SIST ISO 2631-1:2022
(Main)Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure to whole-body vibration - Part 1: General requirements
Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure to whole-body vibration - Part 1: General requirements
This part of IS0 2631 defines methods for the measurement of periodic, random and transient whole-body
vibration. It indicates the principal factors that combine to determine the degree to which a vibration exposure will
be acceptable. Informative annexes indicate current opinion and provide guidance on the possible effects of
vibration on health, comfort and perception and motion sickness. The frequency range considered is
- 0,5 Hz to 80 Hz for health, comfort and perception, and
- 0,l Hz to 0,5 Hz for motion sickness.
Although the potential effects on human performance are not covered, most of the guidance on whole-body
vibration measurement also applies to this area. This part of IS0 2631 also defines the principles of preferred
methods of mounting transducers for determining human exposure. It does not apply to the evaluation of extrememagnitude single shocks such as occur in vehicle accidents.
This part of IS0 2631 is applicable to motions transmitted to the human body as a whole through the supporting
surfaces: the feet of a standing person, the buttocks, back and feet of a seated person or the supporting area of a
recumbent person. This type of vibration is found in vehicles, in machinery, in buildings and in the vicinity of
working machinery.
Vibrations et chocs mécaniques - Évaluation de l'exposition des individus à des vibrations globales du corps - Partie 1: Spécifications générales
Mehanske vibracije in udarci - Vrednotenje izpostavljenosti človeka vibracijam celotnega telesa - 1. del: Splošne zahteve
Ta del standarda IS0 2631 opredeljuje metode za merjenje izpostavljenosti človeka periodičnim, naključnim in prehodnim vibracijam celotnega telesa. Označuje glavne dejavnike, ki skupaj določajo stopnjo, do katere bo izpostavljenost vibracijam sprejemljiva. Informativni dodatki navajajo trenutno mnenje in podajajo napotke o možnih učinkih vibracij na zdravje, udobje, zaznavanje in potovalno slabost. Upoštevano frekvenčno območje je – 0,5 Hz do 80 Hz za zdravje, udobje in zaznavanje ter – 0,1 Hz do 0,5 Hz za potovalno slabost. Čeprav možni učinki na človeško zmogljivost niso zajeti, večina navodil za merjenje izpostavljenosti vibracijam celotnega telesa velja tudi za to področje. Ta del standarda IS0 2631 opredeljuje tudi načela prednostnih metod namestitve pretvornikov za določanje izpostavljenosti človeka. Ne uporablja se za vrednotenje posameznih sunkov izjemne velikosti, do katerih pride v prometnih nezgodah. Ta del standarda IS0 2631 se uporablja za gibanje, ki se na človeško telo kot celoto prenaša skozi podporne površine: stopala stoječe osebe, zadnjico, hrbet in stopala sedeče osebe ali podporni del ležeče osebe. Do te vrste vibracij prihaja v vozilih, na strojih, v zgradbah in v bližini delovnih strojev.
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SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 2631-1:2022
01-marec-2022
Mehanske vibracije in udarci - Vrednotenje izpostavljenosti človeka vibracijam
celotnega telesa - 1. del: Splošne zahteve
Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure to whole-body vibration
- Part 1: General requirements
Vibrations et chocs mécaniques - Évaluation de l'exposition des individus à des
vibrations globales du corps - Partie 1: Spécifications générales
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 2631-1:1997
ICS:
13.160 Vpliv vibracij in udarcev na Vibration and shock with
ljudi respect to human beings
SIST ISO 2631-1:2022 en,fr
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 2631-1:2022
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SIST ISO 2631-1:2022
IS0
INTERNATIONAL
2631-1
STANDARD
Second edition
1997-05-01
Corrected and reprinted
1997-07-15
Mechanical vibration and shock -
Evaluation of human exposure
to whole-body vibration -
Part 1:
General requirements
Vibrations et chocs mkcaniques - ivaluation de /‘exposition des individus
;j des vibrations globales du corps -
Partie I: Exigences g&kales
Reference number
IS0 2631-1:1997(E)
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SIST ISO 2631-1:2022
IS0 2631=1:1997(E)
Page
Contents
1
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
*.O. . . . . . . . . . .*.e.“.*.
2 Normative references
2
3 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
............................................................. 2
4 Symbols and subscripts
2
...............................................................................
4.1 Symbols
2
............................................................................
4.2 Subscripts
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5 Vibration measurement
4
5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
5.2 Direction of measurement
4
,.~.
5.3 Location of measurement
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
5.4 General requirements for signal conditioning
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
5.5 Duration of measurement
5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6 Reporting of vibration conditions . . . . . . . .
5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .“.
6 Vibration evaluation
61 . Basic evaluation method using weighted
5
root-mean-square acceleration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Applicability of the basic evaluation method
62
6:3 Additional evaluation of vibration when the basic evaluation
6
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
method is not sufficient
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
64 Frequency weighting
. . . . . . . . . . . . . . . . 12
6:5 Combining vibrations in more than one direction
. . . . . . . . 13
6.6 Guide to the use of the vibration evaluation methods
13
7 Health .
13
......................................... ..................................
7.1 Application
................................................... 13
7.2 Evaluation of the vibration
................... 14
7.3 Guidance on the effects of vibration on health
14
..............................................................
8 Comfort and perception
14
8.1 Application .
14
8.2 Comfort .
16
8.3 Perception .
8.4 Guidance on the effects of vibration on perception
16
and comfort .
16
9 Motion sickness .
16
9.1 Application .
17
9.2 Evaluation of the vibration .
0 IS0 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be
reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including
photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
central@iso.ch
Internet
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
ii
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SIST ISO 2631-1:2022
ISO2631-1:1997(E)
@ IS0
9.3 Guidance on the effects of vibration on the incidence
17
of motion sickness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
18
A Mathematical definition of the frequency weightings . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Guide to the effects of vibration on health 21
B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Guide to the effects of vibration on comfort and perception . . . . . 24
C
Guide to the effects of vibration on the incidence of motion
D
sickness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
E Bibliography
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SIST ISO 2631-1:2022
@ IS0
IS0 2631=1:1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) 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 IS0 2631-I was prepared by Technical Committee
lSO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 4, Human
exposure to mechanical vibration and shock.
This second edition cancels and replaces the first edition
(IS0 2631~1:1985) and IS0 2631-3:1985.
IS0 2631 consists of the following parts, under the general title
- Evaluation of human exposure to
Mechanical vibration and shock
whole-body vibration:
- Part I: General requirements
- Part 2: Continuous and shock-induced vibration in buildings
(1 to 80 Hz)
Annex A forms an integral part of this part of IS0 2631. Annexes B to E
are for information only.
The revision of this part of IS0 2631 incorporates new experience and
research results reported in the literature which made it desirable to
- reorganize the parts of this International Standard;
- change the method of measurement and analysis of the vibration
environ ment;
- change the approach to the application of the results.
Increasing awareness of the complexity of human physiological/
pathological response as well as behavioral response to vibration and the
lack of clear, universally recognized dose-response relationships made it
desirable to give more quantitative guidance on the effects of vibration on
health and comfort as well as on perception and the incidence of motion
sickness (see annexes B to D).
IV
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SIST ISO 2631-1:2022
@ IS0 IS0 26314:1997(E)
The frequency range in this revision is extended below 1 Hz and the
evaluation is based on frequency weighting of the r.m.s. acceleration
rather than the rating method. Different frequency weightings are given
for the evaluation of different effects.
Based on practical experience, r.m.s. methods continue to be the basis for
measurements for crest factors less than 9 and consequently the integrity
of existing databases is maintained. Studies in recent years have pointed
to the importance of the peak values of acceleration in the vibration
exposure, particularly in health effects. The r.m.s. method of assessing
vibration has been shown by several laboratories to underestimate the
effects for vibration with substantial peaks. Additional and/or alternative
measurement procedures are presented for vibration with such high peaks
and particularly for crest factors greater than 9, while the r.m.s. method is
extended to crest factors less than or equal to 9.
For simplicity, the dependency on exposure duration of the various effects
on people had been assumed in IS0 2631-l :I 985 to be the same for the
different effects (health, working proficiency and comfort). This concept
was not supported by research results in the laboratory and consequently
has been removed. New approaches are outlined in the annexes.
Exposure boundaries or limits are not included and the concept of
“fatigue-decreased proficiency” due to vibration exposure has been
deleted.
In spite of these substantial changes, improvements and refinements in
this part of IS0 2631, the majority of reports or research studies indicate
that the guidance and exposure boundaries
recommended in
IS0 2631-1 :I 985 were safe and preventive of undesired effects. This
revision of IS0 2631 should not affect the integrity and continuity of
existing databases and should support the collection of better data as the
basis for the various dose-effect relationships.
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SIST ISO 2631-1:2022
IS0 2631=1:1997(E) @ IS0
Introduction
The primary purpose of this part of IS0 2631 is to define methods of
quantifying whole-body vibration in relation to
human health and comfort;
- the probability of vibration perception;
- the incidence of motion sickness.
This part of IS0 2631 is concerned with whole-body vibration and excludes
hazardous effects of vibration transmitted directly to the limbs (e.g. by
power tools).
Vehicles (air, land and water), machinery (for examplet those used in
industry and agriculture) and industrial activities (such as piling and
blasting), expose people to periodic, random and transient mechanical
vibration which can interfere with comfort, activities and health.
This part of IS0 2631 does not contain vibration exposure limits. However,
evaluation methods have been defined so that they may be used as the
basis for limits which may be prepared separately. It contains methods for
the evaluation of vibration containing occasional high peak values (having
high crest factors).
Three annexes provide current information on the possible effects of
vibration on health (annex B), comfort and perception (annex C) and on the
incidence of motion sickness (annex D). This guidance is intended to take
into account all the available data and to satisfy the need for
recommendations which are simple and suitable for general application.
The guidance is given in numerical terms to avoid ambiguity and to
encourage precise measurements. However, when using these
recommendations it is important to bear in mind the restrictions placed on
their application. More information may be obtained from the scientific
literature, a part of which is listed in annex E.
This part of IS0 2631 does not cover the potential effects of intense
vibration on human performance and task capability since such guidance
depends critically on ergonomic details related to the operator, the
situation and the task design.
Vibration is often complex, contains many frequencies, occurs in several
directions and changes over time. The effects of vibration may be
manifold. Exposure to whole-body vibration causes a complex distribution
of oscillatory motions and forces within the body. There can be large
variations between subjects with respect to biological effects. Whole-body
vibration may cause sensations (e.g. discomfort or annoyance), influence
human performance capability or present a health and safety risk (e.g.
pathological damage or physiological change). The presence of oscillatory
force with little motion may cause similar effects.
vi
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SIST ISO 2631-1:2022
IS0 2631=1:1997(E)
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure
to whole-body vibration -
Part 1:
General requirements
1 Scope
This part of IS0 2631 defines methods for the measurement of periodic, random and transient whole-body
vibration. It indicates the principal factors that combine to determine the degree to which a vibration exposure will
be acceptable. Informative annexes indicate current opinion and provide guidance on the possible effects of
vibration on health, comfort and perception and motion sickness. The frequency range considered is
- 0,5 Hz to 80 Hz for health, comfort and perception, and
- 0,l Hz to 0,5 Hz for motion sickness.
Although the potential effects on human performance are not covered, most of the guidance on whole-body
vibration measurement also applies to this area. This part of IS0 2631 also defines the principles of preferred
methods of mounting transducers for determining human exposure. It does not apply to the evaluation of extreme-
magnitude single shocks such as occur in vehicle accidents.
This part of IS0 2631 is applicable to motions transmitted to the human body as a whole through the supporting
surfaces: the feet of a standing person, the buttocks, back and feet of a seated person or the supporting area of a
recumbent person. This type of vibration is found in vehicles,
in machinery, in buildings and in the vicinity of
working machinery.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part
of IS0 2631. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of IS0 2631 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently
valid International Standards.
IS0 2041 :I 990, Vibration and shock - Vocabulary.
IS0 5805:1997, Mechanical vibration and shock - Human exposure - Vocabulary.
IS0 8041: 1990, Human response to vibration - Measuring instrumentation.
Octave-band and fractional-octave-band filters.
I EC 1260: 1995, Electroacoustics -
1
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SIST ISO 2631-1:2022
IS0 2631=1:1997(E)
3 Definitions
For the purposes of this part of IS0 2631, the terms and definitions given in IS0 2041 and IS0 5805 apply.
