谈谈振动舒适度：什么是振动舒适度？研究难在哪里？

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　　1、什么是振动舒适度?
　　Vibration serviceability直译应为振动的适用性、可服务性，工程分析时往往成为振动舒适度或振动舒适度问题。从善如流，这里称为振动舒适度。

　　遍翻文献也没有找到一个合适的、令人信服的定义。从工程分析与评估的角度，称为“振动不舒适度”似更为恰当，可直观解释为“由于振动所引起的人的不舒适感觉”。借鉴并演绎一下一位大大牛的说法：技术术语的不统一反映了研究的不充分、不成熟，用来评价现阶段工程结构的振动舒适度问题现状，基本合适。

　　振动不舒适的例子很多，也更容易理解。晕船、晕车是最典型的例子，长时间暴露在低频振动环境中，可造成不适、眩晕、恶心甚至呕吐等后果;短时冲击作用也会带来振动舒适度问题，比如电梯的瞬时启动和制动、运行列车的突然颠簸、办公室窗外道路上运行的重型卡车等引起的振动，会造成人的心悸、心慌。除去以上生理的，还有心理类的，比如明明没有实际的振动，但很多人观看虚拟现实场景 (VR) 时会有强烈的不舒适感。

　　振动问题已经成为公认的7种环境公害之一，与雾霾并列。

　　帆船酒店真的这么晃动起来住客会难过否?

　　图片来自：https://www.digitaling.com/articles/23855.html

　　2、振动舒适度问题研究难在哪里?
　　振动舒适度问题有三要素：振源、途径和评价标准。评价标准是最难的，也是目前整个研究链条上最薄弱的一环。难在哪里?

　　(1) 其一是“人”，因为涉及到衡量人的主观感觉。

　　    · 文艺范的解释：舒适的感觉都是相似的，不舒适的感觉各有各的不适。

　　    · 技术流派的说法：人是由骨架支撑系统、神经系统、皮肤系统、血液系统等所组成的符合理论力学、材料力学、结构力学、电学、化学、物理学等基本原理，拥有最先进的光学和声学感知功能，且具有超强并行计算能力的复杂、非线性、随机动力系统，其随机性又因人而异，对外部刺激的反应必然也因人而异!

　　“子非鱼，安知鱼之乐?”，“子非我，安知我不知鱼之乐?”。舒适度问题的研究有浓浓的哲学意味，都说科学的尽头是哲学，如此标准，难吧?Nature或Science吧?

　　(2) 其二还是“人”。

　　什么人来研究(工程师or医生)?研究什么人(男、女、老、少，中国人，外国人)?为什么人研究(驾驶员、乘客、运动的人、静止的人)?都是问题。现今流行学科交叉，振动舒适度问题简直就是学科混乱，文章写出来都不知道要投哪个圈子。

　　3、Beyond Safety – 机会来了
　　建筑结构是为人服务的，好的结构在保证安全的前提下，要能提供更好的服务性能。然而，建筑结构的研究者和设计师的重心往往全部在安全上。这一心结自古有之：“关于土木工程，建造师的责任依赖于破坏后果：若建筑倒塌导致房主儿子死亡，建造师的儿子抵命;若导致房主奴隶死亡，则建造师的奴隶抵命。” (汉谟拉比法典，1750 B.C.!)安全至上时，功能性就只能请使用者将就了，有例为证。

　　上图中酒店在大风天时，服务员会给高楼层住户每人送一张纸条，告诉他们如果听到一些响声，不用担心，结构的安全没有问题，言下之意会有点振动，安全没问题，其他您将就一下。

　　上图某景区的人行桥，晃动厉害，入口处虽有提示，但很担心老年游客会失去平衡而摔倒。其实，加点减振措施的费用，比可能的赔偿要少很多……。Anyway， 中国人民是最能忍耐的人民

　　然而，当安全性不再是主要问题，使用者开始有了新的需求后，“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”开始凸显!

　　设计师：房子可以抵御千年一遇的地震、百年一遇的台风…
　　用户：南北通风吗?住着舒服吗?

　　设计师：车辆的行驶速度可以达到350公里/小时!
　　用户：晃的厉害吗?
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　　有矛盾的地方就有机会!将安全性和功能性(舒适性)并重，可能带来设计理念的革命性变化。

　　异想天开一下，民用飞机的设计以安全为主，不过相信绝大多数人乘坐飞机的体验，抱怨、担心的是飞行途中的气流颠簸。从安全和舒适并重的角度，可采用建筑物隔振的概念，将乘坐舱和飞行部分独立设计，分离振源和受体，并通过减振装置连接，飞行部分确保安全，乘坐舱确保舒适。

　　就工程结构的振动舒适度而言，学界已经开始重视这一新的问题和机会了。下图1是以“vibration serviceability”为主题词检索的CNKI中发表的研究论文数量的变化。同样的主题词，国际上1990年前有60篇论文(英文)，1990-2000年间有60篇，2000年后情况见图2。如果仔细看看文章发表的国家分布(图3)，很清楚：机会来了……

　　图1 CNKI文章发表情况

　　图2 SCI文章发表情况(部分)

　　图3 SCI发表文章的国家分布

　　来源：工程结构振动舒适度(ID：VibServiceability)
　　作者：JackCHEN