汽车平顺性
国标中,汽车平顺性对人体健康的影响
国标中,汽车平顺性对人体健康的影响
根据国家标准，汽车平顺性是指汽车在行驶过程中对乘车人员的舒适性和安全性的要求。
汽车平顺性对人体健康的影响主要体现在以下几个方面：
1. 舒适性影响：汽车平顺性好的车辆在行驶时减少颠簸和震动，能够给乘车人员带来更加舒适的乘坐体验，减轻身体疲劳感，提高乘坐舒适度。
2. 骨骼和肌肉的影响：长时间乘坐在平顺性较差的车辆中，震动和颠簸可能对人体骨骼和肌肉产生不良影响，容易导致颈椎病、腰椎病等问题。
3. 内脏器官的影响：平顺性差的车辆在行驶过程中震动较大，对内脏器官的影响也较大，可能导致消化不良、胃肠功能紊乱等问题。
为保护乘车人员的健康，建议购买平顺性好的汽车，对于久坐于车内人员来说，还应注意合理调整座椅角度，定期伸展身体，进行适当的运动，以减少乘车对身体的不良影响。
第六章 汽车的平顺性
武汉科技大学车辆工程教研室
二,平顺性的评价方法
(一)基本评价法
先计算频率加权值,再计算各轴向加权(总加权) 先计算频率加权值,再计算各轴向加权(总加权)加速 度均方根值. 度均方根值. 1.对记录的加速度时间历程a(t), 对记录的加速度时间历程a(t) 1.对记录的加速度时间历程a(t),有两种方法计算频 率加权加速度均方根值 加权函数w(f)滤波 加权函数 滤波 ◆ a(t) aw(t) 加权加速度 均方根值
第六章 汽车平顺性
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引 言
1. 汽车平顺性定义
指汽车在一般行驶速度范围内行驶时, 指汽车在一般行驶速度范围内行驶时,避免 因汽车在行驶过程中所产生的振动和冲击, 因汽车在行驶过程中所产生的振动和冲击,使人 感到不舒服,疲劳,甚至损害健康, 感到不舒服,疲劳,甚至损害健康,或者使货物 损坏的性能. 损坏的性能. 由于行驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度 来评价,所以又称为乘坐舒适性. 来评价,所以又称为乘坐舒适性. 舒适性
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总的加权加速度均方根值: V 总的加权加速度均方根值: a =
∑
a2 wj
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一,人体对振动的反应
几点说明: 几点说明: (1) 椅面输入点xs,ys,zs三个线振动的轴 椅面输入点x 加权系数k=1 k=1, 12个轴向中人体最敏感的 个轴向中人体最敏感的, 加权系数k=1,是12个轴向中人体最敏感的,其余 各轴向的轴加权系数均小于0.8 0.8. 各轴向的轴加权系数均小于0.8. 分析频率加权函数w 分析频率加权函数wd (xs,ys ),wk (zs), 可知: 可知: 垂直方向敏感频带 敏感频带在 ～ 垂直方向敏感频带在4～12.5Hz 水平方向敏感频带在0.5～ 水平方向敏感频带在 ～2Hz
汽车理论：第五章 汽车的平顺性、通过性
▪ 弹性元件的弹性特性是指作用在悬架上的载荷与 其变形之间的关系。
▪ 如果悬架的刚度是常数，则其，变形与所受载荷 成正比，其弹性特性可由一直线表示所以，这种 悬架称为线性悬架，一般钢板弹簧、螺旋弹簧悬 架均属此类。
▪ 采用线性悬架的汽车，往往不能满足行驶平顺性 的要求。