4 Symbols and subscripts
4.1 Symbols
a Vibration acceleration. Translational acceleration is expressed in metres per second squared (m/9) and
rotational acceleration is expressed in radians per second squared (rad/sz). Values are quoted as root-
mean-square (r.m.s) unless stated otherwise
Transfer function, or gain, of a filter expressed as a function of the imaginary angular frequency
H(p)
(complex frequency)
p=j2nf Imaginary angular frequency
W
Frequency weighting
4.2 Subscripts
c, d, e, f, j, k Refer to the various frequency-weighting curves recommended for evaluation with respect to health,
comfort, perception and motion sickness (see tables 1 and 2).
W Refers to frequency-weighted acceleration values.
Refer to the direction of translational, or rectilinear, vibration (see figure 1).
xt y, z
For rotational vibration, they refer to the axis of rotation, r. (Rotation about X-, y- and z-axes is
designated roll, pitch and yaw, respectively, see figure 1.)
V Refers to the vector sum of the overall weighted acceleration in the X-, y- and z-axes.
Table 1 - Guide for the application of frequency-weighting curves for principal weightings
Frequency weighting Health Comfort
Perception Motion sickness
(see clause 7) (see clause 8) (see clause 8)
(see clause 9)
z-axis, seat surface z-axis, seat surface z-axis, seat surface
wk
z-axis, standing
z-axis, standing
vertical recumbent vertical recumbent
(except head) (except head)
X-, y-, z-axes, feet
(sitting)
x-axis, seat surface x-axis, seat surface
wd
y-axis, seat surface y-axis, seat surface
y-axis, seat surface
X-, y-axes, standing
X-, y-axes, standing
~ horizontal recumbent horizontal recumbent
~ Y-, z-axes, seat-back
Wf vertical
Guide for the application of frequency-weighting curves for additional weighting factors
Table 2 -
Health Comfort Perception
Motion sickness
Frequency weighting
(see clause 7) (see clause 8)
(see clause 8) (see clause 9)
x-axis, seat-back11 x-axis, seat-back
x-axis, seat-back
WC
ry-, r-,-axes, seat surface
rv-, ?-,-axes, seat rx-I
we rx-t
surface
vertical recumbent (head) 2) vertical recumbent (head) 2)
wi
1) See note in subclause 7.2.3.
2) See note in subclause 8.2.2.3.
2
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SIST ISO 2631-1:2022
@ IS0 IS0 2631=1:1997(E)
< 1 > Maw Ir,T
Seat-surface
‘.
\
X
b) Standing position
a) Seated position
cl Recumbent position
Basicentric axes of the human body
Figure 1 -
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SIST ISO 2631-1:2022
IS0 2631=1:1997(E)
5 Vibration measurement
5.1 General
The primary quantity of vibration magnitude shall be acceleration (see 4.1).
In case of very low frequencies and low vibration magnitudes, e.g. in buildings or ships, velocity measurements
may be made and translated into accelerations.
5.2 Direction of measurement
5.2.1 Vibration shall be measured according to a coordinate system originating at a point from which vibration is
considered to enter the human body. The principal relevant basicentric coordinate systems are shown in figure 1.
5.2.2 If it is not feasible to obtain precise alignment of the vibration transducers with the preferred basicentric
axes, the sensitive axes of transducers may deviate from the preferred axes by up to 15” where necessary. For a
person seated on an inclined seat, the relevant orientation should be determined by the axes of the body, and the
z-axis will not necessarily be vertical. The orientation of the basicentric axes to the gravitational field should be
noted.
5.2.3 Transducers located at one measurement location shall be p ositioned orthogonally. , Translational
axes at a single measurement location shall be as close togeth er as possible.
accelerometers orientated in different
5.3 Location of measurement
located so as to indicate the vibration at the interface between the human body and the
5.3.1 Transducers shall be
source of its vibration.
Vibration which is transmitted to the body shall be measured on the surface between the body and that surface.
The principal areas of contact between the body and a vibrating surface may not always be self-evident. This part
of IS0 2631 uses three principal areas for seated persons: the supporting seat surface, the seat-back and the feet.
Measurements on the supporting seat surface should be made beneath the ischial tuberosities. Measurements on
the seat-back should be made in the area of principal support of the body. Measurements at the feet should be
made on the surface on which the feet are most often supported. For recumbent positions, this part of IS0 2631
considers the supporting surface to be under the pelvis, the back and the head. In all cases the location of
measurement shall be fully reported.
NOTES
1 Where direct measurements are not practicable, vibration may be measured at a rigid portion of the vehicle or building
structure such as the centre of rotation or the centre of gravity. The evaluation of such data in terms of human response
requires additional calculations and requires knowledge about the structural dynamics of the system being evaluated.
2 Measurements at the seat-back are preferably made at the interface with the body. Where this is difficult, measurements
may be made on the frame of the seat behind the backrest cushion. If measurements are made at this position they are to be
corrected for the transmissibility of the cushion material.
3 Vibration which is transmitted to the body from rigid sur faces may be measured on th es upporting s
urface closely adjacent
within 1
to the area of contact between th e body and that surface (u sually 0 cm of th e ten tre of this area
5.3.2 Vibration which is transmitted to the body from a non-rigid or resilient material (e.g. the seat cushion or
couch) shall be measured with the transducer interposed between the person and the principal contact areas of the
surface. This should be achieved by securing the transducers within a suitably formed mount. The mount shall not
greatly alter the pressure distribution on the surface of the resilient material. For measurements on non-rigid
surfaces, a person shall adopt the normal position for the environment.
NOTE - A commonly used design for accelerometer mount for seat vibration measurements is given in IS0 10326-I.
4
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@ IS0 IS0 2631=1:1997(E)
5.4 General requirements for signal conditioning
The vibration evaluation procedures defined in this part of IS0 2631 incorporate methods of averaging vibration
over time and over frequency bands. The frequency response of the vibration transducer and associated signal
conditioning prior to signal processing shall be appropriate to the range of frequencies specified in the relevant
clauses of this part of IS0 2631.
The dynamic range of the signal-conditioning equipment shall be adequate for the highest and lowest signals.
Signals to be recorded for later analysis may first be passed through a low-pass filter having a cutoff (- 3 dB)
frequency of approximately I,5 times the highest frequency of interest in order to maximize the signal-to-noise
ratio and the phase characteristic shall be linear within the range of frequencies specified in the relevant clauses of
this part of IS0 2631.
5.5 Duration of measurement
ensure reasonable statist
The duration of measurement shall be su ff icient to ical precision and to ensure that the
which are bei assessed. The duration of measurement shall be reported.
vibration is typical of the exposures
w
Where complete exposure consists of various periods of different characteristics, separate analysis of the various
periods may be required.
NOTE - For stationary random signals, the measurement accuracy depends on the filter bandwidth and measurement
duration. For example, to obtain a measurement error of less than 3 dB at a confidence level of 90 % requires a minimum
measurement duration of 108 s for a lower limiting frequency (LLF) of 1 Hz and 227 s for a LLF of 0,5 Hz, when the analysis is
done with a one-third octave bandwidth. The measurement period is normally much longer, such that it is representative of the
vibration exposure.
5.6 Reporting of vibration conditions
This part of IS0 2631 has been formulated to simplify and standardize the reporting, comparison and assessment
of vibration conditions. Proper use of this standard should result in clear documentation of results. This will involve
a reference to the appropriate clauses and annexes of this part of IS0 2631 and to one or more of the frequency
weightings.
Where alternative methods are described in this part of IS0 2631 it is important that the methods used are clearly
reported.
Users of this part of IS0 2631 are encouraged to report both the magnitude and duration of any vibration exposure
being assessed. If additional evaluation methods are applied according to 6.3 (e.g. when the crest factor is greater
than 9) both the basic value and the additional value shall be reported. If the crest factor is determined, the time
period of its measurement should be reported.
The specification of the severity of complex vibration conditions by one, or a few, values is convenient and often
essential. However, it is desirable that more detailed information on vibration conditions become available. Reports
should include information on the frequency content (i.e. vibration spectra), vibration axes, how conditions change
over time, and any other factors which may influence the effect.
NOTE - Other factors may also affect human response to vibration: population type (age, gender, size, fitness, etc.);
experience, expectation, arousal and motivation (e.g. difficulty of task to be performed); body posture; activities (e.g. driver or
passenger); financial involvement.
6 Vibration evaluation
6.1 Basic evaluation method using weighted root-mean-square acceleration
uation according to this part of IS0 2631 shall always include measurements of the weighted
The vibration eval
uare (r.m.s. ) acceleration, as defined in this subclause.
root-mean-sq
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SIST ISO 2631-1:2022
@ IS0
IS0 2631=1:1997(E)
The weighted r.m.s. acceleration is expressed in metres per second squared (m/s*) for translational vibration and
radians per second squared (rad/s*) for rotational vibration. The weighted r.m.s. acceleration shall be calculated in
accordance with the following equation or its equivalents in the frequency domain
1
1
where
a,,&) is the weighted acceleration (translational or rotational) as a function of time (time history ,), in metres per
second squared (m/s*) or radians per second squared (r-ad/s*), respectively;
T is the duration of the measurement, in seconds.
Frequency-weighting curves recommended and/or used for the various directions and their applications are listed in
tables 1 and 2 and discussed in the following subclauses and in annexes B, C and D. Numerical values of the
weighting curves are given in tables 3 and 4 and exact definitions are given in annex A.
6.2 Applicability of the basic evaluation method
6.2.1 Definition of crest factor
For the purposes of this part of IS0 2631 the crest factor is defined as the modulus of the ratio of the maximum
instantaneous peak value of the frequency-weighted acceleration signal to its r.m.s. value. The peak value shall be
determined over the duration of measurement (see 5.5) i.e. the time period T used for the integration of the r.m.s.
value (see 6.1).
NOTE - The crest factor does not necessarily indicate the severity of vibration (see 6.3).
6.2.2 Applicability of the basic evaluation method for vibration with high crest factors
The crest factor may be used to investigate if the basic evaluation method is suitable for describing the severity of
the vibration in relation to its effects on human beings For vibration with crest factors below or equal to 9, the
basic evaluation method is normally sufficient. Subclause 6.3 defines methods applicable when the basic evaluation
method is not sufficient.
NOTE -. For certain types of vibrations, especially those containing occasional shocks, the basic evaluation method may
underestimate the severity with respect to discomfort even when the crest factor is not greater than 9. In cases of doubt it is
therefore recommended to use and report additional evaluations also for crest factors less than or equal to 9 according to 6.3.
Subclause 6.3.3 indicates ratios between magnitudes evaluated by the additional methods and the basic method, above which
it is recommended to use one of the additional methods, as a further basis for judgement of the influence on human beings.
6.3 Additional evaluation of vibration when the basic evaluation method is not sufficient
In cases where the basic evaluation method may underestimate the effects of vibration (high crest factors
occasional shocks, transient vibration), one of the alternative measures described below should also be
determined
- the running r.m.s. or the fourth power vibration dose value.
---------------------- Page: 14 ----------------------
SIST ISO 2631-1:2022
IS0 2631=1:1997(E)
@ IS0
Table 3 - Principal frequency weightings in one-third octaves
‘requency band Frequency
number11
wk wd Wf
x
f
factor factor factor
Hz x 1 000 dB x 1 000 dB x 1 000 dB
-17 0,02 24,2 - 32,33
1) Index x is the frequency band number according to IEC 1260.
NOTES
1 For tolerances of the frequency weightings,
...
IS0
INTERNATIONAL
2631-1
STANDARD
Second edition
1997-05-01
Corrected and reprinted
1997-07-15
Mechanical vibration and shock -
Evaluation of human exposure
to whole-body vibration -
Part 1:
General requirements
Vibrations et chocs mkcaniques - ivaluation de /‘exposition des individus
;j des vibrations globales du corps -
Partie I: Exigences g&kales
Reference number
IS0 2631-1:1997(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 2631=1:1997(E)
Page
Contents
1
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
*.O. . . . . . . . . . .*.e.“.*.
2 Normative references
2
3 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
............................................................. 2
4 Symbols and subscripts
2
...............................................................................
4.1 Symbols
2
............................................................................
4.2 Subscripts
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5 Vibration measurement
4
5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
5.2 Direction of measurement
4
,.~.
5.3 Location of measurement
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
5.4 General requirements for signal conditioning
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
5.5 Duration of measurement
5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6 Reporting of vibration conditions . . . . . . . .
5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .“.
