between the
Iimits allowed by the measuring equipment. For the
report the user may select any spatial frequency range
appropriate to his particular road surface, Problem and
5 Uniform method of reporting
product.
NOTES
5.1 One-track data
2 FigureC.1 gives the relationship between the vehicle
Speed, the spatial frequency and the time frequency.
Knowledge of the frequency and Speed characteristics for
5.1.1 Description of the road Profile
a given class of vehicles makes it possible to choose the
useful limits for that class of vehicle (for example, on- or
The road Profile shall be described by one or both of
off-road vehicles).
the following two methods, with preference for the
3 For the lower limit, the spatial frequency need not in
first, the displacement PSD.
general be measured lower than 0,Ol cycles/m for on-road
vehicles and 0,05 cycles/m for off-road vehicles.
The reporting of the non-smoothed data is always re-
quired.
4 The enveloping effect of the tyre acts as a low-pass filter
for the road Vibration input to the vehicle. This effect de-
5.1.1 .l First method - Displacement PSD: Gd(.) pends on the size and construction of the tyre. For general
on-road measurements, this results in a recommended up-
per Iimit of 10 cycles/m. Of course for Suspension Vibration
The road Profile shall be described by the PSD of its
purposes, the interesting upper Iimit depends on the maxi-
vertical displacement. The report shall include the
mum allowed Speed on the particular road. For noise pur-
displacement PSD versus spatial frequency, both on
poses, the interesting upper Iimit may be much higher, and
logarithmic axes. The dimensions are metres cubed
may go as high as 1 000 cycles/m.
versus reciprocal metres.
5 Due to the tyre width there is also an enveloping effect
Two scales shall be given on the Ordinate, one for
in the lateral direction. This means that for Vibration pur-
Gd(n) and one for G&2). Both yt and ~2 scales shall
poses the mean of the footprint is usually measured. The
be indicated in the abscissa. The grid, however, shall
width depends on the Problem (for example, Vibration,
noise) and the product (for example, motorcycle tyres, truck
only be drawn for Gd(n) and yt.
2
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tyres). For general on-road measurements not intended for
- 0,5)44 l G@,)
+ [n,b> - h-i
a specific product, a track of about 100 mm wide is often
ntl(i> - nl(i>
used for Vibration purposes. For noise purposes, a Point
measurement is often used.
where
The measured surface depends on the measuring equip-
.
is smoothed PSD in smoothing band i;
ment, which has a certain smoothing effect. This equipment G s 0 1
is to be reported (see 5.3.4.2.1).
ytH = lNT( -!$-+ 0,5) (%: see table2);
6 For off-road measurements, care should be taken when
interpreting the high frequencies. For soft (for example,
sandy) surfaces, short undulations could be flattened by the
nL= lNT(J$-+ 0,5) (q: see table2).
wheel load and filtered out. For hard (for example, stone)
surfaces, however, only the enveloping effect of the tyre
The other Symbols are as defined in table 1.
acts as a filter. In this Situation the surface is to be de-
scribed accurately in the data sheet (see 5.3.4.3.2).
The first and the third terms of the right side of the
equation calculate respectively the Parts of the original
7 Annex B gives recommended methods for the charac-
band nL and nH, in the calculated smoothed band 1.
terization of the road Profile and for the fitting of the meas-
ured data.
If this scheme cannot be followed, due to the calcu-
lations, the differentes shall be noted in the report.
The same rules shall be followed when the smoothing
5.1.2 Presentation of the smoothed power
is to be done in angular spatial frequency.
spectral density
The same rules shall be followed for analog compu-
When the PSDs are calculated with a constant band-
tation.
width method, their representation in a log-log dia-
gram will give an appearance or visual impression at
A small and easy supplementary calculation following
high frequencies which over-emphasizes the fluctu-
the processing of the smoothed PSD leads to the
ations of the PSD generated by the real power dis-
characterization of the road Profile as described in
tribution and by the statistical noise.
annex B.
For this reason, the PSD shall also be represented in
a smoothed form, i.e. by the mean PSD in the fol- 5.2 Multiple-track data
lowing frequency bands:
The multiple-track road Profile data shall be described
- octave bandwidth from the lowest calculated fre-
as the PSD curves of each track as described in 5.1,
quency (except Zero) up to a centre frequency of
and their relationship curves expressed as their co-
0,031 2 cycles/m (0,196 3 rad/m);
herence function
- third-octave bands from the last octave band up to
a centre frequency of 0,25 cycles/m
(1,570 8 rad/m);
When more than two tracks are measured, the most
- the rest, twelfth-octave bands up to the highest
travelled track near the edge of the road shall be taken
calculated frequency.
as the reference track for the calculation of coherence
functions.
The centre frequencies to be used for the calculation
of the smoothed PSD are given in table2.
The curve shall be smoothed as described in 5.1.2.
The mean PSD in a defined band should be calculated
5.3 Report
in the following way:
The report shall contain one or more curve sheets and
PL + W% - nlw(nL)
,i =
G 0
general information.
%(i> - nl(i>
5.3.1 One-track data curve sheet
p j=&+l
The curve sheet for one-track data shall contain the
’ %(i) - 49
non-smoothed PSD and the smoothed PSD. When
3
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5.3.3.1.5 The statistical precision of spectral esti-
the information is given on one sheet, the separate
mates of the data: in the case of a relative constant
curves should be carefully differentiated.
bandwidth analysis, the statistical precision of the
The PSD curve sheet shall also include the infor-
narrowest bandwidth shall be reported. The statistical
in 5.3.3.1.3, 5.3.3.1.4, 5.3.3.1.5,
mation given
precision shall be stated as + % value, calculated for
-
5.3.4.3.1 and 5.3.4.3.2.
a 95 % confidence Ievel (i.e. the statistical precision
shall be stated as 1,96 times the normalized Standard
lt is also recommended to indicate on the data sheet
error) on the basis of random error.
the road Profile characterization described in
annex B, i.e. the general and octave band character-
5.3.3.2 For analog spectral analyses, the following
ization of the road and the fitted PSD (for examples
information shall be reported, in addition to that
see figures A.2 and A.4).
specified in 5.3.3.1.
5.3.2 Wlultiple-track data curve sheet 5.3.3.2.1 The class of bandwidth filters in accord-
ante with IEC 1260.
For multiple-track data, the sheets of each PSD shall
be reported as described in 5.3.1 d together with a
5.3.3.2.2 The slopes (dB/octave) and type of con-
similar curve sheet for their coherence function. This
stant bandwidth filter.
sheet shall contain the smoothed coherence curve.
The track width shall be indicated on this sheet.
5.3.3.3 For digital spectral analyses, the following
information shall be reported, in addition to that
When the information is given on one sheet, the
specified in 5.3.3.1.
separate curves should be carefully differentiated.
5.3.3.3.1 The specific method used (such as Fast
Fourrier Transform, Mean Lagged Product, Continu-
5.3.3 Parameters of analysis
ous Digital Filter).
5.3.3.1 For all forms of spatial analysis, the following
5.3.3.3.2 The sampling spatial frequency.
information shall be reported.
5.3.3.3.3 The sampling window function and cor-
5.3.3.1.1 The analysis method used, analog or digi-
rection factor used.
tal.
5.3.3.3.4 The reported resolution bandwidth, if it is
5.3.3.1.2 Pre-processing filters shall be repot-ted in
different from the analysis bandwidth (for example
terms of tut-off spatial frequency, slope (dB/octave)
when frequency-smoothing is used).
and type of filter (for example Butterworth). In the
case of the digital analysis, this includes the anti-
5.3.4 Test conditions
aliasing filter.
5.3.4.1 The date of the measurement shall be re-
5.3.3.1.3 The resolution bandwidth: in the case of a ported.
relative constant bandwidth analysis, it is sufficient to
state the Proportion octave bandwidth only.
5.3.4.2 The instrumentation used shall be reported
as follows.
5.3.3.1.4 The real distance travelled of the data, in
5.3.4.2.1 Short description of the measuring System.
metres, analysed and reported.
In Order to quantify wavelengths of 100 m with a a) Mechanical design.
statistical precision of 0,6 at a spatial frequency res-
b) Scanning device
olution of 0,Ol m-l, the distance travelled shall be at
least 1 000 m.
- in the case of a contacting device (for
In some cases it may be impossible or perhaps of no example, a wheel): description of the design
interest to resch this limit, for example for short roads (for example, a soft wheel), mass, tyre press-
or for the study of special forms of surfaces. In this ure, tyre dimensions, effective diameter,
case a remark in the report is required. For a nominal test load and dimensions of the con-
tact area under nominal test load;
discussion of statistical precision, see annex D.
4
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- in the case of a non-contacting device (for 5.3.4.3.2 The road Profile shall be reported with re-
spect to at least the type of surface (concrete pave-
example, a radar System): resolution, dimen-
sions of the effective measured area, etc. ment, compacted soil, cobblestone, etc.) and the
surface condition (new pavement, rutted road, poorly
c) The capability of the equipment to take into ac-
maintained, etc.), the grade (longitudinal slope), the
count slope bias and transverse slope effects over
cross-fall (lateral slope) and the curve radius (if any).
lang distances and long wavelengths.
In the case of off-road measurements, the cone pen-
etration resistance of the soil should be reported
5.3.4.2.2 A flowchart showing transducers,
together with a reference or a description of the
telemetry, tape recorder, filters, etc.
measurement method used (See, for instance, refer-
ence [13]).
5.3.4.2.3 The instrumentation and calibration chain
of the measuring System should be carefully reported.
5.3.4.3.3 Definition of the measured track: distance
Details of the design, the guaranteed transfer function
from the measured track to the near side of the road.
and the accuracy should be given, either in the report
A Sketch of the road, with indication of the tracks re-
or in a Source reference.
served for bicycles, parking and traffit is rec-
ommended. All unusual facts should be indicated.
5.3.4.2.4 The tut-off frequencies o f any filter used
in conjunction with the recording of t ie data.
5.3.4.3.4 A Photograph of the road shall be included.
lt shall be taken from a height of 1,4 m (approximately
5.3.4.3 The road or terrain descrip t ion shall be re-
the height of the eyes of the driver of a passenger
ported as follows.
car). The Photograph shall also show a two-
dimensional scale indication and the Position of the
5.3.4.3.1 Definition of the road: GOI ntry, road num-
measured tracks.
ber, location, village, direction and, if possible, a small
map. Also traffit density [annual average daily traffit
(AADT), when possible], typical vehicle Speed and 5.3.4.3.5 If two- or multiple-track data are given,
other relevant descriptive information shall be re- they shall be described as in 5.3.4.3.3. The distance
ported. between the tracks shall also be given.