▪ 因为在使用中，汽车的有效载荷，特别是公共汽 车和载货汽车的有效载荷变化较大，载荷的变化 将导致空载、满载的车身振动偏频发生较大的差 异，空载的振动频率过高，使汽车的平顺性变坏。
▪ 减小悬架刚度是降低车身自振频率的一个有力措施。如 用悬架的静挠度来表示其刚度，现代轿车悬架的静挠度 一般为150～200mm(高级轿车的静挠度有达300mm以上的)， 载货汽车的静挠度一般在70～120mm左右。
▪ 悬架的刚度太小，会增加非悬挂质量的振动位移，大振 幅的振动有时会使车轮离开地面，因此，过软的弹性元 件也是不可取的。
▪ 汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生 的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界 限之内，因此平顺性主要根据乘员主观感觉的舒 适性来评价，对于载货汽车还包括保持货物完好 的性能，它是现代高速汽车的主要性能之一。
▪ 汽车的平顺性可由图6-1所示的“路面一汽车一 人”系统的框图来分析。
▪ 路面不平度和车速形成了对汽车振动系统的“输 入”，此“输入”经过由轮胎、悬架、座垫等弹 性、阻尼元件和悬挂、非悬挂质量构成的振动系 统的传递，得到振动系统的“输出”是悬挂质量 或进一步经座椅传至人体的加速度，此加速度通 过人体对振动的反应——舒适性来评价汽车的平 顺性。
▪ 为了改善这种状况，近代汽车的悬架常采 用非线性悬架，即其刚度可随载荷的变化 而变化。这种悬架亦称为变刚度悬架。这 种悬架可以有较大的静挠度，而在载荷较 大时，刚度急剧增大，使汽车的侧倾和纵 向角振动减轻，限制了悬架和车身碰撞的 可能，保证汽车具有较好的行驶平顺性。
汽车平顺性评价范文
汽车平顺性评价范文
汽车平顺性主要与悬挂系统、轮胎、底盘和车身结构有关。
首先是悬
挂系统的设计和调校。
悬挂系统主要由弹簧和减震器组成，它们能够吸收
道路不平和振动，减少车辆的颠簸感。
良好的悬挂系统能够使车辆行驶时
保持平顺，提供更好的悬挂舒适性。
另外，悬挂系统的调校也需要根据车
辆的定位和用途进行相应的调整，使之更适应不同的行驶环境和需求。
其次是轮胎的选择和质量。
轮胎作为车辆与地面之间的唯一接触面，
对行驶平顺性有很大的影响。
优质的轮胎能够提供更好的抓地力和操控性，降低震动和噪音，从而提升车辆的平顺性。
此外，轮胎的气压也需要保持
合适，过高或过低的气压都会影响车辆的平顺性。
底盘的刚性和结构也是影响汽车平顺性的重要因素。
底盘的刚性能够
影响车轮悬挂的运动和减震器的工作，过弱的刚性会导致车身的弯曲和扭动，从而降低平顺性。
而良好的底盘结构能够提供更好的车身稳定性和刚性，减少车辆在行驶过程中的晃动和颠簸感。
最后是车身结构的设计和材料选择。
车身的设计和材料可以影响车辆
的重量和抗振性。
轻量化的设计能够降低车辆的重量，减少振动和颠簸感，并且提升燃油经济性。
而抗振性好的材料可以减少车身的共振和震动。
总之，汽车平顺性是一个综合性的评价指标，它受到悬挂系统、轮胎、底盘和车身结构等多个因素的影响。
一辆平顺性好的车辆需要在各个方面
都有良好的设计和调校，才能提供给乘坐者舒适的驾驶体验。
在购买车辆时，平顺性也应该是一个重要的考虑因素之一。
汽车理论课件第六章汽车的平顺性
生物力学评价法
总结词
生物力学评价法是通过研究人体对振动的反应来评价汽车的平顺性，主要关注人体对振动的感知和影 响。
详细描述
生物力学评价法结合了生物学、医学和工程学的知识，通过研究人体对振动的生理反应和心理感受， 评估汽车平顺性对乘客健康和舒适度的影响。这种方法能够更深入地了解人体对振动的敏感性和适应 性，为汽车平顺性的优化提供更有针对性的建议。