6 Vibration evaluation
61 . Basic evaluation method using weighted
5
root-mean-square acceleration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Applicability of the basic evaluation method
62
6:3 Additional evaluation of vibration when the basic evaluation
6
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
method is not sufficient
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
64 Frequency weighting
. . . . . . . . . . . . . . . . 12
6:5 Combining vibrations in more than one direction
. . . . . . . . 13
6.6 Guide to the use of the vibration evaluation methods
13
7 Health .
13
......................................... ..................................
7.1 Application
................................................... 13
7.2 Evaluation of the vibration
................... 14
7.3 Guidance on the effects of vibration on health
14
..............................................................
8 Comfort and perception
14
8.1 Application .
14
8.2 Comfort .
16
8.3 Perception .
8.4 Guidance on the effects of vibration on perception
16
and comfort .
16
9 Motion sickness .
16
9.1 Application .
17
9.2 Evaluation of the vibration .
0 IS0 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be
reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including
photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
central@iso.ch
Internet
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO2631-1:1997(E)
@ IS0
9.3 Guidance on the effects of vibration on the incidence
17
of motion sickness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
18
A Mathematical definition of the frequency weightings . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Guide to the effects of vibration on health 21
B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Guide to the effects of vibration on comfort and perception . . . . . 24
C
Guide to the effects of vibration on the incidence of motion
D
sickness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
E Bibliography
---------------------- Page: 3 ----------------------
@ IS0
IS0 2631=1:1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) 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 IS0 2631-I was prepared by Technical Committee
lSO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 4, Human
exposure to mechanical vibration and shock.
This second edition cancels and replaces the first edition
(IS0 2631~1:1985) and IS0 2631-3:1985.
IS0 2631 consists of the following parts, under the general title
- Evaluation of human exposure to
Mechanical vibration and shock
whole-body vibration:
- Part I: General requirements
- Part 2: Continuous and shock-induced vibration in buildings
(1 to 80 Hz)
Annex A forms an integral part of this part of IS0 2631. Annexes B to E
are for information only.
The revision of this part of IS0 2631 incorporates new experience and
research results reported in the literature which made it desirable to
- reorganize the parts of this International Standard;
- change the method of measurement and analysis of the vibration
environ ment;
- change the approach to the application of the results.
Increasing awareness of the complexity of human physiological/
pathological response as well as behavioral response to vibration and the
lack of clear, universally recognized dose-response relationships made it
desirable to give more quantitative guidance on the effects of vibration on
health and comfort as well as on perception and the incidence of motion
sickness (see annexes B to D).
IV
---------------------- Page: 4 ----------------------
@ IS0 IS0 26314:1997(E)
The frequency range in this revision is extended below 1 Hz and the
evaluation is based on frequency weighting of the r.m.s. acceleration
rather than the rating method. Different frequency weightings are given
for the evaluation of different effects.
Based on practical experience, r.m.s. methods continue to be the basis for
measurements for crest factors less than 9 and consequently the integrity
of existing databases is maintained. Studies in recent years have pointed
to the importance of the peak values of acceleration in the vibration
exposure, particularly in health effects. The r.m.s. method of assessing
vibration has been shown by several laboratories to underestimate the
effects for vibration with substantial peaks. Additional and/or alternative
measurement procedures are presented for vibration with such high peaks
and particularly for crest factors greater than 9, while the r.m.s. method is
extended to crest factors less than or equal to 9.
For simplicity, the dependency on exposure duration of the various effects
on people had been assumed in IS0 2631-l :I 985 to be the same for the
different effects (health, working proficiency and comfort). This concept
was not supported by research results in the laboratory and consequently
has been removed. New approaches are outlined in the annexes.
Exposure boundaries or limits are not included and the concept of
“fatigue-decreased proficiency” due to vibration exposure has been
deleted.
In spite of these substantial changes, improvements and refinements in
this part of IS0 2631, the majority of reports or research studies indicate
that the guidance and exposure boundaries
recommended in
IS0 2631-1 :I 985 were safe and preventive of undesired effects. This
revision of IS0 2631 should not affect the integrity and continuity of
existing databases and should support the collection of better data as the
basis for the various dose-effect relationships.
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 2631=1:1997(E) @ IS0
Introduction
The primary purpose of this part of IS0 2631 is to define methods of
quantifying whole-body vibration in relation to
human health and comfort;
- the probability of vibration perception;
- the incidence of motion sickness.
This part of IS0 2631 is concerned with whole-body vibration and excludes
hazardous effects of vibration transmitted directly to the limbs (e.g. by
power tools).
Vehicles (air, land and water), machinery (for examplet those used in
industry and agriculture) and industrial activities (such as piling and
blasting), expose people to periodic, random and transient mechanical
vibration which can interfere with comfort, activities and health.
This part of IS0 2631 does not contain vibration exposure limits. However,
evaluation methods have been defined so that they may be used as the
basis for limits which may be prepared separately. It contains methods for
the evaluation of vibration containing occasional high peak values (having
high crest factors).
Three annexes provide current information on the possible effects of
vibration on health (annex B), comfort and perception (annex C) and on the
incidence of motion sickness (annex D). This guidance is intended to take
into account all the available data and to satisfy the need for
recommendations which are simple and suitable for general application.
The guidance is given in numerical terms to avoid ambiguity and to
encourage precise measurements. However, when using these
recommendations it is important to bear in mind the restrictions placed on
their application. More information may be obtained from the scientific
literature, a part of which is listed in annex E.
This part of IS0 2631 does not cover the potential effects of intense
vibration on human performance and task capability since such guidance
depends critically on ergonomic details related to the operator, the
situation and the task design.
Vibration is often complex, contains many frequencies, occurs in several
directions and changes over time. The effects of vibration may be
manifold. Exposure to whole-body vibration causes a complex distribution
of oscillatory motions and forces within the body. There can be large
variations between subjects with respect to biological effects. Whole-body
vibration may cause sensations (e.g. discomfort or annoyance), influence
human performance capability or present a health and safety risk (e.g.
pathological damage or physiological change). The presence of oscillatory
force with little motion may cause similar effects.
vi
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 2631=1:1997(E)
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure
to whole-body vibration -
Part 1:
General requirements
1 Scope
This part of IS0 2631 defines methods for the measurement of periodic, random and transient whole-body
vibration. It indicates the principal factors that combine to determine the degree to which a vibration exposure will
be acceptable. Informative annexes indicate current opinion and provide guidance on the possible effects of
vibration on health, comfort and perception and motion sickness. The frequency range considered is
- 0,5 Hz to 80 Hz for health, comfort and perception, and
- 0,l Hz to 0,5 Hz for motion sickness.
Although the potential effects on human performance are not covered, most of the guidance on whole-body
vibration measurement also applies to this area. This part of IS0 2631 also defines the principles of preferred
methods of mounting transducers for determining human exposure. It does not apply to the evaluation of extreme-
magnitude single shocks such as occur in vehicle accidents.
This part of IS0 2631 is applicable to motions transmitted to the human body as a whole through the supporting
surfaces: the feet of a standing person, the buttocks, back and feet of a seated person or the supporting area of a
recumbent person. This type of vibration is found in vehicles,
in machinery, in buildings and in the vicinity of
working machinery.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part
of IS0 2631. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of IS0 2631 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently
valid International Standards.
IS0 2041 :I 990, Vibration and shock - Vocabulary.
IS0 5805:1997, Mechanical vibration and shock - Human exposure - Vocabulary.
IS0 8041: 1990, Human response to vibration - Measuring instrumentation.
Octave-band and fractional-octave-band filters.
I EC 1260: 1995, Electroacoustics -
1
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 2631=1:1997(E)
3 Definitions
For the purposes of this part of IS0 2631, the terms and definitions given in IS0 2041 and IS0 5805 apply.
4 Symbols and subscripts
4.1 Symbols
a Vibration acceleration. Translational acceleration is expressed in metres per second squared (m/9) and
rotational acceleration is expressed in radians per second squared (rad/sz). Values are quoted as root-
mean-square (r.m.s) unless stated otherwise
Transfer function, or gain, of a filter expressed as a function of the imaginary angular frequency
H(p)
(complex frequency)
p=j2nf Imaginary angular frequency
W
Frequency weighting
4.2 Subscripts
c, d, e, f, j, k Refer to the various frequency-weighting curves recommended for evaluation with respect to health,
comfort, perception and motion sickness (see tables 1 and 2).
W Refers to frequency-weighted acceleration values.
Refer to the direction of translational, or rectilinear, vibration (see figure 1).
xt y, z
For rotational vibration, they refer to the axis of rotation, r. (Rotation about X-, y- and z-axes is
designated roll, pitch and yaw, respectively, see figure 1.)
V Refers to the vector sum of the overall weighted acceleration in the X-, y- and z-axes.
Table 1 - Guide for the application of frequency-weighting curves for principal weightings
Frequency weighting Health Comfort
Perception Motion sickness
(see clause 7) (see clause 8) (see clause 8)
(see clause 9)
z-axis, seat surface z-axis, seat surface z-axis, seat surface
wk
z-axis, standing
z-axis, standing
vertical recumbent vertical recumbent
(except head) (except head)
X-, y-, z-axes, feet
(sitting)
x-axis, seat surface x-axis, seat surface
wd
y-axis, seat surface y-axis, seat surface
y-axis, seat surface
X-, y-axes, standing
X-, y-axes, standing
~ horizontal recumbent horizontal recumbent
~ Y-, z-axes, seat-back
Wf vertical
Guide for the application of frequency-weighting curves for additional weighting factors
Table 2 -
Health Comfort Perception
Motion sickness
Frequency weighting
(see clause 7) (see clause 8)
(see clause 8) (see clause 9)
x-axis, seat-back11 x-axis, seat-back
x-axis, seat-back
WC
ry-, r-,-axes, seat surface
rv-, ?-,-axes, seat rx-I
we rx-t
surface
vertical recumbent (head) 2) vertical recumbent (head) 2)
wi
1) See note in subclause 7.2.3.
2) See note in subclause 8.2.2.3.
2
---------------------- Page: 8 ----------------------
@ IS0 IS0 2631=1:1997(E)
< 1 > Maw Ir,T
Seat-surface
‘.
\
X
b) Standing position
a) Seated position
cl Recumbent position
Basicentric axes of the human body
Figure 1 -
---------------------- Page: 9 ----------------------
IS0 2631=1:1997(E)
5 Vibration measurement
5.1 General
The primary quantity of vibration magnitude shall be acceleration (see 4.1).
In case of very low frequencies and low vibration magnitudes, e.g. in buildings or ships, velocity measurements
may be made and translated into accelerations.
5.2 Direction of measurement
5.2.1 Vibration shall be measured according to a coordinate system originating at a point from which vibration is
considered to enter the human body. The principal relevant basicentric coordinate systems are shown in figure 1.
5.2.2 If it is not feasible to obtain precise alignment of the vibration transducers with the preferred basicentric
axes, the sensitive axes of transducers may deviate from the preferred axes by up to 15” where necessary. For a
person seated on an inclined seat, the relevant orientation should be determined by the axes of the body, and the
z-axis will not necessarily be vertical. The orientation of the basicentric axes to the gravitational field should be
noted.
5.2.3 Transducers located at one measurement location shall be p ositioned orthogonally. , Translational
axes at a single measurement location shall be as close togeth er as possible.
accelerometers orientated in different
5.3 Location of measurement
located so as to indicate the vibration at the interface between the human body and the
5.3.1 Transducers shall be
source of its vibration.
Vibration which is transmitted to the body shall be measured on the surface between the body and that surface.
The principal areas of contact between the body and a vibrating surface may not always be self-evident. This part
of IS0 2631 uses three principal areas for seated persons: the supporting seat surface, the seat-back and the feet.
Measurements on the supporting seat surface should be made beneath the ischial tuberosities. Measurements on
the seat-back should be made in the area of principal support of the body. Measurements at the feet should be
made on the surface on which the feet are most often supported. For recumbent positions, this part of IS0 2631
considers the supporting surface to be under the pelvis, the back and the head. In all cases the location of
measurement shall be fully reported.
NOTES
1 Where direct measurements are not practicable, vibration may be measured at a rigid portion of the vehicle or building
structure such as the centre of rotation or the centre of gravity. The evaluation of such data in terms of human response
requires additional calculations and requires knowledge about the structural dynamics of the system being evaluated.
2 Measurements at the seat-back are preferably made at the interface with the body. Where this is difficult, measurements
may be made on the frame of the seat behind the backrest cushion. If measurements are made at this position they are to be
corrected for the transmissibility of the cushion material.