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Table 2 - Centre frequencies and tut-off frequencies for PSD smoothing, expressed in spatial
frequency n
c) Twelfth-octave bandwidth
a) Octave bandwidth
n, 4 n,
nc n,
n, EXP
EXP -1 -1
-1 m-l m-l m-l
m m
m
I I
- 1,833 0,272 6 0,280 6 0,288 8
0,002 0 0,002 8
-9 0,001 4
- 1,750 0,288 8 0,297 3 0,306 0
-8 0,002 8 0,003 9 0,005 5
- 1,667 0,306 0 0,315 0 0,324 2
0,007 8 0,011 0
-7 0,005 5
- 1,583 0,324 2 0,333 7 0,343 5
0,011 0 0,015 6 0,022 1
-6 - 1,500 0,343 5 0,353 6 0,363 9
- 1,417 0,363 9 0,374 6 0,385 6
-5 0,022 1 0,031 2 0,044 2
- 1,333 0,385 6 0,396 9 0,408 5
- 1,250 0,408 5 0,420 4 0,432 8
- 1,167
0,432 8 0,445 4 0,458 5
- 1,083 0,458 5 0,471 9 0,485 8
1
0,485 8 0,5 0,514 7
- 0,;17 0,514 7 0,529 7 0,545 3
- 0,833 0,545 3 0,561 2 0,577 7
- 0,750 0,577 7 0,594 6 0,612 0
- 0,667 0,612 0 0,630 0 0,648 4
b) Third-octave bandwidth - 0,583 0,648 4 0,667 4 0,687 0
0,707 1
- 0,500 0,687 0 0,727 8
- 0,417 0,727 8 0,749 2 0,771 1
0,771 1 0,793 7 0,817 0
n, nc - 0,333
EXP -1 -1
m m - 0,250 0,817 0 0,840 9 0,865 5
0,890 9
- 0,167 0,865 5 0,917 0
6 0,055 7
- 4,333 0,044 2 0,049
- 0,083 0,917 0 0,943 9 0,971 5
0,062 5 0,070 2 0 0,971 5 1,029 3
-4 0,055 7
0,083 1,029 3 1,059 5 1,090 5
- 3,667 0,070 2 0,078 7 0,088 4
0,167 1,090 5 1,122 5 1,155 4
0,111 4
- 3,333 0,088 4 0,099 2
0,250 1,155 4 1,189 2 1,224 1
0,111 4 ~ 0,125 0 0,140 3
-3
0,333 1,224 1 1,259 9 1,296 8
- 2,667 0,140 3 ~ 0,157 5 0,176 8
0,417 1,296 8 1,334 8 1,374 0
0,222 7
- 2,333 0,176 8 ' 0,198 4
0,500 1,374 0 1,414 2 1,455 7
0,222 7 i 0,250 0 0,280 6
-2
0,583 1,455 7 1,498 3 1,542 2
0,667 1,542 2 1,587 4 1,633 9
0,750 1,633 9 1,681 8 1,731 1
0,833 1,731 1 1,781 8 1,834 0
0,917 1,834 0 1,887 7 1,943 1
1,943 1 2
2,058 6
1,083 2,058 6 2,118 9 2,181 0
NOTES
1,167 2,181 0 2,244 9
2,310 7
1,250 2,310 7 2,378 4 2,448 1
1,333 2,448 1
2,519 8 2,593 7
8 q= lower tut-off frequency
1,417 2,593 7 2,669 7 2,747 9
1,500 2,747 9 2,828 4 2,911 3
n, = centre frequency
1,583 2,911 3 2,996 6 3,084 4
1,667 3,084 4 3,174 8
3,267 8
nh = upper cut-off frequency
1,750 3,267 8 3,363 6 3,462 1
1,833 3,462 1
3,563 6 3,668 0
EXP
nc = 2
1,917 3,668 0 3,775 5 3,886 1
3,886 1 4
4,117 2
2,083 4,117 2 4,237 9 4,362 0
9 A small overlap exists between the lowest twelfth-
2,167 4,362 0
4,489 8 4,621 4
octave bandwidth and the highest third-octave band-
2,250 4,621 4 4,756 8 4,896 2
width. This overlap maintains the values 0,5; 1; 2; 4 as
2,333 4,896 2 5,039 7 5,187 4
2,417 5,187 4 5,339 4
5,495 8
centre frequencies in the twelfth-octave bands. This
2,500 5,495 8 5,656 9 5,822 6
makes it convenient to calculate the road characterization
2,583 5,822 6 5,993 2
6,168 8
(see B.3) immediately from the twelfth-octave band
2,667 6,168 8 6,349 6 6,535 7
2,750 6,535 7 6,727 2
smoothing. 6,924 3
2,833 6,924 3 7,127 2 7,336 0
2,917 7,336 0 7,551 0
7,772 3
3 7,772 3 8 8,234 4
---------------------- Page: 10 ----------------------
Annex A
(informative)
Example of a report
This annex contains fictitious data arranged to form an example for two-track reporting which meets the minimum
requirements of this International Standard. However, the Photograph is omitted.
NOTES
10 The numbers in parentheses refer to the subclauses in this International Standard.
11 The Parts of figure A.2 and figure A.4 placed in a double frame are the recommended characterizations of the road Profile
described in annex B. They are not required, but recommended.
12 The format of the data sheets is not standardized.
A.l Parameters of analysis
Analysis (5.3.3.1 .l, 5.3.3.3.1): FFT
anti-aliasing filter (5.3.3.1.2): 48 dB/octave
Butterworth: 0,5 cycles/m low-pass
Sampling spatial frequency (5.3.3.3.2):
1,4 cycles/m
Sampling window function (5.3.3.3.3): Hanning
Correction factor (PSD) (5.3.3.3.3): 1,63*
A.2 Test conditions
Measuring System (5.3.4.2.1, 5.3.4.2.3, 5.3.4.2.4): see Verschoore, R. Het gebruik van de wegsimulator en de
analoge rekenmachine in het onderzoek van voertuigsuspensies. Gent, 1973.
Flow Chart (5.3.4.2.2):
,
Measuring Anti-aliasing
FM tape 1 Digitizing r 1 Analyser
System filter
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 8608:1995(E]
A.3 Road description
Road definition (5.3.4.3.1) (see figure A. 1):
traffit: AADT, 4 200 vehicleslday
typical vehicle Speed: 90 km/h
Road Profile (5.3.4.3.2):
concrete pavement, 10 years old
grade 0 %
slope 0,06 %
no curve
Photograph (5.3.4.3.4) (omitted in this example)
A.4 Road characterization
See figures A.l to A.4.
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 8608: 1995(E)
Wavelength, 1 (m)
01
1
1
I J J
Gd (d
1
Country : Belgium
Road: N 1000
Place : Xstad
Direction: North to South
Concrete pavement
Distance track to right roadside: 1 m
Distance travelled : 3 571 m
B, = 0,002 8 cycles/m
er = 0,31; Statistical precision = k 61 %
-2
10
2 t
>
w -
.-
t
-0 -3
10 ’
T!
u -
Ft!
ai
3 -
P
f 10 -4 t
E
0
CP
s:
.I)
0 1
1 I 1
f
01 1 IO
1
Spatial f requency, n (cycled m)
1 I 1
1
01 1 10 100
1
Angular spatial frequency, Q (rad/m)
Figure A.1 - INon-smoothed PSD of back 1
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 8608: 1995(E)
Wavelength, A (rnl)
Gd ln)
-1
10
Country: Belgium
Road: N 1000
Place : Xstad
Direction: North to South
Concrete pavement
Distance track to right roadside: 1 m
Distance travelled: 3 571 m
8, = 0,005 5 cycles/m
E, = 023; Statistical precision = rt. 44 %
-2
IO
-6
10
Octave chatacterization
7
-S
Centre
10
rms
frequency Gd(n,)
nC
m-1 m 10 -6 m3
0,067 8 0,020 5 76 157,20
0,015 6 0,023 2 48 884,71
-6 0,031 2 0,016 7 12 599,47
10
0,062 5 0,011 3 2 895,00
0,125 0,007 7 673,55
0,25 0,005 5 172,26
0,5 0,003 4 32,12
1 0,001 8 4,42
2 0,0614 14
-7
10
General c haracteriza tion :
-8
0,011 < n < 2,83; rmsd = 0,038 4 m
10
Linear fitting; rmsv = 0,033 7 m/s
w = 2,16; Gd(O,l) = 882 x 10-6 m3
-8
10
001 01
8 t
Spatial frequency, n (cycles/m)
I 1 1
1
01 1 IO 100
/
Angular spatial frequency, Q (rad/m)
Figure 8.2 - Smoothed PSD sf track 1 (characterization: see annex B)
10
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 8608:1995(E)
1 (m)
Wavelength,
IO 1 01
100 I
1
I I 1
Gd (n)
Gd (n)
Country: Belgium
Road: N 1000
Place : Xstad
Oirection: North to South
Concrete pavement
Oistance track to right roadside: 2,4 m
Oistance travelled: 3 571 m
B, = 0,002 8 cycles/m
= 0,31; Statistical precision = & 61 %
5
-3
-
10
-4
10
-5
10
!i
a
t
E
-S
L
8 10
CD
-6
10
s)
.-
n
-6
I
10
-7
10
-
-7
30
-8
10
-8
I 1
I t 1 I
10
- -
-9
0 01 01
I I
10
Spatial frequency, fl (cycles/m)
l 1
1
j
01
100
I 1 10
Angular spatial frequency, 52 (rad/m)
Figure A.3 - Non-smoothed PSD of track 2
11
---------------------- Page: 15 ----------------------
Wavelength, A (m)
1
100 10 01
I
Gd (fi) Gd(n) 1 1 1 1
-1
10
Country : Belgium
Road: N 1000
Place : Xstad
Direction: North to South
Concrete pavement
-2 Distance track to right roadside: 2,4 m
10
Distance travelled: 3 571 m
= 0,005 5 cycles/m
Dt?
cr = 0,23; Statistical precision = f 44 0/6
-3
10
Octave characterization
Centre
rms Gd(+)
-6
10
IO-6 m3
0,021 3 81 768,91
0,020 2
36 987,61
0,012 6 7 164,66
-6
0,013 0 3 827.58
10
-7
0,008 5 819,90
10
0,004 3 106,68
0,003 1
26,45
1
0,0017 4,21
0,0012
lt08
-+
General characterization :
IO
0,011
-8
10
Linear fitting ; rms v = 0,030 1 m/s
w= 2,22; Gd@,1 ) = 830 x 10-6 m3
.
,
I
I
t-
-8 c
I 1
I I 1
1
10
- -
-9
001 01
I 1
10 I IO
Spatial frequency, n (cycles/m)
I
I
1
J
01 1
IO
I 100
Angular spatial frequency, 52 (rad/m)
Smoothed PSD of track 2 Qcharacterization: see annex B)
Figure A.4 -
12
---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO 8608: 1995(E)
Annex B
(informative)
Road Profile characterization and PSD fitting
This annex gives means of approximately characteriz-
B.3 Characterkation in octave bands
ing specific road profiles in Order to facilitate the div-
ision of road profiles into general classifications. A In Order to obtain surveyable and classifiable data, the
general classification is also given. A curve-fitting
spectrum should be divided into octave bands and the
method is suggested for characterizing spectral data. r.m.s. values, calculated from the displacement PSD,
should be noted for each band. The centre fre-
quencies are given in table B.2.