合理调整汽车的行驶状态也可以改善汽车的 平顺性。
详细描述
驾驶员可以通过合理控制车速、保持稳定的 车距和行驶轨迹等措施，降低车辆在行驶过 程中受到的外部干扰，从而提高汽车的平顺 性。此外，智能驾驶技术的不断发展也为行 驶状态的自动调整提供了更多可能性，未来 可以通过智能算法自动调整车辆参数和行驶
状态，实现更加舒适的驾驶体验。
平顺性与交通事故风险
交通事故风险
研究表明，车辆的平顺性对交通事故风险有显著影响。平顺性差的 车辆可能导致驾驶员和乘客受伤的风险增加。
平顺性与安全带使用
在颠簸的路面上，安全带能够提供额外的保护，减少因碰撞产生的 伤害。
安全驾驶习惯
除了选择具有良好平顺性的车辆外，驾驶员还应养成安全驾驶习惯， 如保持车距、注意观察路况等，以降低交通事故风险。
重要性
良好的平顺性可以提高乘客和驾驶员 的舒适度，降低由于振动和冲击引起 的疲劳、晕车等问题，同时也有助于 保护车辆部件，延长车辆使用寿命。
平顺性研究的历史与发展
历史
平顺性的研究始于20世纪初，随着汽车工业的发展和人们对舒适度的要求不断 提高，平顺性的研究逐渐受到重视。
发展
近年来，随着计算机技术和测试技术的发展，平顺性的研究得到了更深入的探 讨和应用。现代汽车理论课件中，平顺性的研究和应用已经成为一个重要的章 节。
汽车平顺性实验报告
一、实验目的本次实验旨在了解汽车平顺性的基本概念，掌握汽车平顺性试验的方法和步骤，通过实际操作，提高对汽车平顺性评价指标的理解，为今后从事汽车性能研究奠定基础。
二、实验原理汽车平顺性是指汽车在行驶过程中，避免因路面不平而产生的振动和冲击，使人感到不舒服、疲劳，甚至损害健康，或者使货物损坏的性能。
汽车平顺性试验主要是通过测量汽车在行驶过程中的振动加速度，来评价汽车的平顺性。
三、实验仪器与设备1. 实验车辆：M类载客汽车2. 加速度传感器：三轴向加速度传感器3. 数据采集仪：INV3060S型智能采集仪4. GPS时间同步装置5. 数据采集和信号处理软件：DASP-V11工程版6. 汽车平顺性分析软件：DASP-汽车平顺性分析软件四、实验方法与步骤1. 实验准备：将加速度传感器安装在座椅靠背处、坐垫上方以及脚支撑板处，采用真人加载，确保实验数据的真实性。
2. 实验数据采集：在脉冲输入（凸块）下，分别以10-60km/h的速度行驶，在随机输入（一般路面）下，分别以40-70km/h的速度行驶。
使用INV3060S型智能采集仪采集各测点的振动加速度响应数据。
3. 数据处理与分析：利用DASP-V11工程版数据采集和信号处理软件，对采集到的数据进行处理，得到最大加速度响应值及总加权加速度均方根值。
4. 汽车平顺性评价：根据处理后的数据，绘制与行车速度的评价关系曲线，分析汽车的平顺性。
五、实验结果与分析1. 实验数据：根据实验数据，得到各测点的最大加速度响应值及总加权加速度均方根值。
2. 汽车平顺性评价：根据评价关系曲线，分析汽车的平顺性。
以座椅靠背处为例，当车速为60km/h时，总加权加速度均方根值为0.5g，说明在此速度下，座椅靠背处的振动较为明显，汽车的平顺性有待提高。
3. 对比分析：将本次实验结果与标准平顺性指标进行对比，分析汽车平顺性的优劣。
六、实验结论1. 本次实验通过对汽车平顺性的实际测量和分析，了解了汽车平顺性的基本概念和评价方法。
汽车平顺性性能试验解析