3 Vibration which is transmitted to the body from rigid sur faces may be measured on th es upporting s
urface closely adjacent
within 1
to the area of contact between th e body and that surface (u sually 0 cm of th e ten tre of this area
5.3.2 Vibration which is transmitted to the body from a non-rigid or resilient material (e.g. the seat cushion or
couch) shall be measured with the transducer interposed between the person and the principal contact areas of the
surface. This should be achieved by securing the transducers within a suitably formed mount. The mount shall not
greatly alter the pressure distribution on the surface of the resilient material. For measurements on non-rigid
surfaces, a person shall adopt the normal position for the environment.
NOTE - A commonly used design for accelerometer mount for seat vibration measurements is given in IS0 10326-I.
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
@ IS0 IS0 2631=1:1997(E)
5.4 General requirements for signal conditioning
The vibration evaluation procedures defined in this part of IS0 2631 incorporate methods of averaging vibration
over time and over frequency bands. The frequency response of the vibration transducer and associated signal
conditioning prior to signal processing shall be appropriate to the range of frequencies specified in the relevant
clauses of this part of IS0 2631.
The dynamic range of the signal-conditioning equipment shall be adequate for the highest and lowest signals.
Signals to be recorded for later analysis may first be passed through a low-pass filter having a cutoff (- 3 dB)
frequency of approximately I,5 times the highest frequency of interest in order to maximize the signal-to-noise
ratio and the phase characteristic shall be linear within the range of frequencies specified in the relevant clauses of
this part of IS0 2631.
5.5 Duration of measurement
ensure reasonable statist
The duration of measurement shall be su ff icient to ical precision and to ensure that the
which are bei assessed. The duration of measurement shall be reported.
vibration is typical of the exposures
w
Where complete exposure consists of various periods of different characteristics, separate analysis of the various
periods may be required.
NOTE - For stationary random signals, the measurement accuracy depends on the filter bandwidth and measurement
duration. For example, to obtain a measurement error of less than 3 dB at a confidence level of 90 % requires a minimum
measurement duration of 108 s for a lower limiting frequency (LLF) of 1 Hz and 227 s for a LLF of 0,5 Hz, when the analysis is
done with a one-third octave bandwidth. The measurement period is normally much longer, such that it is representative of the
vibration exposure.
5.6 Reporting of vibration conditions
This part of IS0 2631 has been formulated to simplify and standardize the reporting, comparison and assessment
of vibration conditions. Proper use of this standard should result in clear documentation of results. This will involve
a reference to the appropriate clauses and annexes of this part of IS0 2631 and to one or more of the frequency
weightings.
Where alternative methods are described in this part of IS0 2631 it is important that the methods used are clearly
reported.
Users of this part of IS0 2631 are encouraged to report both the magnitude and duration of any vibration exposure
being assessed. If additional evaluation methods are applied according to 6.3 (e.g. when the crest factor is greater
than 9) both the basic value and the additional value shall be reported. If the crest factor is determined, the time
period of its measurement should be reported.
The specification of the severity of complex vibration conditions by one, or a few, values is convenient and often
essential. However, it is desirable that more detailed information on vibration conditions become available. Reports
should include information on the frequency content (i.e. vibration spectra), vibration axes, how conditions change
over time, and any other factors which may influence the effect.
NOTE - Other factors may also affect human response to vibration: population type (age, gender, size, fitness, etc.);
experience, expectation, arousal and motivation (e.g. difficulty of task to be performed); body posture; activities (e.g. driver or
passenger); financial involvement.
6 Vibration evaluation
6.1 Basic evaluation method using weighted root-mean-square acceleration
uation according to this part of IS0 2631 shall always include measurements of the weighted
The vibration eval
uare (r.m.s. ) acceleration, as defined in this subclause.
root-mean-sq
---------------------- Page: 11 ----------------------
@ IS0
IS0 2631=1:1997(E)
The weighted r.m.s. acceleration is expressed in metres per second squared (m/s*) for translational vibration and
radians per second squared (rad/s*) for rotational vibration. The weighted r.m.s. acceleration shall be calculated in
accordance with the following equation or its equivalents in the frequency domain
1
1
where
a,,&) is the weighted acceleration (translational or rotational) as a function of time (time history ,), in metres per
second squared (m/s*) or radians per second squared (r-ad/s*), respectively;
T is the duration of the measurement, in seconds.
Frequency-weighting curves recommended and/or used for the various directions and their applications are listed in
tables 1 and 2 and discussed in the following subclauses and in annexes B, C and D. Numerical values of the
weighting curves are given in tables 3 and 4 and exact definitions are given in annex A.
6.2 Applicability of the basic evaluation method
6.2.1 Definition of crest factor
For the purposes of this part of IS0 2631 the crest factor is defined as the modulus of the ratio of the maximum
instantaneous peak value of the frequency-weighted acceleration signal to its r.m.s. value. The peak value shall be
determined over the duration of measurement (see 5.5) i.e. the time period T used for the integration of the r.m.s.
value (see 6.1).
NOTE - The crest factor does not necessarily indicate the severity of vibration (see 6.3).
6.2.2 Applicability of the basic evaluation method for vibration with high crest factors
The crest factor may be used to investigate if the basic evaluation method is suitable for describing the severity of
the vibration in relation to its effects on human beings For vibration with crest factors below or equal to 9, the
basic evaluation method is normally sufficient. Subclause 6.3 defines methods applicable when the basic evaluation
method is not sufficient.
NOTE -. For certain types of vibrations, especially those containing occasional shocks, the basic evaluation method may
underestimate the severity with respect to discomfort even when the crest factor is not greater than 9. In cases of doubt it is
therefore recommended to use and report additional evaluations also for crest factors less than or equal to 9 according to 6.3.
Subclause 6.3.3 indicates ratios between magnitudes evaluated by the additional methods and the basic method, above which
it is recommended to use one of the additional methods, as a further basis for judgement of the influence on human beings.
6.3 Additional evaluation of vibration when the basic evaluation method is not sufficient
In cases where the basic evaluation method may underestimate the effects of vibration (high crest factors
occasional shocks, transient vibration), one of the alternative measures described below should also be
determined
- the running r.m.s. or the fourth power vibration dose value.
---------------------- Page: 12 ----------------------
IS0 2631=1:1997(E)
@ IS0
Table 3 - Principal frequency weightings in one-third octaves
‘requency band Frequency
number11
wk wd Wf
x
f
factor factor factor
Hz x 1 000 dB x 1 000 dB x 1 000 dB
-17 0,02 24,2 - 32,33
1) Index x is the frequency band number according to IEC 1260.
NOTES
1 For tolerances of the frequency weightings, see 6.4.1.2.
2 If it has been established that the frequency range below 1 Hz is unimportant to the weighted acceleration value,
a frequency range 1 Hz to 80 Hz is recommended.
3 The values have been calculated including frequency band limitation.
7
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0 IS0
IS0 2631=1:1997(E)
Additional frequency weightings in one-third octaves
Table 4 -
1) Index x is the frequency band number according to IEC 1260.
NOTES
1 For tolerances of the frequency weightings, see 6.4.1.2.
2 If it has been established that the frequency range below 1 Hz is unimportant to the weighted acceleration value,
a frequency range 1 Hz to 80 Hz is recommended.
3 The values have been calculated including frequency band limitation.
8
---------------------- Page: 14 ----------------------
@ IS0 IS0 2631=1:1997(E)
6.3.1 The running r.m.s. method
The running r.m.s. evaluation method takes into account occasional shocks and transient vibration by use of a short
integration time constant. The vibration magnitude is defined as a maximum transient vibration value (MTW9, given
as the maximum
...
IS0
NORME
2631 -1
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1997-05-01
Vibrations et chocs mécaniques -
Évaluation de l'exposition des individus
a des vibrations globales du corps -
Partie 1:
Spécifications générales
Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure to whole-
body vibration -
Part 1: General requirements
Numkro de référence
IS0 2631-1:1997(F)
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IS0 2631-1:1997(F)
Page
Sommaire
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Définitions . 2
4 Symboles et indices . 2
4.1 Symboles .
2
4.2 Indices . 2
5 Mesurage des vibrations . 4
5.1 Généralités . 4
5.2 Direction des mesurages . 4
5.3 Emplacement 4
5.4 Exigences gén 5
5.5 Durée du mesurage .,. . 5
5.6 Enregistrement des condition . 5
6 Évaluation des vibrations .I. 6
6.1 Méthode d'évaluation de base par la valeur efficace de
l'accélération pondérée . . , . , . . . . . . . . , . . . . . . . . , . . . . . . . . 6
6.2 Applicabilité de la méthode d'évaluation de base 9
6.3 Évaluation complémentaire des vibrations lorsque
méthode d'évaluation de base est insuffisante 9
6.4 Pondération fréquentielle . 11
6.5 Combinaison de vibrations dans plusieurs directions . 13
6.6 Guide d'utilisation des méthodes d'évaluation des
vibrations . . , . . . . . . . . . , . , . . 13
14
7.1 Application . . 14
7.2 Évaluation des vibrati
14
7.3 Indications au sujet d
14
8 Confort et perception . . 15
8.1 Application . . 15
8.2 Confort . . 15
8.3 Perception .
17
8.4 Indications concernant les effets des vibrations sur la
perception et le confort . 17
9 Mal des transport .
17
9.1 Application .
17
O IS0 1997
Droits de reproduction reserves. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut &re 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 I'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
56 CH-121 1 Genève 20 Suisse
Case postale
lnternet centralQiso.ch
c=ch; a=rlOOnet; p=iso; o=isocs; s=central
X.400
ImDrimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
@ IS0 IS0 2631-1:1997(F)
9.2 Évaluation des vibrations . 18
9.3 Indications concernant les effets des vibrations sur le mal
des transports . 18
Annexes
A Définition mathématique des pondérations en fréquence . 19
B Guide des effets des vibrations sur la santé . 22
C Guide des effets des vibrations sur la perception et le confort . 25
D Guide des effets des vibrations sur l'incidence du mal des
transports . 28
E Bibliographie . 30
...
111
---------------------- Page: 3 ----------------------
@ IS0
IS0 2631-1:1997(F)
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
comités membres votants.
La Norme internationale IS0 2631-1 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 4,
Exposition des individus aux vibrations et chocs mécaniques
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(IS0 2631-1:1985) ainsi que I'ISO 2631-3:1985.
L'ISO 2631 comprend les parties suivantes présentées sous le titre
général Vibrations et chocs mécaniques - Évaluation de l'exposition des
individus à des vibrations globales du corps:
- Partie 1: Spécifications générales
-
Partie 2: Vibrations continues et induites par les chocs dans les
btitiments (1 Hz à 80 Hz)
L'annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I'ISO 2631. Les
annexes B à E sont données uniquementà titre d'information.
La révision de la présente partie de I'ISO 2631
intègre les expériences
récentes et les résultats des recherches dont rendent compte les
publications; ceux-ci ont conduit à
- réorganiser;
- modifier la méthode de mesurage et l'analyse de l'environnement des
vibrations;
- modifier la façon d'appliquer les résultats.
À mesure que l'on prend plus vivement conscience de la complexité de la
réponse physiologique et pathologique ainsi que comportementale de
l'individu aux vibrations et alors qu'il n'existe pas de relations claires et
admises par tous entre la dose et la réponse, il apparaît souhaitable de
disposer de davantage d'indications quantitatives concernant les effets
iv
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IS0 2631-1:1997(F)
@ IS0
des vibrations sur la santé, le confort et la perception ainsi que sur le mal
des transports (voir annexes B à D).
Dans la présente révision, la plage de fréquences est étendue au-dessous
de 1 Hz et I'évaluation est basée sur la pondération fréquentielle de la
valeur efficace de l'accélération et non plus sur la méthode d'évaluation.
Différentes pondérations fréquentielles sont données pour évaluer les
différents effets.
Basées sur l'expérience pratique, les méthodes fondées sur les valeurs
efficaces continuent de servir de base au mesurage des vibrations de
facteurs de crête inférieurs à 9 et, par conséquent, l'intégrité des bases de
données existantes est préservée. Les études des dernières annees ont
mis en évidence l'importance des valeurs de crête de l'accélération dans
l'exposition aux vibrations, en particulier dans ses effets sur la santé.