B. 1 Symbols
The characterizations described in B.2 and B.3 tan be
See table B.l
calculated with a small and easy supplementary cal-
culation following the processing of the smoothed
Table B.l - Symbols PSD.
Symbol Description Unit
B.4 Fitted PSD
cycles/m
n Spatial frequency
Reference spatial frequency
cycles/m
The smoothed form of the PSD may be fitted by a
n0
(= 0,l cycles/m)
straight line on the smoothed data (5.1.2) by the
Displacement PSD m3
Gd t.1
-1
least-mean-Square method in the spatial frequency
Acceleration PSD m
G, l.1
Exponent of fitted PSD calculated range 0,011 cycles/m to 2,83 cycles/m. This fitting
W
On Gd (4 may be represented on the general presentation Plot.
Exponent of fitted PSD calculated
The equation of the fitting shall be reported.
W’
On G, L)
rad/m
0 Angular spatial frequency
The general form of the fitted PSD will be
Reference angular spatial
rad/m
*0
frequency (= 1 rad/m)
Gd b) = Gd (no) l (nl%) - w
or
B.2 General characterization of the road
G, @) = Gd @,) ’ (n/a,> - w
Profile
where
The r.m.s. value between ~2 = 0,011 cycles/m
n = 2,83 cycles/m
(~2 = 0,063 rad/m) and
~20 (= 0,l cycles/m) is the reference spatial fre-
(SZ = 17,77 rad/m), calculated from the displacement
quency;
PSD, shall be reported. These limits are band limits for
the octave bands to be calculated in 5.1.2 an
...
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1995-09-01
Vibrations mécaniques - Profils de
- Méthode de présentation des
routes
résultats de mesures
- Reporting of measured
- Road surface profiles
Mechanical vibration
data
Numéro de référence
ISO 8608: 1995(F)
---------------------- 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 en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 8608 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 2, Mesure
et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant les machi-
nes, /es véhicules et les structures.
B, C, D et E de
Les annexes A, la prés Iente Norme internationale sont
ment à titre d’info rmation
données unique
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO tS0 8608:1995(F)
Le but de la présente Norme internationale est de faciliter la compilation
et la comparaison des résultats de mesures des profils routiers en long à
partir de diverses sources. Par conséquent, elle prescrit une méthode
uniforme de présentation des résultats de mesures d’une ou de plusieurs
voles.
La présente Norme internationale prescrit comment les mesures doivent
être présentées, mais pas comment elles doivent être faites. L’équi-
pement de mesure peut influencer les résultats de mesures; en consé-
quence, certaines caractéristiques du système de mesure doivent être
indiquées.
L’annexe A est un exemple de rap port qui satisfait aux exigences mini-
males de la présente Norme interna tionale.
L’annexe B fournit les moyens de caractériser approximativement les
profils spécifiques des routes dans le dessein de faciliter leur classement
en catégories générales. Une classification générale est également don-
née. Une méthode d’ajustement de courbe est indiquée pour caractériser
les données spectrales.
L’annexe C donne un guide général de l’utilisation des données statisti-
ques des profils routiers pour les études de simulation ou d’autres études
telles que l’évaluation du confort, des suspensions et des profils de rou-
tes.
L’annexe D présente des considérations sur le traitement de la densité
spectrale de puissance (DSP) à l’aide de la technique de la transformation
accélérée de Fourier (FFT), ainsi que des considérations sur l’exactitude
statistique.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
tS0 8608:1995(F)
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
Profils de routes -
Vibrations mécaniques -
Méthode de présentation dës résultats de mesures
3.1 fréquence spatiale: L’inverse de la longueur
1 Domaine d’application
d’onde. Elle est exprimée en cycles par mètre.
La présente Norme internationale prescrit une mé-
3.2 densité spectrale de puissance (DSP): Valeur
thode uniforme pour présenter les résultats de me-
moyenne quadratique limite d’un signal par unité de
sures des profils routiers en long dans le cas de
largeur de bande de fréquence. Pour un spectre uni-
mesures sur une seule ou plusieurs voies.
latéral, c’est-à-dire que la zone comprise entre le gra-
phique et l’axe horizontal dans un graphique linéaire
Elle s’applique à la présentation des mesures de profil
devrait être égale à la variante (a2) du signal original
en long des routes, rues et autoroutes, ainsi que sur
pour la gamme de fréquences évaluée. Cela conduit
des terrains hors de la route. Elle ne s’aplique pas aux
voies ferrées. Les équipements et les méthodes de à une duplication de l’amplitude spectrale, lorsque le
mesures et de calcul n’y sont pas inclus. procédé de calcul ne consiste qu’à estimer le spectre
pour des fréquences positives.
2 Références normatives
3.3 DSP des déplacements: DSP du déplacement
du profil routier en long.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
3.4 DSP des vitesses: DSP du rapport du chan-
tuent des dispositions valables pour la présente
gement de déplacement du profil routier en long par
Norme internationale. Au moment de la publication,
unité de distance parcourue (courbure du profil routier
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
en long).
norme est sujette à révision et les parties prenantes
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
3.5 DSP des vitesses: DSP du rapport du chan-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
gement de courbure du profil routier en long par unité
quer les éditions les plus récentes des normes
de distance parcourue.
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
possèdent le registre des Normes internationales en
3.6 décoloration: Procédure d’élimination de I’in-
vigueur à un moment donné.
fluence de la fonction de transfert du système de
mesure sur la DSP. Cela signifie que la DSP brute
ISO 2041 :1990, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
devrait être décolorée avant tout nouveau traitement
et, à cet effet, être divisée par le carré du module de
-Il, Electroacoustique - Filtres de bandes
CEI 1260:
la fonction de transfert de l’équipement de mesure.
d’octave et de fractions d’octave.
3.7 lissage: Processus d’établissement de la
moyenne dans lequel un bloc de données est déplacé
3 Définitions
et sa moyenne est calculée.
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
NOTE 1 Dans la présente Norme internationale, une
les définitions données dans I’ISO 2041 et les défini-
«DSP non lissée)) correspond à une DSP calculée à partir
tions suivantes s’appliquent. des résultats de mesures, c’est-à-dire avec les largeurs de
1) À publier. (Révision de la CEI 225:1966)
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
bande utilisées dans les calculs ou en provenant et qui sont
Deux échelles doivent être portées en ordonnées,
différentes de celles indiquées au tableau 2. Le terme «DSP
l’une pour G&) et l’autre pour G&2). Les deux
lissée)) correspond a la DSP obtenue après l’établissement
échelles yt et a doivent être indiquées en abscisses.
de la moyenne décrit en 5.12.
Cependant, le quadrillage ne doit être tracé que pour
G&) et yt.
4 Symboles
5.1.1.2 Seconde méthode - DSP des
accélérations: G, (.)
Voir tableau 1.
La DSP des accélérations est l’autre méthode admise
Tableau 1 - Symboles
de présentation des données.
Symbole Description Unité
Dans ce cas, le profil de la route doit être décrit
Résolution en fréquence cycles/m
*e comme la DSP des accélérations en termes de rap-
Fréquence temporelle Hz
f
port du changement de courbure de la surface de la
DSP des déplacements m3
Gd f.1
route par unité de distance parcourue. La DSP est
DSP des vitesses m
G, (-1
-1 exprimée en mètres à la puissance moins un.
DSP des accélérations m
G, t-1
DSP de la voie 1
G, i.1
Les échelles doivent être logarithmiques sur les deux
DSP de la voie 2
G2 t.1
axes. Deux échelles sont portées en ordonnées, l’une *
DSP croisée entre les voies 1 et
Gl2 (-1 2
pour G,(n) et l’autre pour G&2); ~1 et 52 doivent être
portés en abscisses. Cependant, le quadrillage ne doit
1 Empattement m
n Fréquence spatiale cycles/m être tracé que pour G,(n) et ~1.
S Distance entre les voies m
La relation entre les deux méthodes de présentation
d Temps S
v Vitesse du véhicule est donnée par:
mis
Fonction de cohérence
Y2
G,(n) = (2m)4mGd(n)
A. Longueur d’onde m
0 Fréquence angulaire (= 21$)
rad/s
64 Fréquence spatiale angulaire G,(a) = Q4=Gd(R)
rad/m
( = 2xn)
- L’indication (.) signifie que le paramètre de la 5.1 .1.3 Gamme de fréquences spatiales
NOTE
fonction peut être la fréquence spatiale (n) ou la fré-
quence spatiale angulaire (52).
La DSP présentée doit être comprise entre les limites
permises par l’équipement de mesure. Pour la pré-
sentation, l’utilisateur peut choisir n’importe quel in-
5 Méthode générale de présentation tervalle de fréquence spatiale, qui est approprié avec
le type de surface de route, le problème et le produit.
5.1 Données sur une voie
NOTES
2 La figure Cl donne la relation entre la vitesse du véhi-
Description du profil de la route
5.1.1
cule, la fréquence spatiale et la fréquence temporelle. La
connaissance des caractéristiques de fréquence et de vi-
Le profil de la route doit être décrit par l‘une ou l’autre
tesse pour un type donne de véhicule permet de choisir les
des deux méthodes suivantes, de préférence par la
limites pratiques pour ce type de véhicule (par exemple,
première, la DSP des déplacements.
véhicule routier ou tout terrain).
La présentation des données avant lissage est obli-
3 En ce qui concerne la limite inférieure, il n’est géné-
gatoire dans tous les cas.
ralement pas nécessaire de mesurer la fréquence spatiale
au-dessous de 0,Ol cycle/m pour un véhicule routier et de
5.1.1.1 Première méthode - DSP des 0,05 cycle/m pour un véhicule tout terrain.
déplacements Gd (.)