汽车平顺性性能试验解析汇报人：日期:•汽车平顺性性能试验概述•平顺性试验方法详解•平顺性性能影响因素•平顺性性能提升策略•平顺性性能试验案例分析•平顺性性能试验未来发展趋势01汽车平顺性性能试验概述平顺性定义平顺性的重要性平顺性定义及重要性试验目的试验内容平顺性试验目的和内容平顺性试验流程和标准试验流程标准02平顺性试验方法详解整车平顺性试验选择具有不同特征的路面，如平坦、坡道、弯道等，以及不同的道路条件，如干燥、湿滑、冰雪等。
试验场地使用高精度仪器来测量车辆的振动、加速度、速度等参数，如加速度计、速度计、位移计等。
试验设备在各种路况和条件下，对车辆进行行驶测试，记录相关参数，并对数据进行整理和分析。
试验过程对采集到的数据进行处理和分析，评价车辆的平顺性性能，包括振动频率、振幅、相位等参数。
数据分析零部件平顺性试验针对车辆的各个零部件，如悬挂系统、座椅、方向盘等。
试验对象试验设备试验过程数据分析根据不同零部件的特点，选择相应的测试设备，如振动台、激振器、力传感器等。
在实验室中对各个零部件进行振动测试、疲劳强度测试等，以评估其在不同路况下的性能表现。
通过对测试数据的分析，评价各个零部件的平顺性性能，如振动特性、刚度、阻尼等参数。
建模方法模型验证性能预测优化设计模拟仿真分析03平顺性性能影响因素车辆自身因素悬挂系统轮胎的尺寸、胎压和充气状态都会影响车辆的平顺性。
充气不足或胎压过高都会降低轮胎的吸震性能。
轮胎车身结构交通状况交通密度、速度和流量也会影响车辆的平顺性。
在高速公路上行驶时，车辆需要承受较高的气流冲击。
路面条件路面类型、状况和不平度都会影响车辆的平顺性。
例如，破损的路面或桥梁接缝处可能会引发较大的冲击和振动。
气候条件风、雨、雪等恶劣天气条件可能会增加行驶中的不稳定性，从而影响车辆的平顺性。
外部环境因素驾驶技能驾驶员的驾驶技能和经验对车辆的平顺性有很大的影响。
熟练的驾驶员能够更好地应对复杂的路况和交通状况，保持车辆的稳定性和舒适性。
汽车平顺性解析
•汽车平顺性概述•汽车平顺性的动力学原理•汽车平顺性的影响因素目•提高汽车平顺性的策略与方法•汽车平顺性的未来发展趋势与挑战录平顺性对于乘客的舒适度和健康有着重要影响，是评价汽车性能的重要指标之一。
定义与重要性重要性定义座椅设计座椅的形状、材质和硬度等都会影响乘客的舒适度，从而影响平顺性的评价。
悬挂系统悬挂系统的设计、调整和性能对平顺性有很大影响。
车辆自重车辆自重越大，对路面冲击越大，影响平顺性。
路面质量路面质量差会导致车辆颠簸，行驶速度行驶速度越快，风阻和路面不平整对车辆的影响越明显，影响平顺性。
平顺性的影响因素平顺性的评价标准车身作为振动系统的主要组成部分，会因为路面不平整、车轮不平衡、发动机及传动系统等内部组件的振动而产生振动。
车身振动系统的频率响应特性和阻尼特性是影响平顺性的关键因素。
车身振动系统的固有频率和阻尼比对平顺性的影响已被广泛研究，并被用于指导车辆的结构设计和动态性能优化。
车身振动系统轮胎的动态特性和路面不平度共同决定了作用于车身的激振力。
轮胎的刚度和阻尼特性对平顺性具有重要影响，而轮胎的充气压力和轮胎花纹设计等参数也会影响其动态特性。
轮胎作为车轮与路面之间的界面，是影响汽车平顺性的关键因素之一。
轮胎动力学悬挂系统是连接车身和车轮的关键部件，其动力学特性对平顺性有很大影响。
悬挂系统的设计需要平衡和优化其刚度、阻尼和几何形状等参数，以实现良好的隔振效果。
采用主动或半主动悬挂系统可以更好地实现动态调节，进一步提高汽车的平顺性。
悬挂系统动力学驾驶员操作与感觉反馈悬挂系统轮胎动力系统030201车辆性能路面质量道路坡度交通拥堵路况质量风速气温过高或过低会影响车辆的悬挂系统和轮胎性能，从而影响平顺性。