Plusieurs laboratoires ont montré que la méthode basée sur le calcul des
valeurs efficaces utilisées pour évaluer les vibrations sous-estime les
effets des vibrations dont les crêtes sont élevées. Des modes opératoires
de mesurage complémentaires ou alternatifs sont présentés pour les
vibrations dont les pics sont élevés et particulièrement dont les facteurs
de crête sont supérieurs ou égaux à 9, tandis que la méthode basée sur le
calcul des valeurs efficaces est toujours limitée à des facteurs de crête
inférieurs à 9
Pour simplifier, dans I'ISO 2631:1985, on avait supposé que l'influence du
temps d'exposition était identique pour les différents effets produits sur
les individus (santé, capacité de travail et confort). Cette hypothèse n'est
pas confirmée par les résultats des recherches en laboratoire. Aussi
a-t-elle été abandonnée. De nouvelles approches sont décrites dans
chacune des annexes. Le concept lié aux limites d'exposition n'a pas été
repris et l'idée de ((capacité réduite par la fatigue)) à la suite d'une
exposition aux vibrations a été écartée.
Malgré l'importance des modifications, améliorations et affinements
apportés à la présente partie de INSO 2631, il n'apparaît pas, dans la
majorité des rapports et des études de recherche, que les indications et
les limites d'exposition recommandées dans I'ISO 2631-1 :I 985 soient
sûres ou aient pu prévenir des effets indésirables. La présente révision de
I'ISO 2631-1 n'a en général aucun effet sur l'intégrité et la continuité des
bases de données existantes. Par contre, la qualité des données
collectées pour établir les différentes relations entre les doses et les effets
sera sans doute améliorée.
V
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 2631-1:1997(F) 0 IS0
Introduction
La présente partie de I'ISO 2631 a pour objet essentiel de définir des
méthodes pour quantifier les vibrations globales du corps par rapportà
- la santé humaine et au confort;
- la probabilité de la perception des vibrations;
- l'incidence du mal des transports.
La présente partie de I'ISO 2631 traite des vibrations globales du corps, à
l'exclusion des vibrations transmises directement aux membres (par
exemple par des machines-outils).
Les véhicules (aériens, terrestres et maritimes), les machines (notamment
industrielles et agricoles) et les activités industrielles (telles que le battage
de pieux et le travail l'explosif) exposent les individus à des vibrations
mécaniques périodiques, aléatoires et transitoires susceptibles d'affecter
le confort, les activités et la santé.
La présente partie de I'ISO 2631 ne fixe pas de limite d'exposition aux
vibrations. Toutefois, des méthodes d'évaluation ont été définies de façon
à pouvoir servir à établir les limites qui peuvent être préparées
séparément. Elle contient des méthodes d'évaluation pour les vibrations
qui présentent occasionnellement des valeurs de crête élevées (qui ont
donc des facteurs de crête élevés).
Trois annexes donnent des informations sur les effets possibles des
vibrations sur la santé (annexe B), le confort et la perception (annexe C)
ainsi que sur l'incidence du mal des transports (annexe DI. Ces indications
sont destinées à prendre en compte toutes les données disponibles et à
satisfaire les besoins en matière de recommandations simples et d'une
application générale. Les indications sont définies numériquement pour
éviter toute ambiguïté et inciter à la pratique de mesurages précis.
Cependant, en utilisant ces recommandations, il importe de ne pas perdre
de vue les réserves faites quant à leur application. Les publications
scientifiques dont l'annexe E donne un aperçu peuvent parfois contenir
des informations complémentaires.
La présente partie de I'ISO 2631 ne traite pas des effets potentiels de
vibrations intenses sur la performance et l'efficacité au travail de l'individu,
de telles indications dépendant essentiellement d'éléments ergonomiques
associés à l'opérateur, au cas particulier et à la conception de la tâche.
Les vibrations sont souvent complexes. Elles comprennent plusieurs
fréquences, se produisent dans plusieurs directions et varient avec le
temps. Les effets des vibrations eux-mêmes peuvent ètre divers.
L'exposition des individus à des vibrations globales du corps provoque une
distribution complexe de mouvements oscillatoires et de forces dans le
vi
---------------------- Page: 6 ----------------------
Q IS0 IS0 2631-1 :1997(F)
corps. Les effets biologiques peuvent varier de façon importante suivant
les individus. Les vibrations globales du corps peuvent provoquer des
sensations (par exemple d'inconfort ou de désagrément), affecter les
capacités de l'individu dans son travail et mettre en danger la santé et la
sécurité (par exemple dommages pathologiques ou changements
physiologiques). On petit observer des effets analogues en présence
d'une force oscillatoire associée à tin faible mouvement.
vii
---------------------- Page: 7 ----------------------
NORME INTERNATIONALE 0 IS0 IS0 2631-1:1997(F)
Vibrations et chocs mécaniques - Évaluation de l'exposition des
individus à des vibrations globales du corps -
Partie 1:
Spécifications générales
1 Domaine d'application
La présente partie de i'lS0 2631 spécifie des méthodes pour le mesurage des vibrations globales du corps qu'elles
soient périodiques, aléatoires ou transitoires. Elle indique les principaux facteurs qui se combinent pour déterminer
jusqu'à quel point l'exposition aux vibrations est acceptable. Les annexes informatives reflètent l'idée actuelle que
la santé, le confort et la perception et la cinétose. Les bandes de
l'on a des effets possibles des vibrations sur
fréquence considérées sont
- 0,5 Hz à 80 Hz pour la santé, le confort et la perception, et
- 0,l Hz à 0,5 Hz pour la cinétose.
Bien que les effets sur la performance humaine ne soient pas étudiés, la plupart des indications sur le mesurage
des vibrations appliquées à l'ensemble du corps sont aussi valables dans ce domaine. La présente partie de
I'ISO 2631 définit également les principes des meilleures méthodes de montage des accéléromètres pour
déterminer l'exposition de l'individu. Elle ne s'applique pas à l'estimation des chocs uniques d'intensité extrême
tels qu'il s'en produit dans les accidents de la route.
La présente partie de I'ISO 2631 est applicable aux mouvements transmis au corps humain dans son ensemble par
les surfaces d'appui: les pieds d'une personne debout, le séant, le dos et les pieds d'une personne assise ou la
zone de support d'une personne couchée. On trouve ce type de vibrations dans les véhicules, les machines, les
bâtiments et au voisinage des machines en fonctionnement.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I'ISO 2631. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de I'ISO 2631 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CE1 et de I'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
IS0 2041 : 1990, Vibrations et chocs - Vocabulaire
IS0 5805: 1997, Vibrations et chocs mécaniques - Exposition du corps humain - Vocabulaire
IS0 8041 .I 990, Réponse des individus aux vibrarions - Appareillage de mesure
CE1 1260:1995, Electroacoustique - Filtres de bande d'octave et de bande d'une fraction d'octave
1
---------------------- Page: 8 ----------------------
IS0 2631-1:1997(F) 0 IS0
3 Définitions
et I'lSO 5805
Pour les besoins de la présente partie de I'ISO 2631, les définitions données dans I'ISO 2041
s'appliquent.
4 Symboles et indices
4.1 Symboles
CI
Accélération d'une vibration. L'accélération en translation est exprimée en mètres par seconde carrée
et l'accélération en rotation est exprimée en radians par seconde carrée. Les valeurs sont exprimées
sous forme de valeurs efficaces, sauf indication contraire
Fonction de transfert ou gain d'un filtre, exprimé sous forme de fonction de la fréquence angulaire
Hip)
imaginaire (fréquence complexe)
Fréquence angulaire imaginaire
17 = j 2 xf
W Pondération fréquentielle
4.2 Indices
c, d, e, f, j, k Renvoient à plusieurs pondérations fréquentielles recommandées pour I'évaluation en ce qui concerne
la santé, le confort, la perception et la cinétose (voir tableaux 1 et 2)
W
Renvoie à des valeurs d'accélération pondérée en fréquence
.F, j', 7 Renvoient à la direction de vibrations en translation ou rectilignes (voir figure 1)
Pour les vibrations en rotation ils renvoient à l'axe de rotation, r. (Rotation autour des axes des x, des j'
et des z désignée respectivement roulis, tangage et lacet, voir figure 1)
V
Renvoie au vecteur somme des accélérations pondérées globales par rapport aux axes des x, des y et
des z
Pondération en
Santé Confort Perception Mal des transports
fréquence
(voir article 7) (voir article 81 (voir article 8) (voir article 9)
axe des L axe des :,, assise axe des :, assise -
wk
axe des z, debout
axe des L, debout
axe des :, vertical
axe des i, vertical
axe des L, couché
axe des Z, couché
(sauf la tête)
tête)
(sauf la
-
axe des .Y, axe des y,
axe des L, pieds (assis)
axe des .Y, assise axe des x, assise axe des .Y, assise -
Wd
axe des y, assise
axe des y, assise axe des J, assise
axe des .Y, axe des y, axe des .Y, axe des J,
debout debout
axe des y, axe des t, axe des y, axe des ;,
horizontal horizontal
axe des y, axe des z, axe des y, axe des Z,
couché couché
-
axe des y, axe des Z,
dossier
-
-
Wf
! 1 - vertical
2
---------------------- Page: 9 ----------------------
I
@ IS0
IS0 2631-1:1997(F)
z
I
lx
a) Posltion asslse
b) Position debout
X
I
c) Position couchhe
Figure 1 - Axes basicentriques du corps humain
3
---------------------- Page: 10 ----------------------
@ IS0
IS0 2631-1:1997(F)
Tableau 2 - Récapitulatif de l'application des réseaux de pondération en fréquence
pour pondération complémentaire
-
Perception Mai des transports
Pondération en Santé Confort
fréquence (voir article 7) (voir article 8) (voir article 8) (voir article 9)
axe des X, dossier 1) axe du x, dossier axe des .r, dossier -
wc
- r>., r,. et r:, assise r,., ry. et r:- axes, assise -
we
- vertical couché (tête) 21
vertical couché (tête) 2' -
W,
1) Voir note de 7 2 3
21 Voir note de 8 2 2 3
5 Mesurage des vibrations
5.1 Généralités
La grandeur de référence de la vibration est l'ac élé tion (v ir 4.1).
Dans le cas de très basses fréquences et de vibrations de faible intensité, par exemple dans les immeubles ou les
navires, il est permis d'effectuer des mesurages de vitesse et de les convertir en accélérations.
5.2 Direction des mesurages
5.2.1 Les vibrations doivent être mesurées par rapport à un système de coordonnées ayant pour origine un point à
partir duquel la vibration est considérée entrer dans le corps humain. Les principaux systèmes de coordonnées
basicentriques pertinents sont indiqués à la figure 1.
5.2.2 S'il n'est pas possible d'obtenir un alignement précis des accéléromètres sur les axes basicentriques
privilégiés, les axes sensibles des accéiéromètres peuvent s'écarter de ces axes privilégiés d'un maximum de 15",
le cas échéant. Pour une personne assise sur un siège incliné, il convient de déterminer l'orientation pertinente par
les axes du corps, sachant que l'axe des z ne sera pas nécessairement vertical. II convient de noter l'orientation des
axes basicentriques par rapport au champ de la gravité.
5.2.3 Les accéléromètres placés en un point de mesurage doivent être perpendiculaires les uns aux autres. Les
accéléromètres de translation orientés suivant différents axes et situés en un même point de mesurage doivent
être aussi proches que possible les uns des autres.
5.3 Emplacement des mesurages
5.3.1 Les accéléromètres doivent être placés de façon à indiquer les vibrations au niveau de l'interface entre le
corps humain et la source de ses vibrations
Les vibrations qui sont transmises au corps doivent &re mesurées à la surface entre le corps et cette surface
à trouver. La
Les principales zones de contact entre le corps et une surface vibrante ne sont pas toujours évidentes
présente partie de I'ISO 2631 utilise trois zones principales pour une personne assise: l'assise et le dossier du
siège et les pieds. II convient d'effectuer les mesurages sur l'assise du siège sous les tubérosités ischiatiques et
sur le dossier du siège dans la zone d'appui principale du corps. Il convient d'effectuer les mesurages sur la surface
où les pieds reposent le plus souvent. Pour les positions couchées, la présente partie de I'lSO 2631 prend en
compte la surface de repos sous le bassin, le dos et la tête. Dans tous les cas, le point de mesurage doit être
clairemenr indique.