4 L’effet enveloppant des pneus joue le rôle d’un filtre
passe-bas pour l’introduction de la vibration de la route dans
Le profil de la route doit être décrit par la DSP de ses
le véhicule. Cet effet dépend de la taille et de la construc-
déplacements verticaux. La description doit compren-
tion du pneu. Pour des mesures générales sur route, cela
dre la DSP en fonction de la fréquence spatiale, avec
se traduit par une limite supérieure recommandée de 10
échelles logarithmiques sur les deux axes. Les di-
cycles/m. Pour les vibrations de la suspension, la limite su-
mensions sont en mètres cubes par rapport au mètre
périeure intéressante dépend de la vitesse maximale per-
à la puissance moins un.
mise sur une route donnée. Pour les bruits, la limite
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO ISO 8608: 1995(F)
supérieure intéressante peut être plus élevée et même aller Il convient de calculer la DSP moyenne dans une
jusqu’à 1 000 cycles/m.
bande donnée de la manière suivante:
5 Du fait de la largeur des pneus, il y a également un effet
. [@L + ow$? - nlNlGh)
=
G s 0 z
enveloppant transversal. Cela veut dire que, pour les vi-
%Ci> - nlo
brations, on mesure d’ordinaire la moyenne du contact au
sol des pneus. La largeur dépend du problème (par exem- 4-i-l
ple, vibration, bruit) ou du produit (par exemple, pneus de
x WB,
motocyclettes ou de camions). Pour les mesurages géné-
+ j=4+1
raux sur route non destinés a un produit spécifique, on uti-
h(i) - nl(i>
lise souvent une voie d’environ 100 mm de large afin
d’évaluer les vibrations. Pour évaluer les bruits, on se sert
- Q5) l Bel l G (ni)
+ bt$> - bH
souvent d’un point de mesurage. La surface mesurée dé-
pend de l’équipement de mesure qui a un certain effet de %(i> - 49
lissage. Cet équipement doit être présenté (voir 5.3.4.2.1).
où
6 En ce qui concerne les mesures faites hors de la route,
des précautions doivent être prises lors de l’interprétation
G,(i) est la DSP lissée dans la bande i;
des fréquences élevées. Avec des surfaces meubles (par
exemple, sablonneuses), les ondulations courtes peuvent
nH = lk/T( y-t- 0,5) (4: voir tableau2);
être aplanies par la charge de la roue et ainsi filtrées. Avec
des surfaces dures (par exemple, de la pierre), cependant,
seul l’effet d’enveloppe des pneumatiques est perceptible
nL= lNT( %+ 0.5) (4: voir tableau2);
et agit comme un filtre. Dans de tels cas, la surface doit
être décrite correctement dans la feuille de données (voir
Les autres symboles sont définis dans le tableau 1.
5.3.4.3.2).
Le premier et le troisième termes de droite de cette
7 L’annexe B recommande des méthodes pour caracté-
équation déterminent les parts de la bande initiale nL,
riser le profil de la route et la linéarisation des résultats de
mesures. respectivement nH, dans la bande lissée i.
Si ce schéma ne peut pas être employé, à cause des
calculs, il convient d’indiquer les différences dans la
présentation.
Présentation de la densité spectrale de
5.1.2
puissance lissée
La même méthode doit être suivie pour le lissage en
fréquences spatiales angulaires.
Lorsque les DSP sont calculées à l’aide de la méthode
de largeur de bande constante, leur présentation sur
La même méthode doit être suivie pour les calculs
un diagramme bilogarithmique donne l’apparence ou
analogiques.
l’impression visuelle de suraccentuer les variations de
la DSP produites par la distribution réelle de puissance
Un petit calcul simple supplémentaire à la suite du
et par le bruit statistique.
traitement de lissage de la DSP conduit à la caracté-
risation du profil de la route comme décrit en
Pour cette raison, la DSP doit également être repré-
annexe B.
sentée sous une forme lissée, c’est-à-dire par la DSP
moyenne dans les bandes de fréquence suivantes:
5.2 Données sur plusieurs voies
- largeur de bande d’octave depuis la plus petite
Les données relatives à un profil de route à plusieurs
fréquence calculée (sauf zéro) jusqu’à une fré-
voies doivent être représentées par les courbes de la
quence centrale de
0,031 2 cycle/m
DSP de chaque voie, comme décrit en 5.1, et leurs
(0,196 3 rad/m);
courbes de couplage exprimées par leur fonction de
- bandes de tiers d’octave à partir de la dernière cohérence:
bande d’octave jusqu’à une fréquence centrale de
GI*(.)*
0,25 cycle/m (1,570 8 rad/m);
y2 =
G, (J l G2 (4
- le reste, par bandes de douzième d’octave jusqu’à
Lorsque plus de deux voies sont mesurées, la voie la
la plus haute fréquence calculée.
plus fréquentée située près du bord de la route doit
Les fréquences centrales à utiliser lors du calcul de la
être prise comme voie de référence dans le calcul des
DSP lissée sont données dans le tableau2.
fonctions de cohérence.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
0 ISO
ISO 8608:1995(F)
La courbe doit être lissée comme décrit en 5.1.2. 5.3.3.1.4 La distance analysée et rapportée parcou-
rue, en mètres.
5.3 Rapport
Dans le dessein de quantifier les longueurs d’onde de
100 m avec une exactitude de 0,6 à une résolution
Le rapport doit contenir une ou plusieurs courbes et
en fréquence spatiale de 0,Ol m-‘, la distance par-
des informations généra les .
courue doit être au moins de 1 000 m.
5.3.1 Courbes pour routes à une voie
Dans certains cas, il peut être impossible, ou peut-
être inintéressant, d’atteindre cette limite, par exem-
Les courbes pour des données relatives aux routes à
ple dans les cas de routes courtes ou de l’étude de
une seule voie doivent contenir la DSP non lissée et
surfaces de formes spéciales. Dans ce cas, il convient
la DSP lissée. Lorsque les informations sont données
de l’indiquer dans le rapport. En ce qui concerne
sur une seule feuille, il convient de distinguer soi-
l’exactitude statistique, voir l’annexe D.
gneusement les différentes courbes.
La courbe de DSP doit également contenir les infor- 5.3.3.1.5 L’exactitude statistique des estimations
mations indiquées en 5.3.3.1.3, 5.3.3.1.4, 5.3.3.1.5, spectrales des données: dans le cas d’analyse dans
5.3.4.3.1 et 5.3.4.3.2 . une largeur de bande relativement constante, I’exac-
titude statistique de la bande la plus étroite doit être
II est également recommandé d’indiquer sur la feuille
indiquée. L’exactitude doit être indiquée en terme de
de données la caractérisation du profil de la route dé-
+ %, calculée pour un niveau de confiance de 95 %
crite dans l’annexe B, c’est-à-dire la caractérisation
(c’est-à-dire que l’exactitude statistique indiquée doit
générale de la route en bande d’octave et la DSP
être 1,96 fois l’écart-type normalisé dans l’hypothèse
Iinéarisée (pour des exemples, voir figures A.2 et
de l’erreur aléatoire.
. .
A 4)
5.3.2 Courbes pour routes à plusieurs voies
Les courbes relatives aux routes à plusieurs voies
doivent être établies comme décrit en 5.3.1, accom-
pagnées d’une courbe représentant leur fonction de
cohérence. Cette feuille doit contenir la courbe de
5.3.3.2.1 La classe des filtres de largeur de bande
cohérence lissée. Sur cette feuille, la distance entre
conformément à la CEI 1260.
les voies doit être indiquée.
5.3.3.2.2 Les pentes (dB/octave) et le type des fil-
Lorsque les informations sont données sur une seule
feuille, il convient de distinguer soigneusement les tres à largeur de bande constante.
différentes courbes.
5.3.3.3 Dans le cas d’analyse spectrale numérique,
5.3.3 Paramètres de l’analyse
les renseignements complémentaires suivants doi-
vent être mentionnés, en plus de ceux spécifiés en
5.3.3.1 Pour toutes les formes d’analyse spatiale,
5.3.3.1.
les informations suivantes doivent être indiquées.
5.3.3.3.1 La méthode particulière utilisée (telle que
5.3.3.1 .l La méthode d’analyse employée, analogi-
la transformation accélérée de Fourier, le produit
que ou numérique.
moyen retardé, le filtre numérique continu).
5.3.3.1.2 Les filtres de prétraitement doivent être
décrits en termes de fréquence spatiale de coupure,
5.3.3.3.2 La fréquence spatiale d’échantillonnage.
de pente (dB/octave) et de type de filtre (par exemple,
Buttetworth). Dans le cas d’une analyse numérique,
5.3.3.3.3 La fonction de la fenêtre d’échantillonnage
ces derniers comprennent les filtres antirepliements.
et le facteur de correction utilisé.
5.3.3.1.3 La largeur de bande de résolution: dans le
cas d’analyse en largeur de bande relativement 5.3.3.3.4 La largeur de bande de résolution, si elle
constante, il est suffisant d’indiquer seulement la Iar- est différente de celle de l’analyse spectrale (lors-
geur de bande en fraction d’octave. qu’on utilise le lissage en fréquence, par exemple).
---------------------- Page: 8 ----------------------
0 ISO
ISO 8608:1895(F)
5.3.4 Conditions d’essai 5.3.4.3 La description de la route ou du terrain doit
être présentée de la manière suivante.
5.3.4.1 La date des mesures doit être indiquée.
5.3.4.3.1 Définition de la route: pays, numéro de
5.3.4.2 L’équipement de mesure doit être men-
route, endroit, village, direction, avec, si possible, une
tionné comme suit.
petite carte. La densité du trafic (le trafic journalier
moyen, si possible), la vitesse moyenne des véhicules
5.3.4.2.1 Brève description du système de mesure:
et d’autres détails intéressants doivent également
être mentionnés.
Conception mécanique
a)
5.3.4.3.2 Les profils des routes doivent être men-
b) Dispositif de mesure
tionnés avec au moins le type de surface (chaussée
en béton, sol compact, pavés ronds, etc.) et l’état de
- dans le cas d’un dispositif à contact (par
la surface (chaussée neuve, route usagée ou mal
exemple, une roue): description du modèle
entretenue, etc.), le gradient (inclinaison longitudi-
(par exemple, une roue souple), masse, pres-
nale), la section transversale (dévers) et le rayon de
sion du pneu, dimensions du pneu, diamètre
courbure (si nécessaire). Pour les mesurages hors
effectif, charge nominale d’essai et dimen-
route, il convient d’indiquer la résistance de péné-
sions de la zone de contact sous charge no-
tration du cône du sol ainsi qu’une référence ou une
minale d’essai;
description de la méthode de mesure utilisée (voir, par
- dans le cas d’un dispositif sans contact (par
exemple, référence [ 131).
exemple, un système radar): résolution, di-
mensions de la surface effective mesurée, etc.
5.3.4.3.3 Définition de la voie mesurée: distance de
la voie mesurée au bord le plus proche de la route.
c) Aptitude du système à prendre en compte le biais
Un croquis de la route, montrant les voies réservées
de pente et les effets du dévers sur de longues
aux bicyclettes, au stationnement et au trafic est re-
distances et de grandes longueurs d’onde.
commandé. II convient de mentionner tous les détails
inhabituels.
5.3.4.2.2 Diagramme montrant les capteurs, le
télémètre, les appareils d’enregistrement sur bande,
5.3.4.3.4 Une photo de la route doit être ajoutée.
les filtres, etc.
Cette photo doit être prise à 1,4 m de hauteur (ap-
proximativement la hauteur des yeux du conducteur
5.3.4.2.3 La chaîne de mesure et d’étalonnage du
d’une voiture). La photo doit aussi montrer une
système de mesure doit être soigneusement men-
échelle à deux dimensions ainsi que la position des
tionnée. Les détails de conception, la fonction de
voies mesurées.
transfert garantie et l’exactitude devraient figurer dans
le rapport ou être identifiés par une référence.