4
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0 IS0 IS0 2631 -1 : 1 997( F)
NOTES
1 Lorsque les mesurages directs ne sont pas faisables, il est possible de mesurer les vibrations en se basant sur les mesures
relevées sur une partie rigide du véhicule ou de la structure du bâtiment, par exemple le centre de rotation ou le centre de
gravité. L'évaluation de telles données en termes de réponse humaine demande des calculs complémentaires et implique une
bonne connaissance de la dynamique structurelle du système en cours d'évaluation.
2 Les mesurages sur le dossier du siège sont faits de préférence au niveau de l'interface avec le corps. Si cela présente des
difficultés, ils peuvent être faits sur le cadre du siège, derrière le coussin du dossier. Si les mesurages sont réalisés en ce
point, ils sont à corriger pour tenir compte du facteur de transmission du matériau du coussin.
3 Les vibrations transmises au corps par des surfaces rigides peuvent être mesurées sur la surface de soutien toute proche
de la surface de contact entre le corps et cette surface (habituellement à 1 O cm autour du centre de cette zone).
5.3.2 Les vibrations transmises au corps par un matériau non rigide ou élastique (par exemple le coussin d'un
siège ou d'un canapé) doivent être mesurées en interposant I'accéléromètre entre la personne et les principales
zones de contact de la surface. II convient de réaliser cela en fixant les accéléromètres sur un support de forme
adaptée. Le support ne doit pas modifier la répartition de la pression à la surface du matériau élastique. Pour les
mesurages sur des surfaces non rigides, la personne doit adopter une position normale compte tenu du contexte.
NOTE - On trouvera dans I'ISO 10326-1, la description d'un support courant d'accéléromètre utilisé pour le mesurage des
vibrations de sièges.
5.4 Exigences générales pour le conditionnement des signaux
Les procédures d'évaluation des vibrations définies dans la présente partie de I'ISO 2631 comprennent des
la moyenne des vibrations dans le temps et par bandes de fréquences. La réponse en
méthodes de calcul de
fréquence de I'accéléromètre et le conditionnement du signal associé préalable à l'analyse du signal doivent être
adaptés à la gamme de fréquences spécifiée dans les articles correspondants de la présente partie de I'ISO 2631.
La gamme dynamique du matériel de conditionnement de signal doit convenir aussi bien au signal le plus élevé
qu'au signal le plus bas. Les signaux à enregistrer en vue d'une analyse ultérieure peuvent passer au préalable par
un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure (- 3 dB) est égale à environ 1,5 fois, la fréquence intéressante la
plus élevée pour que le rapport signal/bruit soit optimisé, et la phase caractéristique doit être linéaire à l'intérieur de
la bande de fréquences spécifiée dans les articles correspondants de la présente partie de I'ISO 2631.
5.5 Durée du mesurage
La durée du mesurage doit être suffisamment longue pour assurer une précision statistique raisonnable et pour
garantir que les vibrations sont caractéristiques des expositions en cours d'évaluation. La durée du mesurage doit
être indiquée.
Si l'exposition complète comprend plusieurs périodes possédant des caractéristiques différentes, il peut être
nécessaire d'analyser séparément les différentes périodes.
NOTE - Pour les signaux aléatoires stationnaires, la précision du mesurage dépend de la largeur de bande du filtre et de la
durée du mesurage. Par exemple, obtenir une erreur de mesurage inférieure à 3 dB à un niveau de confiance de 90 940 exige
une durée minimale de mesurage de 108 s pour une fréquence limite inférieure (FLI) de 1 Hz et de 22 s pour une FLI de 0,5 Hz
si l'analyse est effectuée avec une largeur de bande d'un tiers d'octave. Normalement, la période de mesurage est beaucoup
plus longue afin qu'elle soit représentative de l'exposition aux vibrations.
5.6 Enregistrement des conditions de vibrations
La présente partie de I'lSO 2631 a éte formulée de façon à simplifier et à normaliser le compte rendu, la
comparaison et I'évaluation des conditions des vibrations. Si la présente partie de I'ISO 2631 est utilisée
correctement, on doit pouvoir documenter clairement les résultats Cela implique que l'on se référera aux articles
et aux annexes correspondants de la présente partie de I'lSO 2631 et à un ou plusieurs réseaux de pondérations
freauentielles
SI plusieurs autres méthodes sont décrites dans la présente partie de I'ISO 2631, il est important d'indiquer
clairement quelles sont celles qui ont été utilisées
5
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0 IS0
IS0 2631 -1 : 1997(F)
Les utilisateurs de la présente partie de I'ISO 2631 sont invités à indiquer aussi bien l'intensité que la durée de
Si l'on utilise des méthodes d'évaluation complémentaires,
toute exposition aux vibrations en cours d'évaluation.
conformément à 6.3 (par exemple si le facteur de crête est supérieur à 9), il faut indiquer la valeur fondamentale et
la valeur complémentaire. Si le facteur de crête est déterminé, il convient d'indiquer sa durée de mesurage.
La spécification de la sévérité des conditions vibratoires complexes au moyen d'une valeur ou de plusieurs valeurs
est pratique, voire indispensable. Toutefois, il est souhaitable que soient fournies des informations plus détaillées
sur les conditions vibratoires. Il y a lieu que les comptes rendus comportent des informations sur le contenu en
fréquences (c'est-à-dire les spectres de vibration), les axes de vibration, I'évolution des conditions dans le temps et
tout autre facteur susceDtible d'intervenir sur les effets.
NOTE - D'autres facteurs risquent également d'affecter la réponse de I'être humain aux vibrations: type de population (âge,
sexe, condition physique, etc.); expérience, attentes, éveil et motivation (par exemple difficulté d'exécution d'une tâche);
position du corps; activité (par exemple conducteur ou passager); implication financière.
6 Évaluation des vibrations
6.1 Méthode d'évaluation de base par la valeur efficace de l'accélération pondérée
D'après la présente partie de I'ISO 2631, I'évaluation des vibrations doit toujours comprendre des mesurages de la
valeur efficace pondérée de l'accélération telle qu'elle est définie dans le présent paragraphe.
La valeur efficace de l'accélération pondérée est exprimée en mètres par seconde carrée im/s*) pour les vibrations
en translation et en radians par seconde carrée irad/s2) pour les vibrations en rotation. La valeur efficace de
l'accélération pondérée doit être calculée à l'aide de I'équation suivante ou de son équivalent numérique dans le
aomaine fréquentiel:
1
où
a&) est l'accélération pondérée en translation ou en rotation en fonction du temps (variation temporelle), en
mètres par seconde carrée (m/s2) ou en radians par seconde carrée (rad/s*), respectivement;
T est la durée du mesurage, en secondes.
Les tableaux 1 et 2 donnent la liste des courbes de pondération fréquentielle recommandées et/ou utilisées dans
différentes applications qui font l'objet de discussions dans les paragraphes suivants. Les tableaux 3 et 4 donnent
les valeurs numériques des courbes de pondération et l'annexe A donne les définitions exactes.
6
---------------------- Page: 13 ----------------------
I
IS0 2631-1:1997(F)
0 IS0
Tableau 3 - Pondération fréquentielle principale en bandes de tiers d'octave
Numéro de la Fréquence
bande de Wf
wk Wd
fréquences
facteur
facteur facteur
Y
.f
x 1 O00 dB
dB x 1 O00 dB
(voir note 41 Hz x 1 O00
- 32,33
24,2
- 17 0,02
37,7 - 28,48
- 16 0,025
59,7 - 24,47
- 15 0,031 5
97,1 - 20,25
- 14 0,04
- 16,lO
157
- 13 0.05
267 - 11,49
- 12 0,063
46 1 - 6,73
- 11 0,08
695 - 3,16
- 30,l 1 62,4 - 24,09
- 10 31,2
O, 1
97,3 - 20,24 895 - 0,96
0,125 48,6 - 26,26
-9
0,05
- 22,05 158 - 16,Ol 1 006
-8 0,16 79,O
- 12,28 992 - 0.07
121 - 18,33 243
-7 0,2
- 1,37
- 14.81 365 - 8,75 854
-6 0,25 182
61 9 - 4,17
263 - 11,60 530 - 5,52
-5 0,315
- 9,07 71 3 - 2,94 384 - 8,31
-4 352
0,4
- 1,38 - 13,OO
41 8 - 7,57 853 224
-3 0,5
- 18,69
- 6,77 944 - 0,50 116
-2 0,63 459
- 0,07 53,0 - 25,51
477 - 6,43 992
-1 0,8
- 6,33 1 O11 0,lO 23,5 - 32,57
O 1 482
- 40,02
1,25 484 - 6,29 1008 0,07 9,98
1
- 6,12 968 - 0,28 3,77 - 48,47
2 494
1,6
- 56,19
- 5,49 890 - 1,Ol 1,55
3 2 53 1
- 2,20 0,64 - 63,93
4 63 1 - 4,Ol 776
2,5
- 71,96
- 1,90 642 - 3,85 0,25
5 3,15 804
- 5,82 0,097 - 80.26
4 967 - 0,29 51 2
6
0,33 409 - 7,76
7 5 1039
- 9,81
8 1054 0,46 323
6,3
0,31 253 - 11,93
9 8 1036
- 13,91
10 10 988 -0,lO 21 2
- 0,89 161 - 15.87
11 12,5 902
16 768 - 2,28 125 - 18,03
12
1 O0 - 19,99
13 20 636 - 3,93
51 3 - 5,80 80,O - 21,94
14 25
- 23,98
15 31,5 405 - 7,86 63,2
- 10,05 49,4 - 26.1 3
16 40 31 4
17 50 246 - 12,19 38,8 - 28,22
- 14,61 29,5 - 30.60
18 63 186
19 80 132 - 17,56 21,l - 33,53
- 21 ,O4 14,l - 36,99
20 1 O0 88,7
125 54,O - 25,35 8,63 - 41,28
21
- 30,91 - 46,84
22 160 28,5 4,55
200 15,2 - 36,38 2,43 - 52,30
23
- 42,04 - 57,97
24 250 7,90 1,26
31 5 3,98 - 48,OO 0,64 - 63,92
25
-70.1 2
26 400 1.95 - 54,20 0,31
NOTES
1 Pour les tolérances relat
...
NORME
INTERNAT1
Deuxième édition
1997-05-01
rations et chocs mécaniques -
e
Evaluation de l’exposition des individus
es vibrations globales du
Partie 1:
Spécifications générales
Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure to whole-
body vibration -
Par? 1: General requirements
Numkro de référence
KO 2631-1:1997(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 2631-1:1997(F)
1 Domaine d’application .
2 Références normatives .
3 Définitions . .~~.~.~.~.~.~~~~.~.~.~. . . ~~~.~.~.~.~.~~ . . . . . . . . “. . . . . _.
Symboles et indices .~.__.~.~.~.~.~.~.~~.~.~.~. . . . . .
“18 Symboles . . . . . . . . . . . . . . ._. ._. . . . “. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . .
2 Indices . ._. . . . .__. . . . . . . ._. ._. ._. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .“, . . . . . “. . . . .
Mesurage des vibrations _. .,. -. .I . . . . . . ._. . . . . . .“. I . . . . . .
.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . .~.~.~.~.~.~~.~.~.~.~.~.~.
.2 Direction des mesurages . . . . . . . . . . .- . . . . . . . . .~. ~ ,._.“._.
3 Emplacement des mesurages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ~ . ._. .“.
5.4 Exigences genérales pour le conditionnement des signaux
5.5 Durée du mesurage ._. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._._.
5.6 Enregistrement des conditions de vibrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Evaluation des vibrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I . . . . . . . .
.I Méthode d’évaluation de base par la valeur efficace de
l’accélération pondérée . . . . . . . . . . . . . . . . .I._. ~ _.
6. Applicabilité de la méthode d%valuation de base . . . . . . . . . . . . . . .
3 Evaluation complémentaire des vibrations lorsque la
méthode d’évaluation de base est insuffisante “.
Pondération fréquentielle . . . . .“. ~ . . . . . . . . . . . . . .“.__. . . .__.
Combinaison de vibrations dans plusieurs directions
Guide d’utilisation des méthodes d’évaluation des
. . . . . . . . . _. . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . _. . “. . . . . . . . “. . . . . . . . . . _. “. . . .
vibrations
7 Santé . ._._. ._. . . . . . . . . . . .
7.1 Application . . . . . . . . . . . . . ._. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I_. .
7.2 Evaluation des vibrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .I._.
7.3 Indications au sujet des effets des vibrations sur la santé I
Confort et perception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._._.
. . . . . . . . . . . . .-. . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . .-. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._.
Application
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .“. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “. . . . _. . . .
Confort
. . . .-. . . . . . . . . . . . .~ . . . . . . . . “_. .” “__. “.“.” .,._.__._. I.
Perception
Indications concernant les effets des vibrations wr la
perception et le confort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._.I._._._.
9 Mal des transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .__._._._.
9.1 Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._. ._._. . . . . . . . . . .
0 ISO 1997
Droits de reproduction reservés. 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 0 CH-121 1 Genève 20 œ Suisse
Internet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
II
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO I§O 2631-l :1997(F)
9.2 Évaluation des vibrations . . .I. 18
9.3 Indications concernant les effets des vibrations sur le mal
des transports . . . . . . . . . . . . . . . . . I . . . . . . . . . . ._. _ . . . . . . . . . . . . . . . .-. 18
“99
A Définition mathématique des pondérations en fréquence . . . . . . . .__.
Guide des effets des vibrations sur la santé .~.~. 22
Guide des effets des vibrations sur la perception et le confort . . 25
EI Guide des effets des vibrations sur l’incidence du mal des
transports . . . . . . . . . . ._._._._._._.__._.__._.~._._. 28
E Bibliographie ._._._._._._._.__._._. 30
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 2631-1 :1997(F) @J ISO
Avant-propos
LIS0 (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. LIS0 colla-
ue internationale (CEIj
bo re étro tement avec la Commissi on électrotechniq
en ce qui concerne la nor .malisation 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
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 2631-I a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 4,
Exposition des individus aux vibrations et chocs mécaniques
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 2631~1:1985) ainsi que I’ISO 2631-3:1985.
LIS0 2631 comprend les parties suivantes présentées sous le titre
général Vibrations et chocs mécaniques - Évaluation de l’exposition des
individus à des vibrations globales du corps:
- Partie 7: Spécifications générales
- Partie 2: Vibrations continues et induites par les chocs dans /es
bâtiments (1 Hz à 80 Hz)
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 2631. Les
annexes 5 à E sont données uniquement à titre d’information.
La révision de la présente partie de I’ISO 2631 intègre les expériences
récentes et les résultats des recherches dont rendent compte les
publications; ceux-ci ont conduit à
- réorganiser;
- modifier la méthode de mesurage et l’analyse de l’environnement des
vibrations;
- modifier la façon d’appliquer les résultats.
A mesure que l’on prend plus vivement conscience de la complexité de la
réponse physiologique et pathologique ainsi que comportementale de
l’individu aux vibrations et aiors qu’il n’existe pas de relations claires et
admises par tous entre la dose et la réponse, il apparaît souhaitable de
disposer de davantage d’indications quantitatives concernant les effets
iV
---------------------- Page: 4 ----------------------
des vibrations sur la santé, le confort et la perception ainsi que sur le mal
des transports (voir a nnexe s B à D).
Dans ia presente révision, la plage de fréquences est etendue au-dessous
la pondération fréquentieile de !a
de 1 t-lb! et l’évaluation est basée sur
valeur efficace de l’accélération et non plus sur la méthode d’évaluation.
Diffirentes pondérations fréquentielies sont données pour évaluer /es
différents effets.
Basées sur l’expérience pratique, les méthodes fondées sur les valeurs
efficaces continuent de servir de base au mesurage des vibrations de
facteurs de crëte inférieurs à 9 et! par conséquent, l’intégrité des bases de
données existantes est préservée. Les études des dernières années ont
mis en évidence l’importance des valeurs de crête de l’accélération dans
en particulier dans ses effets sur la santé.
l’exposition aux vibrations,
Ilusieurs iaboratoires ont montré que la méthode basée sur le calcul des
valeurs efficaces utilisées pour évaluer les vibrations sous-estime les
effets des vibrations dont les crêtes sont élevées. Des modes opératoires
de mesurage complémentaires ou alternatifs sont présentés pour les
vibrations dont les pics sont élevés et particulièrement dont les facteurs
de crête sont supérieurs ou égaux à 9, tandis que la méthode basée sur le
calcul des valeurs efficaces est toujours limitée à des facteurs de crête
inférieurs à 9
Pour simplifier, dans INS0 2631:1985, on avait supposé que l’influence du
temps d’exposition était identique pour les différents effets produits sur
les Ïndividus (santé, capacité de travail et confort). Cette hypothèse n’est
pas confirmée par les résultats des recherches en laboratoire. Aussi
a-t-elle été abandonnée. De nouvelles approches sont décrites dans
chacune des annexes. Le concept lié aux limites d’exposition n’a pas été
repris et l’idée de ((capacité réduite par la fatigue)) à la suite d’une
exposition aux vibrations a été écartée.
Malgré l’importance des modifications, améliorations et affinements
apportés à la présente partie de I’ISO 2631, il n’apparaît pas, dans la
majorité des rapports et des études de recherche, que les indications et
les limites d’exposition recommandées dans I’ISO 2631-I : 1985 soient
sûres ou aient pu prévenir des effets indésirables. La présente révision de
I’ISO 2631-I n’a en général aucun effet sur l’intégrité et la continuité des
bases de données existantes. Par contre, la qualité des données
collectées pour établir les différentes relations entre les doses et les effets
sera sans doute améliorée.
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 2631-1:1997(F) 0 ISO
Introduction
La présente partie de I’ISO 2631 a pour objet essentiel de définir des
méthodes pour quantifier les vibrations globales du corps par rapport à
- la santé humaine et au confort;
- la probabilité de la perception des vibrations;
- l’incidence du mal des transports.
La présente partie de US0 2631 traite des vibrations globales du corps, à
l’exclusion des vibrations transmises directement aux membres (par
exemple par des machines-outils).
Les véhicules (aériens, terrestres et maritimes), les machines (notamment
industrielles et agricoles) et les activités industrielles (telles que le battage
de pieux et le travail à l’explosif) exposent les individus à des vibrations
mécaniques périodiques, aléatoires et transitoires susceptibles d’affecter
le confort, les activités et la santé.
La présente partie de NS0 2631 ne fixe pas de limite d’exposition aux
vibrations. Toutefois, des méthodes d’évaluation ont été définies de façon
à pouvoir servir à établir les limites qui peuvent être préparées
séparément. Elle contient des méthodes d’évaluation pour les vibrations
qui présentent occasionnellement des valeurs de crête élevées (qui ont
donc des facteurs de crête élevés).
Trois annexes donnent des informations sur les effets possibles des
vibrations sur la santé (annexe B), le confort et la perception (annexe C)
ainsi que sur l’incidence du mal des transports (annexe D). Ces indications
sont destinées à prendre en compte toutes les données disponibles et à
satisfaire les besoins en matière de recommandations simples et d’une
application générale. Les indications sont définies numériquement pour
éviter toute ambigu’l’té et inciter à la pratique de mesurages précis.
Cependant, en utilisant ces recommandations, il importe de ne pas perdre
de vue les réserves faites quant à leur application. Les publications
scientifiques dont l’annexe E donne un aperçu peuvent parfois contenir
des informations complémentaires.
La présente partie de I’ISO 2631 ne traite pas des effets potentiels de
vibratrons intenses sur la performance et l’efficacité au travail de l’individu,
de telles indications dépendant essentiellement d’éléments ergonomiques
associés à l’opérateur, au cas particulier et à la conception de la tâche.
Les vibrations sont souvent complexes. Elles comprennent plusieurs
fréquences, se produisent dans plusieurs directions et varient avec le
Les effets des vibrations eux-memes peuvent etre divers.
temps.
L’exposition des individus à des vibrations globaies du corps provoque une
distribution complexe de mouvements oscillatoires et de forces dans le
vi
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO SS0 26314:1997(F)
corps. Les effets biologiques peuvent varier de façon importante suivant
les individus. Les vibrations globales du corps peuvent provoquer des
sensations (par exemple d’inconfort ou de désagrëment), affecter les
capacités de l’individu dans son travail et mettre en danger la santé et la
sécurité (par exemple dommages pathologiques ou changements
physiologiques). On peut observer des effets analogues en présence
d’une force oscillatoire associée à un faible mouvement.
VII
---------------------- Page: 7 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 8 ----------------------
La présente partie de i’lSG 2631 spécifie des méthodes pour le mesurage des vibrations globales du corps qu’elles
soient périodiques, aléatoires ou transitoires. Elle indique les principaux facteurs qui se combinent pour déterminer
jusqu’à quel point i’exposition aux vibrations est acceptable. Les annexes informatives reflètent l’idée actuelle que
l’on a des effets possibles des vibrations sur la santi, le confort et la perception et ia cinétose. Les bandes de
fréquence considérées sont
- 0,5 tiz à 80 Hz pour la santé, le confort et la perception, et
~ 0,l Hz à 0,5 Hz pour la cinétose.
Bien que les effets sur la performance humaine ne soient pas étudiés, la plupart des indications sur le mesurage
des vibrations appliquées à l’ensemble du corps sont aussi valables dans ce domaine. La présente partie de
I’ISO 2631 définit également ies principes des meilleures méthodes de montage des accéléromètres pour
déterminer l’exposition de l’individu, Elle ne s’applique pas à l’estimation des chocs uniques d’intensité extrême
tels qu’il s’en produit dans les accidents de !a route.
La présente partie de I’ISO 2631 est applicable aux mouvements transmis au corps humain dans son ensemble par
les surfaces d’appui: les pieds d’une personne debout, le séant, le dos et les pieds d’une personne assise ou la
zone de support d’une personne couchée. On trouve ce type de vibrations dans les véhicules, les machines, les
bâtiments et au voisinage des machines en fonctionnement.
2 Références
Les normes suivantes contiennent des dispositions qG, par suit e de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de ÏISO 2631. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision t les parties prenantes des accords fondes sur la présente
e
partie de I’ISO 2631 sont invitées à rechercher la possibilité d’appiiquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 2041: 1990, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
ISO 5805: 1997, Vibrations et chocs mécaniques ~ Exposition du corps humain - Vocabulaire.
iS0 8041: 1990, Reponse des indwidus aux vlbrar!ons - Apparelliage de mesure.
CEI 1260: 1995, ilectroacoustique - Filtres de bande d’octave et de bande d’une fraction d’octave
---------------------- Page: 9 ----------------------
Pour les besoins de !a présente partie de NS0 2631, les définitions données dans NS0 2341 et US0 5805
s’appliquent.
Accélération d’une vibration. L’accélération en translation est exprim6e W-I mètres par secoRde carrke
SeCopde car&, iLes i~yie~rs S~:;I exprir,&s
et l’accélération en rotation est exprimée en radians par , , .,
sous forme de valeurs efficaces, sauf indication contraire
t’!(p) Fonction de transfert ou gain d’un filtre, exprimé sous formz de fonction de ia fréquEnC(s ai?guiaIre
imaginaire (fréquence compiexe)
Yi II ] 2 x f
Fréquence angulaire imaginaire
2
\v Pondération f réquen:ie!ie
l9-T
.c4m.m 4 Ii
f, jr k Renvoient à piuSieLI:S pzndéraiionv W-1
c, d; e, ,.+~entiel/es 7ecom7w-jdées polir j
la santé, le confort. la perception et !a cinétose (voir tableaux 1 et 2)
vv Renvoie à des valeurs d’accéléra-hon pondérée en fr-equer;ce
;~f~x-~,j~g;~*~ \\/JCj//, -[jc
Y. \’ - Renvoient à la direction de vibrations en translation CC~ ’ Y ’
I . .
axe des 1: axe ,:des :‘,
1
!
1 axe des :, pieds (assise j
1
------- P-P- ----~+----~------~
axe des .Y, assis?
e axe des -1; aus!se
1 j i
axe des Y, assise axe des 19, assise axe des J, assise
1
F
-i- i
i
axe des .Y, axe des i, axe des .‘t-, axe des Y,
debout
d e h-, o u t
axe des ~3, axe des :, axe des Y, axe des I-,
horizontal horizontA
axe des Y, axe des :, axe des Y, axe des :,
couché c 0 II c h é
axe des J, axe des :Y,
ertlca!
2
---------------------- Page: 10 ----------------------
i! -0
a) Position assise
b) Position debout
c) Position couchée
Figure 1 -
Axes basicentriques du corps humain
---------------------- Page: 11 ----------------------
6 2631-l :1997(F)
ration en fréquence
Tableau 2 - Wécapitukrtif de l’application des réseaux de pond
pour pondération complémentaire
.3 Les accéléromètres placés en un point de mesurage doivent être purpendicAaires les ms aux autres. l-es
accélérornètres de translation orientés suivant différents axes et situés en un même pomt de mesurage doivent
erre aussi proches que possibie les uns des autres.