5.3.4.3.5 Si des résultats de mesures concernant
5.3.4.2.4 Les fréquences de coupure de tous les fil-
deux ou plusieurs voies sont donnés, ils doivent être
tres utilisés en liaison avec l’enregistrement des ré-
décrits comme en 5.3.4.3.3. La distance entre chaque
sultats de mesure. voie doit également être indiquée.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
0 ISO
ISO 8608: 1995(F)
Tableau 2 - Fréquences centrales et critiques pour le lissage de la DSP, exprimées en fréquence
spatiale, n
c) Bande de douzième d’octave
a) Bande d’octave
n, 4 n,
n, nC 4-l
EXP
EXP -1 -1
-1
m-' m-l me'
m
m m
- 1,833 0,272 6 0,280 6 0,288 8
0,001 4 0,002 0
-9 0,002 8
- 1,750 0,288 8 0,297 3 0,306 0
-8 0,002 8 0,003 9 0,005 5
- 1,667 0,306 0 0,315 0 0,324 2
-7 0,005 5 0,007 8 0,011 0
- 1,583 0,324 2 0,333 7 0,343 5
0,011 0 0,015 6 0,022 1
-6
- 1,500 0,343 5 0,353 6 0,363 9
-5 0,022 1 0,031 2 0,044 2 - 1,417 0,363 9 0,374 6 0,385 6
- 1,333 0,385 6 0,396 9 0,408 5
0,408 5 0,420 4 0,432 8
- 1,250
0,458 5
- 1,167 0,432 8 0,445 4
- 1,083 0,458 5 0,471 9 0,485 8
0,485 8 On5 0,514 7
-1
- 0,917 0,514 7 0,529 7 05453
0,577 7
- 0,833 0,5453 0,561 2
- 0,750 0,577 7 0,594 6 0,612 0
0,648 4
- 0,667 0,612 0 0,630 0
b) Bandes de tiers d’octave
- 0,583 0,6484 0,667 4 0,687 0
0,707 1 0,727 8
- 0,500 0,687 0
- 0,417 0,727 8 0,749 2 0,771 1
n, nc 4' - 0,333 0,771 1 0,793 7 0,817 0
EXP
-1 -1 -1
m m m
- 0,250 0,817 0 0,840 9 0,865 5
- 0,167 0,865 5 0,890 9 0,917 0
- 4,333 0,044 2 0,049 6 0,055 7
- 0,083 0,917 0 0,943 9 0,971 5
2
-4 0,055 7 0,062 5 0,070 0 0,971 5 1 1,029 3
0,070 2 0,078 7 0,088 4 0,083 1,029 3 1,059 5 1,090 5
- 3,667
0,167 1,090 5 1,122 5 1,155 4
- 3,333 0,088 4 0,099 2 0,111 4
1,224 1
0,250 1,155 4 1,189 2
-3 0,111 4 0,125 0 0,140 3
1,259 9 1,296 8
0,333 1,224 1
3 0,157 5 0,176 8
- 2,667 0,140
0,417 1,296 8 1,334 8 1,374 0
- 2,333 0,176 8 0,198 4 0,222 7
1,414 2 1,455 7
0,500 1,374 0
-2 0,222 7 0,250 0 0,280 6
0,583 1,455 7 1,498 3 1,542 2
1,587 4 1,633 9
0,667 1,542 2
0,750 1,633 9 1,681 8 1,731 1
1,731 1 1,781 8 1,834 0
0,833
0,917 1,834 0 1,887 7 1,943 1
1,943 1 2 2,058 6
1
1,083 2,058 6 2,118 9 2,181 0
NOTES
2,244 9 2,310 7
1,167 2,181 0
1,250 2,310 7 2,378 4 2,448 1
2,519 8 2,593 7
8 nl = fréquence critique inférieure 1,333 2,448 1
1,417 2,593 7 2,669 7 2,747 9
2,828 4 2,911 3
1,500 2,747 9
r-2, = fréquence centrale
1,583 2,911 3 2,996 6 3,084 4
3,267 8
1,667 3,084 4 3,174 8
nh = fréquence critique supérieure
1,750 3,267 8 3,363 6 3,462 1
1,833 3,462 1 3,563 6 3,668 0
EXP
nc = 2
3,668 0 3,775 5 3,886 1
1,917
4,117 2
2 3,886 1 4
4,237 9 4,362 0
2,083 4,117 2
9 La dernière bande de tiers d’octave et la première
2,167 4,362 0 4,489 8 4,621 4
bande de douzième d’octave se recouvrent légèrement,
4,756 8 4,896 2
2,250 4,621 4
ce qui permet de maintenir les valeurs 0,5; 1; 2; 4
2,333 4,896 2 5,039 7 5,187 4
5,339 4 5,495 8
comme fréquences centrales dans les bandes de dou- 2,417 5,187 4
2,500 5,495 8 5,656 9 5,822 6
zième d’octave. Cela aide au calcul de la caractérisation
5,822 6 5,993 2 6,168 8
2,583
de la route (voir B.3) immédiatement à partir du lissage
2,667 6,168 8 6,349 6 6,535 7
de la bande de douzième d’octave. 6,924 3
2,750 6,535 7 6,727 2
2,833 6,924 3 7,127 2 7,336 0
7,772 3
2,917 7,336 0 7,551 0
3 7,772 3 8 8,234 4
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 8608: 1995(F)
Annexe A
(informative)
Exemple de rapport
La présente annexe comporte des données fictives dans le but de présenter un exemple de rapport pour les ré-
sultats de mesures sur deux voies et qui satisfait aux prescriptions minimales de la présente Norme internationale.
Cependant, elle ne comporte pas de photo.
NOTES
Les nombres figurant entre parenthèses se rapportent aux paragraphes correspondants de la présente Norme internatio-
10
nale.
Les parties de la figure A.2 et de la figure A.4 mises en cadre double sont celles recommandées pour caractériser le profil
11
de la route comme décrit dans l’annexe B. Elles ne sont pas obligatoires mais recommandées.
12 Le format des feuilles de données n’est pas normalise.
A.1 Paramètres de l’analyse
Analyse (5.3.3.1 .l, 5.3.3.3.1): FFT
Filtre antirepliement (5.3.3.1.2): 48 dB/octave
Buttervvorth: 0,5 cycle/m passe-bas
Fréquence spatiale d’échantillonnage (5.3.3.3.2):
1,4 cycle/m
Fonction de la fenêtre d’échantillonnage (DPS) (5.3.3.3.3): Hanning
Facteur de correction (DPS) (5.3.3.3.3): 1,63*
A.2 Conditions d’essai
Système de mesure (5.3.4.2.1, 5.3.4.2.3, 5.3.4.2.4 ): voir Verschoore, R. Het gebruik van de wegsimulator en de
analoge rekenmachine in het onderzoek van voertuigsuspensies. Gent, 1973.
Diagramme (5.3.4.2.2):
* I
Systeme Filtre
L r
Bande FM
de mesure
antirepliement
.
A.3 Description de la route
Définition de la route (5.3.4.3.1) (voir figureA.l):
trafic: 4 200 véhicules/jour
vitesse moyenne typique: 90 km/h
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
Profil de la route (5.3.4.3.2):
béton, 10 ans d’âge
pente 0 %
dévers 0,06 %
en alignement
Photo (5.3.4.3.4) (omise dans cet exemple)
A.4 Caractérisation de la route
Voir figures A.1 à A.4.
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 8608:1995(F)
Longueur cJ1’onde, A (m)
01
100 10 1
I
I 1 I I
6j in)
1
-1
10
-
Pays : Belgique
Route: N 1000
L
Ville : Xstad
-1
Direction : nord-sud
10
B&on
-2
10
Distance voie-c&6 de la route: 1 m
LI \
Distance parcourue: 3 571 m
Be = 0,002 8 cycle/m
C
= 0,31; exactitude statistique = f 61 %
&r
-2
10
-3
10
-
LI
s
6
E -3
10
0
-4
e
10 Q
-
T:
8
D
-
i!
,
I 1oœ4
.-
-5
8
10
c
0
Q,
s
-
Li
; 1oœ5
.-
-6
i!
10
c
P
-
-6
l
10
-7
10
b
-
-7
L
10
-8
10
1
10-8 L-
01
0 01
8
I
Fr4quence spatiale, n kycles/m)
I 1 I
1
3
01 100
10
1
Frdquence spatiale angulaire, sd (rad/m)
- DSP non lissée de la voie 1
Figure A.1
9
---------------------- Page: 13 ----------------------
Longueur d’onde, A (m)
100 10 1 01
I
I 1
I 1
Gcî (d
Pays : Belgique
Route: N 1000
Ville : Xstad
Direction : nord-sud
Distance voie-côté de la route: 1 m
Distance parcourue: 3 571 m
= 0,005 5 cycle/m
= 0,23; exactitude statistique = f 44 %
-4
10
Caractt5risation en octaves
-5
f rbquence Valeur
10
centrale efficace
Gdb7,)
rms
“C
m-1 m 10-S fn3
I
0,007 8 0,020 5 76 157,20
0,015 6 0,023 2 48 894,71
0,031 2 0,016 7 12 599,47
-6
10
0,062 5 0,011 3 2 895,00
0,125 0,007 7 673,55
0,25 0,005 5 172,26
0,5 0,003 4 32,12
1 0,0018 1 4,42
2 0,0014 1M
Caractérisation générale :
0,011
Linéarisation ; rmsv = 0,033 7 m/s
W = 2,16; Gd(o,l) = 892 x 10-s m3
I 1
I 1
I
001
1 01 1
t 10
Frbquence spatiale, n (cycles/ m)
1
I
I
I
01
1
I 10
100
Fréquence spatiale angulaire, 52 (rad/m)
Figure A.2 - DSP lissée de la voie 1 (caractérisation: voir annexe B)
10
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 8608:1995(F)
Longueur d’onde, A (m)
01
I
1
30
1
Gd (n) I 1 1
100
Gd (Q)
1
Pays : Belgique
Route: N 1000
tiille : Xstad
Direction : nord-sud
10 -1
Béton
\
Distance voie-côté de la route: 2,4 m
.
Distance parcourue: 3 571 m
B, = 0,002 8 cycle/m
.
= 0,31; exactitude statistique = f 61 YO
%
10 -2
-3
10
.
z
s
.
s
E
0 10 -3
-4
0
10
D
8
u
8
s
-4
ii
.- 10
Q
-5
10
0
Q)
E
5
Q
2 -5
.- 10
-6
&
10
8
10 -6
1 I
OI 1 10
I
Fréquence spatiale, n (cycles/m)
I
1 I
J
I
01
1
10
100
Frbquence spatiale angulaire, 52 (rad/m)
Figure A.3 - DSP non lisske de la voie 2
11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 8608: 1995(F)
Longueur d’onde, A (m)
100 10
1 01 8
1 1 1 1
&j (n)
1
-1
10
Pays : Belgique
Route: N 1000
Ville : Xstad
Direction : nord-sud
B&on
-2
10 Distance voie-côté de la route: 2,4 m
Distance parcourue: 3 571 m
B, = 0,005 5 cycle/m
e, = 0,23; exactitude statistique = f 44 %
10 -2
-3
10
2 3 ,o-3
ii
-G
' E
10
i!i
s
h
%
8
u 4
Q> 10
E
-5
I
m
10
3
.-
Q
4
s
i!
10 -5
--
u
-6 Gd(nc)
m
E
10
rms
nc
2
.-
m-1 m 10-6 m3
Il I
I
2
.
8 81 768,91
0,007 8 0,021 3
36 987,61
0,015 6 0,020 2
10 -6
...
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1995-09-01
Vibrations mécaniques - Profils de
- Méthode de présentation des
routes
résultats de mesures
- Reporting of measured
- Road surface profiles
Mechanical vibration
data
Numéro de référence
ISO 8608: 1995(F)
---------------------- 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 en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 8608 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 2, Mesure
et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant les machi-
nes, /es véhicules et les structures.
B, C, D et E de
Les annexes A, la prés Iente Norme internationale sont
ment à titre d’info rmation
données unique
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO tS0 8608:1995(F)
Le but de la présente Norme internationale est de faciliter la compilation
et la comparaison des résultats de mesures des profils routiers en long à
partir de diverses sources. Par conséquent, elle prescrit une méthode
uniforme de présentation des résultats de mesures d’une ou de plusieurs
voles.
La présente Norme internationale prescrit comment les mesures doivent
être présentées, mais pas comment elles doivent être faites. L’équi-
pement de mesure peut influencer les résultats de mesures; en consé-
quence, certaines caractéristiques du système de mesure doivent être
indiquées.
L’annexe A est un exemple de rap port qui satisfait aux exigences mini-
males de la présente Norme interna tionale.
L’annexe B fournit les moyens de caractériser approximativement les
profils spécifiques des routes dans le dessein de faciliter leur classement
en catégories générales. Une classification générale est également don-
née. Une méthode d’ajustement de courbe est indiquée pour caractériser
les données spectrales.
L’annexe C donne un guide général de l’utilisation des données statisti-
ques des profils routiers pour les études de simulation ou d’autres études
telles que l’évaluation du confort, des suspensions et des profils de rou-
tes.
L’annexe D présente des considérations sur le traitement de la densité
spectrale de puissance (DSP) à l’aide de la technique de la transformation
accélérée de Fourier (FFT), ainsi que des considérations sur l’exactitude
statistique.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
tS0 8608:1995(F)
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
Profils de routes -
Vibrations mécaniques -
Méthode de présentation dës résultats de mesures
3.1 fréquence spatiale: L’inverse de la longueur
1 Domaine d’application
d’onde. Elle est exprimée en cycles par mètre.
La présente Norme internationale prescrit une mé-
3.2 densité spectrale de puissance (DSP): Valeur
thode uniforme pour présenter les résultats de me-
moyenne quadratique limite d’un signal par unité de
sures des profils routiers en long dans le cas de
largeur de bande de fréquence. Pour un spectre uni-
mesures sur une seule ou plusieurs voies.
latéral, c’est-à-dire que la zone comprise entre le gra-
phique et l’axe horizontal dans un graphique linéaire
Elle s’applique à la présentation des mesures de profil
devrait être égale à la variante (a2) du signal original
en long des routes, rues et autoroutes, ainsi que sur
pour la gamme de fréquences évaluée. Cela conduit
des terrains hors de la route. Elle ne s’aplique pas aux
voies ferrées. Les équipements et les méthodes de à une duplication de l’amplitude spectrale, lorsque le
mesures et de calcul n’y sont pas inclus. procédé de calcul ne consiste qu’à estimer le spectre
pour des fréquences positives.
2 Références normatives
3.3 DSP des déplacements: DSP du déplacement
du profil routier en long.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
3.4 DSP des vitesses: DSP du rapport du chan-
tuent des dispositions valables pour la présente
gement de déplacement du profil routier en long par
Norme internationale. Au moment de la publication,
unité de distance parcourue (courbure du profil routier
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
en long).
norme est sujette à révision et les parties prenantes
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
3.5 DSP des vitesses: DSP du rapport du chan-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
gement de courbure du profil routier en long par unité
quer les éditions les plus récentes des normes
de distance parcourue.
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
possèdent le registre des Normes internationales en
3.6 décoloration: Procédure d’élimination de I’in-
vigueur à un moment donné.
fluence de la fonction de transfert du système de
mesure sur la DSP. Cela signifie que la DSP brute
ISO 2041 :1990, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
devrait être décolorée avant tout nouveau traitement
et, à cet effet, être divisée par le carré du module de
-Il, Electroacoustique - Filtres de bandes
CEI 1260:
la fonction de transfert de l’équipement de mesure.
d’octave et de fractions d’octave.
3.7 lissage: Processus d’établissement de la
moyenne dans lequel un bloc de données est déplacé
3 Définitions
et sa moyenne est calculée.
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
NOTE 1 Dans la présente Norme internationale, une
les définitions données dans I’ISO 2041 et les défini-
«DSP non lissée)) correspond à une DSP calculée à partir
tions suivantes s’appliquent. des résultats de mesures, c’est-à-dire avec les largeurs de
1) À publier. (Révision de la CEI 225:1966)
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
bande utilisées dans les calculs ou en provenant et qui sont
Deux échelles doivent être portées en ordonnées,
différentes de celles indiquées au tableau 2. Le terme «DSP
l’une pour G&) et l’autre pour G&2). Les deux
lissée)) correspond a la DSP obtenue après l’établissement
échelles yt et a doivent être indiquées en abscisses.
de la moyenne décrit en 5.12.
Cependant, le quadrillage ne doit être tracé que pour
G&) et yt.
4 Symboles
5.1.1.2 Seconde méthode - DSP des
accélérations: G, (.)
Voir tableau 1.
La DSP des accélérations est l’autre méthode admise
Tableau 1 - Symboles
de présentation des données.
Symbole Description Unité
Dans ce cas, le profil de la route doit être décrit
Résolution en fréquence cycles/m
*e comme la DSP des accélérations en termes de rap-
Fréquence temporelle Hz
f
port du changement de courbure de la surface de la
DSP des déplacements m3
Gd f.1
route par unité de distance parcourue. La DSP est
DSP des vitesses m
G, (-1
-1 exprimée en mètres à la puissance moins un.
DSP des accélérations m
G, t-1
DSP de la voie 1
G, i.1
Les échelles doivent être logarithmiques sur les deux
DSP de la voie 2
G2 t.1
axes. Deux échelles sont portées en ordonnées, l’une *
DSP croisée entre les voies 1 et
Gl2 (-1 2
pour G,(n) et l’autre pour G&2); ~1 et 52 doivent être
portés en abscisses. Cependant, le quadrillage ne doit
1 Empattement m
n Fréquence spatiale cycles/m être tracé que pour G,(n) et ~1.
S Distance entre les voies m
La relation entre les deux méthodes de présentation
d Temps S
v Vitesse du véhicule est donnée par:
mis
Fonction de cohérence
Y2
G,(n) = (2m)4mGd(n)
A. Longueur d’onde m
0 Fréquence angulaire (= 21$)
rad/s
64 Fréquence spatiale angulaire G,(a) = Q4=Gd(R)
rad/m
( = 2xn)
- L’indication (.) signifie que le paramètre de la 5.1 .1.3 Gamme de fréquences spatiales
NOTE
fonction peut être la fréquence spatiale (n) ou la fré-
quence spatiale angulaire (52).
La DSP présentée doit être comprise entre les limites
permises par l’équipement de mesure. Pour la pré-
sentation, l’utilisateur peut choisir n’importe quel in-
5 Méthode générale de présentation tervalle de fréquence spatiale, qui est approprié avec
le type de surface de route, le problème et le produit.
5.1 Données sur une voie
NOTES
2 La figure Cl donne la relation entre la vitesse du véhi-
Description du profil de la route
5.1.1
cule, la fréquence spatiale et la fréquence temporelle. La
connaissance des caractéristiques de fréquence et de vi-
Le profil de la route doit être décrit par l‘une ou l’autre
tesse pour un type donne de véhicule permet de choisir les
des deux méthodes suivantes, de préférence par la
limites pratiques pour ce type de véhicule (par exemple,
première, la DSP des déplacements.
véhicule routier ou tout terrain).
La présentation des données avant lissage est obli-
3 En ce qui concerne la limite inférieure, il n’est géné-
gatoire dans tous les cas.
ralement pas nécessaire de mesurer la fréquence spatiale
au-dessous de 0,Ol cycle/m pour un véhicule routier et de
5.1.1.1 Première méthode - DSP des 0,05 cycle/m pour un véhicule tout terrain.
déplacements Gd (.)
4 L’effet enveloppant des pneus joue le rôle d’un filtre
passe-bas pour l’introduction de la vibration de la route dans
Le profil de la route doit être décrit par la DSP de ses
le véhicule. Cet effet dépend de la taille et de la construc-
déplacements verticaux. La description doit compren-
tion du pneu. Pour des mesures générales sur route, cela
dre la DSP en fonction de la fréquence spatiale, avec
se traduit par une limite supérieure recommandée de 10
échelles logarithmiques sur les deux axes. Les di-
cycles/m. Pour les vibrations de la suspension, la limite su-
mensions sont en mètres cubes par rapport au mètre
périeure intéressante dépend de la vitesse maximale per-
à la puissance moins un.
mise sur une route donnée. Pour les bruits, la limite
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO ISO 8608: 1995(F)
supérieure intéressante peut être plus élevée et même aller Il convient de calculer la DSP moyenne dans une
jusqu’à 1 000 cycles/m.
bande donnée de la manière suivante:
5 Du fait de la largeur des pneus, il y a également un effet
. [@L + ow$? - nlNlGh)
=
G s 0 z
enveloppant transversal. Cela veut dire que, pour les vi-
%Ci> - nlo
brations, on mesure d’ordinaire la moyenne du contact au
sol des pneus. La largeur dépend du problème (par exem- 4-i-l
ple, vibration, bruit) ou du produit (par exemple, pneus de
x WB,
motocyclettes ou de camions). Pour les mesurages géné-
+ j=4+1
raux sur route non destinés a un produit spécifique, on uti-
h(i) - nl(i>
lise souvent une voie d’environ 100 mm de large afin
d’évaluer les vibrations. Pour évaluer les bruits, on se sert
- Q5) l Bel l G (ni)
+ bt$> - bH
souvent d’un point de mesurage. La surface mesurée dé-
pend de l’équipement de mesure qui a un certain effet de %(i> - 49
lissage. Cet équipement doit être présenté (voir 5.3.4.2.1).
où
6 En ce qui concerne les mesures faites hors de la route,
des précautions doivent être prises lors de l’interprétation
G,(i) est la DSP lissée dans la bande i;
des fréquences élevées. Avec des surfaces meubles (par
exemple, sablonneuses), les ondulations courtes peuvent
nH = lk/T( y-t- 0,5) (4: voir tableau2);
être aplanies par la charge de la roue et ainsi filtrées. Avec
des surfaces dures (par exemple, de la pierre), cependant,
seul l’effet d’enveloppe des pneumatiques est perceptible
nL= lNT( %+ 0.5) (4: voir tableau2);
et agit comme un filtre. Dans de tels cas, la surface doit
être décrite correctement dans la feuille de données (voir
Les autres symboles sont définis dans le tableau 1.