Les principales zones de contact entre le corps et une surface vibrante i?e SO:-!t pas to~jjours evidentes à trouver. La
présente partie de NS0 2631 utilise trois zones principales pour une personne assise: l’assise et le dossier du
siège et les pieds. II convient d’effectuer les rnesurages sur l’assise du siège sous les tubérosités ischiatiques et
sur le dossier du siège dans la zone d’appui principale du corps. Il convient d’effectuer les mesurages sur la surface
où les pieds reposent le plus souvent. Pour les positions couchées, la présente partie de INS0 2631 prmd e/:
compte !a surface de repos sous le bassin, le dos et la tête. Dans tous les cas, le point de mesurage doit être
clawet-neni mdlqué.
4
---------------------- Page: 12 ----------------------
31 pas faisables, i
Q a:~ nrvea:u de l’interface avec le corps. Si cela p&sente des
2 Les mesurages sur le dossier du siège So~t faits de preférenc,
difficultés, ils peuvent etre farts sur le cadre du siège, derrière ie coussm du dossier. Si ies mesurages sont r6alisés w ce
point, ils sont à corriger prw- C~r:ic con-yxe du facteur de iransrrission du bmatériau du ccussis~
transmises au rigides peuvent être mesurées sur ia su-face de soutien toute procile
3 Les vibration corps par des surfaces
de la surface de C ontact entre !e corps et celte surface ( habituel Iement à 10 cm autour du centre de cette zone).
!--es vibrations transmises au corps par un matériau non rigide ou é!astique (par exemple le coussin d’un
5 P Y
siège ou d’un canapé) doivent etre mesurées en interposant i’accéléromètre entre la personne et les principales
ce!a en fixant les accéléromètres sur un support de forme
zones de contact de la surface. Il convient de réaliser
adaptée. Le support ne do? pas modifier fa répartition de !a pression à la surface du matériau élastique. leur !es
mesurages sur des surfaces XX rigides, la personne kit adopter une position normale compte tenu du contexte.
i’iS0 10325-i, la description d’un support courant d’accéléromètre utilisé pour ie mesurage des
Nol-E - 0~ trouvera daGs
vibrations de srèges.
Les procédures d’évaluation des vibrations définies dans la présente partie de INS0 2631 comprennent des
méthodes de calcul de la moyenne des vibrations dans le temps et par bandes de fréquences. La réponse en
fréquence de l’accéiéromètre et le conditionnement du signal associé préalable a l’analyse du signal doivent être
adaptés à la gamme de fréquences spécifiée dans les articles correspondants de la présente partie de I’ISO 2631.
La gamme dynamique du matériei de conditionnement de signal doit convenir aussi bien au signal le plus élevé
qu’au signal le plus bas. Les signaux à enregistrer en vue d’une analyse ultérieure peuvent passer au préalabie par
un filtre passe-bas dont ia fréquence de coupure (- 3 dB) est égale à environ 1,5 fois, la fréquence intéressante la
plus élevée pour que le rapport signal/bruit soit optimisé, et la phase caractéristique doit &re linéaire à l’intérieur de
la bande de fréquences spécifiée dans les articles correspondants de ta présente partie de I’ISO 2631.
5.5 Durée du mesura
Si l’exposition complète comprend plusieurs périodes possédant des caractéristiques différentes, il peut étre
nécessaire d’analyser séparément les différentes périodes.
NOTE - Pour les signaux aieatoires statronnaires, la precision du mesurage dépend de la largeur de bande du filtre eit de ia
durée du mesurage. Par exemple, obtenir une erreur de mesurage rnférreure à 3 dB a un niveau de confiance de 90 % exige
une durée minimale de mesurage de 108 s pour une fréquence limite inférieure (FLI) de i Hz et de 22 s pour une FLI de 0,5 Hz
SI l’analyse est effectuée avec une largeur de bande d’un tiers d’octave. Normalement, ia pérrode de mesurage est beaucoup
pius longue afin qu’elle soit représentative de l’exposition aux vibrations.
5.6 Enregistrement des conditions de vi
La présente partie de I’ISO 2631 a été formulée de façon à simplifier et à normaliser le compte rendu, la
comparaison et l’évaluation des conditions des vibrations. Si la présente partie de NS0 2631 est utilisée
correctement, on doit pouvoir documenter clairement les résultats. Cela implique que l’on se référera aux articles
et aux annexes correspondants de la présente partie de ÏISO 2631 et à un ou plusieurs réseaux de pondérations
irequentielies.
Si plusleurs autres méthodes sont décrites dans la présente partie de I’ISO 2631, ii est important d’indiquer
ciairement quelles sont celles qui ont été utilisées.
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@ ISO
CSO 263-I -1 :1997(F)
Les utilisateurs de la présente partie de NS0 2631 sont invités a indiquer aussi bien Pintensité que la durée de
toute exposition aux vibrations en cours d’évaluation. Si l’on utilise des méthodes d’évaiuatron complémentaires,
conformément à 6.3 (par exemple si le facteur de crête est supérieur à 9), il faut indiquer la valeur fondamentaie 22:
crete est détermrné, ii convient d’indiquer sa durée de mewrage.
la valeur complémentarre. Si le facteur de
La spécification de la sévérité des conditions vibratoires complexes au moyen d’une valeur ou de plusk~rs \/aiew-s
est pratique, voire indispensable. Toutefois, it est souhaitable que soierit fournies des informations ~~CAS d&taillées
sur les conditions vibratoires, 11 y a lieu que les comptes rendus comportent des informations sur fe contanu en
fréquences (c’est-à-dire les spectres de vibration), les axes de vibration, I’é\/Oii,Jti~~ des CQgditiggs dû!,, ie ten?ps et
tout autre facteur susceptible d’intervenir sur ies effets.
NOTE - D’autres facteurs risquent également d’affecier ia réponse de Etre humain aux Vibrâ-iiOTr5: type c4e popillation (âge,
sexe, condition physique, etc.); expérience, attentes, &eit et tTiciti~VE!tiG!? (m exern@e difficulté d’exé(~hm d’une ~âci-i~:);
position du corps; activité (par exemple conducteur ou passager); it-nplicatm-i financière.
La valeur efficace de i’accékk-ation pondérée est exprimée en n+tes pal* seconde carrée (~-n/vuj pour- les ~~~~brat~ons
en translation et en radians par seconde carrée (rad/s2) pour les vibrations en rotation. La valeur efficace de
!‘accélération pondérée doit être calculée a l’aide de l’équation sukwte ou \de son équivaieri’i nwnirique dans le
domaine frequentiei:
r-nètres par seconde carrée (mis’) ou en radians par seconde carrée jrad/s-i, resP~cTj\~ei-i-~lei?r;
est la durée du mesurage, en secondes.
6
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NOTES
1 Po\~r les tolérances relatives aux ponderations en trequence, voir 6.4.1.2.
2 S’il a été etabli que ia gamme de irequences au-dessous de 1 Hz a un effet négligeable sur la valeur ponderee
de l’accélération, il est recommandé d’utiliser une gamme de fréquences de 1 Hz à 80 Hz.
3 Les valeurs ont été calculées en tenant compte des limites de bandes de fréquences.
4 L’index X est le numéro de la bande de fréquences selon la CEI 1260.
7
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@ ISO
ISO 2631-I :1997(F)
facteur
(voir note 4) Hz x 1 000 dB
-l~r-szLs-
- 10 0 62,4 -- -- 24,1:
3
-- 9
0,125 97,2 - 20,25
-_ 8 -
a,iG 158 i6,03
-
7
0.2 243 - 12,30
-6 0,25 364 -- 8,78
-
5 0,315 527 - 5,56
-4 708 -- 3,u
a,4
--
3 0,5 843 -- l,48
-- 2 929 - 0,64
O,G3
-1 0,8 972 -- a,24
._ (-38
0 99 l
i,25 1 000 C~,OO
2 1 ,G 1 007 0,X
[? ‘1
7 (-y(2
3 2 ci
Jr ’
1 (y7
4 2,5 0.15
@ -jQ
5 3,15 Î 022
6 4 1024 a.20
7 7 013 C,l 7
974 - 1?,23
-
891 i ,oo
--
776 2,20
&!/.7
-- 3,7g
-
5.; 2
5,82
._ 7' 77:
/ ;f :
409
._ g,q
325
'i r,
Id 256 -- :::84
16 199
- 14,az
--
17 156 16.13
118
--- 1 8, 53
84,4 - 21,47
56,7 - 24,94
34,5 - 29,24
18;2 --348a
9,7?
-- 40,26
5,06 -- ô-5,92
2,55
SI,88
-- 58,,$&
:,25
ycIL? L . 7zrz- m.zzsnuszm Jooitÿb
PT---
b
1 Four Jes toiéran ces relatives aux poridérations en Ir&~uence, vo;; 6 4 ; 2.
%
2 S’il a été étabh que la ga,mme de fréyuences a+dessous de ‘I hz a ur? effet negI!cgeak SM- ia vaiwr pontlér& II
de i’accélération, il est recommandé d’utiliser une gamme de fréquences de -1 I-IL à 80 tir.
3 Les valeurs ont été calculées en tenant compte des Iimites de bandes de fr@~~er:~es.
4 L’index X est le numéro de la bande de fréquences selon la CE1 1260.
8
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rcur les 3esolns de la ,rGsente partie de IISO 2631, le facteur de crkte est défini comme fe module du rapport de
ia vaIeur dm c crête imaximaie instantanée du signai d’accéiération pond&& en fréquence à la vaieur efficace. La
valeur de crête doit &re ciktpriTin&e sur toute ia durée du mesurage Ivoii’ 5.5), c’est-a-dire sur la période de temps
T utiliske pour l’intégration de la valeur efficace (voir 6.1 1.
NOTE - Le factetir rl
,e crete n’indique pas nécessairement la sévérité des vibrations (voir 6.3)
Le facteur de crête peut être utilisé pour indiquer si la méthode d’évaiuation fondamentale s uffit pour décrire la
sévérité des vibrations en .foncfion de ses effets sur !e s etres humains. Pour des vibrations don t le factei Jr de crête
i,z méthode d’&aiuatiu:n de base est normalement suffisante. Le pa 6.3 définit
est inférieur ou éga! à 9, ragraphe
des méthodes applicables dars les ca s où ia méthode d’évaluation fondamentale ne suffit pas.
NOTE -. Pour certains types de vibrations, en particuiier ceux qui comportenI des chocs occasionnels, la méthode
d’évaluation de base risque c?e sous-estimer la sé&rité de l’inconfort résultant de l’exposition à ces vibrations, même si le
facteur de crête est inférieur ou égal à 9. En ca s de doute, il est donc important d’utiiiser et de signaler les évaluations
complémentaires mêm e avec des facteurs de crête inférieurs ou égaux à 9, conformément à 6.3.
Le paragraphe 6.3.3 Indique les rapports entre l’intensité évaluée par les méthodes complémentaires et la méthode de base
en plus de laquelle il est recommandé d’utiliser l’une des méthodes complémentaires, pour disposer d’un élément
d’appréciation de plus de l’influence des vibrations sur les êtres humains.
Evaluation compllémentaire rsque la valuation de base
est insuffisante
Dans les cas où la méthode d’évaluation de base risque de sous-estimer les effets des vibrations (facteurs de crête
élevés, chocs occasionnels, vibration transitoire), il convient, en outre, de déterminer également l’une des autres
mesures décrites ci-après, à savoir la valeur efficace mobile ou ia racine quatrième de la valeur de la dose.
6.3.1 Méthode de la valeur efficace mobile
la valeur efficace mobile tient compte des chocs occasionnels et des vib
La méthode de rations transitoires en
faisant interveni r une constante de temps d’in tégration CO urte. L’ intensité des vibrations est définie comme ie
maximum de la vibration transitoire (MTVV), donné comme le maximum dans le temps de +,(Q$, défini par
2
. . .
(2)
Gù
ci,(t) est l’accélération pondérée en fréquence instantanée;
est le temps d’intégration (pour le calcul de la moyenne courante);
est le temps (variable d’intégration);
est le temps d’observation (temps instantané).
uation définissant une intégration linéaire peut être approchée par une intégrat ion exponentielle te Ile que
définie dans I’ISO 8041:
10
2
1
rr,(to) = - . . ”
(3)
z
9
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0 Km
%6314:1997(F)
La différence de résultat est très petite pour l’application à des chocs de courte durée compar
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.