5.3.4.3.2).
Le premier et le troisième termes de droite de cette
7 L’annexe B recommande des méthodes pour caracté-
équation déterminent les parts de la bande initiale nL,
riser le profil de la route et la linéarisation des résultats de
mesures. respectivement nH, dans la bande lissée i.
Si ce schéma ne peut pas être employé, à cause des
calculs, il convient d’indiquer les différences dans la
présentation.
Présentation de la densité spectrale de
5.1.2
puissance lissée
La même méthode doit être suivie pour le lissage en
fréquences spatiales angulaires.
Lorsque les DSP sont calculées à l’aide de la méthode
de largeur de bande constante, leur présentation sur
La même méthode doit être suivie pour les calculs
un diagramme bilogarithmique donne l’apparence ou
analogiques.
l’impression visuelle de suraccentuer les variations de
la DSP produites par la distribution réelle de puissance
Un petit calcul simple supplémentaire à la suite du
et par le bruit statistique.
traitement de lissage de la DSP conduit à la caracté-
risation du profil de la route comme décrit en
Pour cette raison, la DSP doit également être repré-
annexe B.
sentée sous une forme lissée, c’est-à-dire par la DSP
moyenne dans les bandes de fréquence suivantes:
5.2 Données sur plusieurs voies
- largeur de bande d’octave depuis la plus petite
Les données relatives à un profil de route à plusieurs
fréquence calculée (sauf zéro) jusqu’à une fré-
voies doivent être représentées par les courbes de la
quence centrale de
0,031 2 cycle/m
DSP de chaque voie, comme décrit en 5.1, et leurs
(0,196 3 rad/m);
courbes de couplage exprimées par leur fonction de
- bandes de tiers d’octave à partir de la dernière cohérence:
bande d’octave jusqu’à une fréquence centrale de
GI*(.)*
0,25 cycle/m (1,570 8 rad/m);
y2 =
G, (J l G2 (4
- le reste, par bandes de douzième d’octave jusqu’à
Lorsque plus de deux voies sont mesurées, la voie la
la plus haute fréquence calculée.
plus fréquentée située près du bord de la route doit
Les fréquences centrales à utiliser lors du calcul de la
être prise comme voie de référence dans le calcul des
DSP lissée sont données dans le tableau2.
fonctions de cohérence.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
0 ISO
ISO 8608:1995(F)
La courbe doit être lissée comme décrit en 5.1.2. 5.3.3.1.4 La distance analysée et rapportée parcou-
rue, en mètres.
5.3 Rapport
Dans le dessein de quantifier les longueurs d’onde de
100 m avec une exactitude de 0,6 à une résolution
Le rapport doit contenir une ou plusieurs courbes et
en fréquence spatiale de 0,Ol m-‘, la distance par-
des informations généra les .
courue doit être au moins de 1 000 m.
5.3.1 Courbes pour routes à une voie
Dans certains cas, il peut être impossible, ou peut-
être inintéressant, d’atteindre cette limite, par exem-
Les courbes pour des données relatives aux routes à
ple dans les cas de routes courtes ou de l’étude de
une seule voie doivent contenir la DSP non lissée et
surfaces de formes spéciales. Dans ce cas, il convient
la DSP lissée. Lorsque les informations sont données
de l’indiquer dans le rapport. En ce qui concerne
sur une seule feuille, il convient de distinguer soi-
l’exactitude statistique, voir l’annexe D.
gneusement les différentes courbes.
La courbe de DSP doit également contenir les infor- 5.3.3.1.5 L’exactitude statistique des estimations
mations indiquées en 5.3.3.1.3, 5.3.3.1.4, 5.3.3.1.5, spectrales des données: dans le cas d’analyse dans
5.3.4.3.1 et 5.3.4.3.2 . une largeur de bande relativement constante, I’exac-
titude statistique de la bande la plus étroite doit être
II est également recommandé d’indiquer sur la feuille
indiquée. L’exactitude doit être indiquée en terme de
de données la caractérisation du profil de la route dé-
+ %, calculée pour un niveau de confiance de 95 %
crite dans l’annexe B, c’est-à-dire la caractérisation
(c’est-à-dire que l’exactitude statistique indiquée doit
générale de la route en bande d’octave et la DSP
être 1,96 fois l’écart-type normalisé dans l’hypothèse
Iinéarisée (pour des exemples, voir figures A.2 et
de l’erreur aléatoire.
. .
A 4)
5.3.2 Courbes pour routes à plusieurs voies
Les courbes relatives aux routes à plusieurs voies
doivent être établies comme décrit en 5.3.1, accom-
pagnées d’une courbe représentant leur fonction de
cohérence. Cette feuille doit contenir la courbe de
5.3.3.2.1 La classe des filtres de largeur de bande
cohérence lissée. Sur cette feuille, la distance entre
conformément à la CEI 1260.
les voies doit être indiquée.
5.3.3.2.2 Les pentes (dB/octave) et le type des fil-
Lorsque les informations sont données sur une seule
feuille, il convient de distinguer soigneusement les tres à largeur de bande constante.
différentes courbes.
5.3.3.3 Dans le cas d’analyse spectrale numérique,
5.3.3 Paramètres de l’analyse
les renseignements complémentaires suivants doi-
vent être mentionnés, en plus de ceux spécifiés en
5.3.3.1 Pour toutes les formes d’analyse spatiale,
5.3.3.1.
les informations suivantes doivent être indiquées.
5.3.3.3.1 La méthode particulière utilisée (telle que
5.3.3.1 .l La méthode d’analyse employée, analogi-
la transformation accélérée de Fourier, le produit
que ou numérique.
moyen retardé, le filtre numérique continu).
5.3.3.1.2 Les filtres de prétraitement doivent être
décrits en termes de fréquence spatiale de coupure,
5.3.3.3.2 La fréquence spatiale d’échantillonnage.
de pente (dB/octave) et de type de filtre (par exemple,
Buttetworth). Dans le cas d’une analyse numérique,
5.3.3.3.3 La fonction de la fenêtre d’échantillonnage
ces derniers comprennent les filtres antirepliements.
et le facteur de correction utilisé.
5.3.3.1.3 La largeur de bande de résolution: dans le
cas d’analyse en largeur de bande relativement 5.3.3.3.4 La largeur de bande de résolution, si elle
constante, il est suffisant d’indiquer seulement la Iar- est différente de celle de l’analyse spectrale (lors-
geur de bande en fraction d’octave. qu’on utilise le lissage en fréquence, par exemple).
---------------------- Page: 8 ----------------------
0 ISO
ISO 8608:1895(F)
5.3.4 Conditions d’essai 5.3.4.3 La description de la route ou du terrain doit
être présentée de la manière suivante.
5.3.4.1 La date des mesures doit être indiquée.
5.3.4.3.1 Définition de la route: pays, numéro de
5.3.4.2 L’équipement de mesure doit être men-
route, endroit, village, direction, avec, si possible, une
tionné comme suit.
petite carte. La densité du trafic (le trafic journalier
moyen, si possible), la vitesse moyenne des véhicules
5.3.4.2.1 Brève description du système de mesure:
et d’autres détails intéressants doivent également
être mentionnés.
Conception mécanique
a)
5.3.4.3.2 Les profils des routes doivent être men-
b) Dispositif de mesure
tionnés avec au moins le type de surface (chaussée
en béton, sol compact, pavés ronds, etc.) et l’état de
- dans le cas d’un dispositif à contact (par
la surface (chaussée neuve, route usagée ou mal
exemple, une roue): description du modèle
entretenue, etc.), le gradient (inclinaison longitudi-
(par exemple, une roue souple), masse, pres-
nale), la section transversale (dévers) et le rayon de
sion du pneu, dimensions du pneu, diamètre
courbure (si nécessaire). Pour les mesurages hors
effectif, charge nominale d’essai et dimen-
route, il convient d’indiquer la résistance de péné-
sions de la zone de contact sous charge no-
tration du cône du sol ainsi qu’une référence ou une
minale d’essai;
description de la méthode de mesure utilisée (voir, par
- dans le cas d’un dispositif sans contact (par
exemple, référence [ 131).
exemple, un système radar): résolution, di-
mensions de la surface effective mesurée, etc.
5.3.4.3.3 Définition de la voie mesurée: distance de
la voie mesurée au bord le plus proche de la route.
c) Aptitude du système à prendre en compte le biais
Un croquis de la route, montrant les voies réservées
de pente et les effets du dévers sur de longues
aux bicyclettes, au stationnement et au trafic est re-
distances et de grandes longueurs d’onde.
commandé. II convient de mentionner tous les détails
inhabituels.
5.3.4.2.2 Diagramme montrant les capteurs, le
télémètre, les appareils d’enregistrement sur bande,
5.3.4.3.4 Une photo de la route doit être ajoutée.
les filtres, etc.
Cette photo doit être prise à 1,4 m de hauteur (ap-
proximativement la hauteur des yeux du conducteur
5.3.4.2.3 La chaîne de mesure et d’étalonnage du
d’une voiture). La photo doit aussi montrer une
système de mesure doit être soigneusement men-
échelle à deux dimensions ainsi que la position des
tionnée. Les détails de conception, la fonction de
voies mesurées.
transfert garantie et l’exactitude devraient figurer dans
le rapport ou être identifiés par une référence.
5.3.4.3.5 Si des résultats de mesures concernant
5.3.4.2.4 Les fréquences de coupure de tous les fil-
deux ou plusieurs voies sont donnés, ils doivent être
tres utilisés en liaison avec l’enregistrement des ré-
décrits comme en 5.3.4.3.3. La distance entre chaque
sultats de mesure. voie doit également être indiquée.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
0 ISO
ISO 8608: 1995(F)
Tableau 2 - Fréquences centrales et critiques pour le lissage de la DSP, exprimées en fréquence
spatiale, n
c) Bande de douzième d’octave
a) Bande d’octave
n, 4 n,
n, nC 4-l
EXP
EXP -1 -1
-1
m-' m-l me'
m
m m
- 1,833 0,272 6 0,280 6 0,288 8
0,001 4 0,002 0
-9 0,002 8
- 1,750 0,288 8 0,297 3 0,306 0
-8 0,002 8 0,003 9 0,005 5
- 1,667 0,306 0 0,315 0 0,324 2
-7 0,005 5 0,007 8 0,011 0
- 1,583 0,324 2 0,333 7 0,343 5
0,011 0 0,015 6 0,022 1
-6
- 1,500 0,343 5 0,353 6 0,363 9
-5 0,022 1 0,031 2 0,044 2 - 1,417 0,363 9 0,374 6 0,385 6
- 1,333 0,385 6 0,396 9 0,408 5
0,408 5 0,420 4 0,432 8
- 1,250
0,458 5
- 1,167 0,432 8 0,445 4
- 1,083 0,458 5 0,471 9 0,485 8
0,485 8 On5 0,514 7
-1
- 0,917 0,514 7 0,529 7 05453
0,577 7
- 0,833 0,5453 0,561 2
- 0,750 0,577 7 0,594 6 0,612 0
0,648 4
- 0,667 0,612 0 0,630 0
b) Bandes de tiers d’octave
- 0,583 0,6484 0,667 4 0,687 0
0,707 1 0,727 8
- 0,500 0,687 0
- 0,417 0,727 8 0,749 2 0,771 1
n, nc 4' - 0,333 0,771 1 0,793 7 0,817 0
EXP
-1 -1 -1
m m m
- 0,250 0,817 0 0,840 9 0,865 5
- 0,167 0,865 5 0,890 9 0,917 0
- 4,333 0,044 2 0,049 6 0,055 7
- 0,083 0,917 0 0,943 9 0,971 5
2
-4 0,055 7 0,062 5 0,070 0 0,971 5 1 1,029 3
0,070 2 0,078 7 0,088 4 0,083 1,029 3 1,059 5 1,090 5
- 3,667
0,167 1,090 5 1,122 5 1,155 4
- 3,333 0,088 4 0,099 2 0,111 4
1,224 1
0,250 1,155 4 1,189 2
-3 0,111 4 0,125 0 0,140 3
1,259 9 1,296 8
0,333 1,224 1
3 0,157 5 0,176 8
- 2,667 0,140
0,417 1,296 8 1,334 8 1,374 0
- 2,333 0,176 8 0,198 4 0,222 7
1,414 2 1,455 7
0,500 1,374 0
-2 0,222 7 0,250 0 0,280 6
0,583 1,455 7 1,498 3 1,542 2
1,587 4 1,633 9
0,667 1,542 2
0,750 1,633 9 1,681 8 1,731 1
1,731 1 1,781 8 1,834 0
0,833
0,917 1,834 0 1,887 7 1,943 1
1,943 1 2 2,058 6
1
1,083 2,058 6 2,118 9 2,181 0
NOTES
2,244 9 2,310 7
1,167 2,181 0
1,250 2,310 7 2,378 4 2,448 1
2,519 8 2,593 7
8 nl = fréquence critique inférieure 1,333 2,448 1
1,417 2,593 7 2,669 7 2,747 9
2,828 4 2,911 3
1,500 2,747 9
r-2, = fréquence centrale
1,583 2,911 3 2,996 6 3,084 4
3,267 8
1,667 3,084 4 3,174 8
nh = fréquence critique supérieure
1,750 3,267 8 3,363 6 3,462 1
1,833 3,462 1 3,563 6 3,668 0
EXP
nc = 2
3,668 0 3,775 5 3,886 1
1,917
4,117 2
2 3,886 1 4
4,237 9 4,362 0
2,083 4,117 2
9 La dernière bande de tiers d’octave et la première
2,167 4,362 0 4,489 8 4,621 4
bande de douzième d’octave se recouvrent légèrement,
4,756 8 4,896 2
2,250 4,621 4
ce qui permet de maintenir les valeurs 0,5; 1; 2; 4
2,333 4,896 2 5,039 7 5,187 4
5,339 4 5,495 8
comme fréquences centrales dans les bandes de dou- 2,417 5,187 4
2,500 5,495 8 5,656 9 5,822 6
zième d’octave. Cela aide au calcul de la caractérisation
5,822 6 5,993 2 6,168 8
2,583
de la route (voir B.3) immédiatement à partir du lissage
2,667 6,168 8 6,349 6 6,535 7
de la bande de douzième d’octave. 6,924 3
2,750 6,535 7 6,727 2
2,833 6,924 3 7,127 2 7,336 0
7,772 3
2,917 7,336 0 7,551 0
3 7,772 3 8 8,234 4
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 8608: 1995(F)
Annexe A
(informative)
Exemple de rapport
La présente annexe comporte des données fictives dans le but de présenter un exemple de rapport pour les ré-
sultats de mesures sur deux voies et qui satisfait aux prescriptions minimales de la présente Norme internationale.
Cependant, elle ne comporte pas de photo.
NOTES
Les nombres figurant entre parenthèses se rapportent aux paragraphes correspondants de la présente Norme internatio-
10
nale.
Les parties de la figure A.2 et de la figure A.4 mises en cadre double sont celles recommandées pour caractériser le profil
11
de la route comme décrit dans l’annexe B. Elles ne sont pas obligatoires mais recommandées.
12 Le format des feuilles de données n’est pas normalise.
A.1 Paramètres de l’analyse
Analyse (5.3.3.1 .l, 5.3.3.3.1): FFT
Filtre antirepliement (5.3.3.1.2): 48 dB/octave
Buttervvorth: 0,5 cycle/m passe-bas
Fréquence spatiale d’échantillonnage (5.3.3.3.2):
1,4 cycle/m
Fonction de la fenêtre d’échantillonnage (DPS) (5.3.3.3.3): Hanning
Facteur de correction (DPS) (5.3.3.3.3): 1,63*
A.2 Conditions d’essai
Système de mesure (5.3.4.2.1, 5.3.4.2.3, 5.3.4.2.4 ): voir Verschoore, R. Het gebruik van de wegsimulator en de
analoge rekenmachine in het onderzoek van voertuigsuspensies. Gent, 1973.
Diagramme (5.3.4.2.2):
* I
Systeme Filtre
L r
Bande FM
de mesure
antirepliement
.
A.3 Description de la route
Définition de la route (5.3.4.3.1) (voir figureA.l):
trafic: 4 200 véhicules/jour
vitesse moyenne typique: 90 km/h
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
Profil de la route (5.3.4.3.2):
béton, 10 ans d’âge
pente 0 %
dévers 0,06 %
en alignement
Photo (5.3.4.3.4) (omise dans cet exemple)
A.4 Caractérisation de la route
Voir figures A.1 à A.4.
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 8608:1995(F)
Longueur cJ1’onde, A (m)
01
100 10 1
I
I 1 I I
6j in)
1
-1
10
-
Pays : Belgique
Route: N 1000
L
Ville : Xstad
-1
Direction : nord-sud
10
B&on
-2
10
Distance voie-c&6 de la route: 1 m
LI \
Distance parcourue: 3 571 m
Be = 0,002 8 cycle/m
C
= 0,31; exactitude statistique = f 61 %
&r
-2
10
-3
10
-
LI
s
6
E -3
10
0
-4
e
10 Q
-
T:
8
D
-
i!
,
I 1oœ4
.-
-5
8
10
c
0
Q,
s
-
Li
; 1oœ5
.-
-6
i!
10
c
P
-
-6
l
10
-7
10
b
-
-7
L
10
-8
10
1
10-8 L-
01
0 01
8
I
Fr4quence spatiale, n kycles/m)
I 1 I
1
3
01 100
10
1
Frdquence spatiale angulaire, sd (rad/m)
- DSP non lissée de la voie 1
Figure A.1
9
---------------------- Page: 13 ----------------------
Longueur d’onde, A (m)
100 10 1 01
I
I 1
I 1
Gcî (d
Pays : Belgique
Route: N 1000
Ville : Xstad
Direction : nord-sud
Distance voie-côté de la route: 1 m
Distance parcourue: 3 571 m
= 0,005 5 cycle/m
= 0,23; exactitude statistique = f 44 %
-4
10
Caractt5risation en octaves
-5
f rbquence Valeur
10
centrale efficace
Gdb7,)
rms
“C
m-1 m 10-S fn3
I
0,007 8 0,020 5 76 157,20
0,015 6 0,023 2 48 894,71
0,031 2 0,016 7 12 599,47
-6
10
0,062 5 0,011 3 2 895,00
0,125 0,007 7 673,55
0,25 0,005 5 172,26
0,5 0,003 4 32,12
1 0,0018 1 4,42
2 0,0014 1M
Caractérisation générale :
0,011
Linéarisation ; rmsv = 0,033 7 m/s
W = 2,16; Gd(o,l) = 892 x 10-s m3
I 1
I 1
I
001
1 01 1
t 10
Frbquence spatiale, n (cycles/ m)
1
I
I
I
01
1
I 10
100
Fréquence spatiale angulaire, 52 (rad/m)
Figure A.2 - DSP lissée de la voie 1 (caractérisation: voir annexe B)
10
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 8608:1995(F)
Longueur d’onde, A (m)
01
I
1
30
1
Gd (n) I 1 1
100
Gd (Q)
1
Pays : Belgique
Route: N 1000
tiille : Xstad
Direction : nord-sud
10 -1
Béton
\
Distance voie-côté de la route: 2,4 m
.
Distance parcourue: 3 571 m
B, = 0,002 8 cycle/m
.
= 0,31; exactitude statistique = f 61 YO
%
10 -2
-3
10
.
z
s
.
s
E
0 10 -3
-4
0
10
D
8
u
8
s
-4
ii
.- 10
Q
-5
10
0
Q)
E
5
Q
2 -5
.- 10
-6
&
10
8
10 -6
1 I
OI 1 10
I
Fréquence spatiale, n (cycles/m)
I
1 I
J
I
01
1
10
100
Frbquence spatiale angulaire, 52 (rad/m)
Figure A.3 - DSP non lisske de la voie 2
11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 8608: 1995(F)
Longueur d’onde, A (m)
100 10
1 01 8
1 1 1 1
&j (n)
1
-1
10
Pays : Belgique
Route: N 1000
Ville : Xstad
Direction : nord-sud
B&on
-2
10 Distance voie-côté de la route: 2,4 m
Distance parcourue: 3 571 m
B, = 0,005 5 cycle/m
e, = 0,23; exactitude statistique = f 44 %
10 -2
-3
10
2 3 ,o-3
ii
-G
' E
10
i!i
s
h
%
8
u 4
Q> 10
E
-5
I
m
10
3
.-
Q
4
s
i!
10 -5
--
u
-6 Gd(nc)
m
E
10
rms
nc
2
.-
m-1 m 10-6 m3
Il I
I
2
.
8 81 768,91
0,007 8 0,021 3
36 987,61
0,015 6 0,020 2
10 -6
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.