气温能见度环境条件03违规驾驶01驾驶技巧02超速行驶驾驶员行为与操作车辆性能优化悬架系统优化车身结构优化座椅舒适度优化路况改善适应性悬挂系统轮胎选择与匹配路况改善与适应性技术环境适应性悬挂系统通过采用环境适应性悬挂系统，可以自动调整悬挂系统的刚度和阻尼，以适应不同的环境条件，从而提高平顺性。
汽车平顺性试验方法
汽车平顺性试验方法汽车平顺性试验是一种评估汽车悬挂系统和车辆舒适性的测试方法。
平稳性是指车辆在行驶过程中对乘坐者的舒适感的影响。
为了评价汽车的平顺性，试验需要模拟真实道路上的不平整和振动条件。
以下是一种常用的汽车平顺性试验方法。
1. 试验道路选择：选择一段符合标准的测试道路进行试验。
道路应具有代表性，包括不同类型的路面（例如光滑、粗糙、破损等）和不同车速区间。
2. 试验车辆准备：选择一款要测试的汽车，并确保其保持在正常状况。
检查车辆的悬挂系统、轮胎以及其他与平顺性相关的部件是否正常工作。
3. 试验仪器准备：安装用于记录车辆运动、振动和加速度的仪器。
通常使用加速度计、悬挂位移传感器和地形传感器等仪器。
4. 试验参数设定：根据试验需要，设定合适的参数。
例如，车速、振动频率和路面类型等。
5. 试验路段划分：将测试道路划分为不同的路段，以便分析和评估车辆在不同路段上的平顺性表现。
6. 试验数据采集：在试验过程中，通过仪器采集车辆运动、振动和加速度等数据。
数据的采集频率和时长应根据测试需要进行设定。
7. 数据分析与评估：根据试验数据，对车辆的平顺性进行分析和评估。
常用的评估指标包括振动加速度、车身加速度、悬挂位移等。
8. 结果判定与对比：将试验结果与参考标准或其他车型进行对比。
根据对比结果，判断车辆的平顺性表现是否符合要求。
9. 结果报告：最后，编制试验报告，详细描述试验方法、参数设定、数据分析和评估结果。
报告应包括对车辆平顺性进行客观评价的结论和建议。
此外，在实际试验过程中，还需要注意一些细节。
例如，试验过程中应注意安全，尽量避免造成车辆损坏或事故。
同时，还应定期校准仪器，以确保测试结果的准确性。
总结起来，汽车平顺性试验是一种评价汽车舒适性的重要方法。
通过模拟不同路况和振动条件，采集相关数据，并进行分析和评估，可以为改进汽车悬挂系统和提高驾乘舒适性提供指导。
汽车的平顺性
汽车的平顺性1. 简介汽车的平顺性是指汽车在行驶和行驶过程中所经历的震动、颠簸和颤动的程度。
平顺性对驾驶体验和乘坐舒适性至关重要，尤其是长途旅行或不平整的道路上。
本文将探讨汽车平顺性的重要性、影响因素以及改善平顺性的方法。
2. 平顺性的重要性汽车的平顺性对驾驶者和乘客来说都非常重要。
以下是几个方面的重要性：2.1 驾驶体验汽车的平顺性直接影响驾驶者的体验。
如果汽车行驶时存在颠簸和颤动，驾驶者会感到不舒适，甚至会对驾驶过程感到厌烦。
平顺性良好的汽车可以提供更愉快的驾驶体验，让驾驶者更加放松和专注。
2.2 乘坐舒适性乘客在汽车中乘坐时也需要体验到良好的平顺性。
如果汽车行驶时颠簸较大，乘客会感到不安和不舒适。
这对于长途旅行尤其重要，因为乘客可能需要连续数小时甚至更长时间在汽车中乘坐。
2.3 安全性平顺性对汽车的安全性也有影响。
如果汽车行驶时震动较大，会增加零部件损坏的风险，从而可能导致故障或事故发生。
良好的平顺性可以降低这些风险，提高汽车的安全性。
3. 影响因素汽车的平顺性受多个因素的影响，包括以下几个方面：3.1 悬挂系统汽车的悬挂系统对平顺性有着重要影响。
悬挂系统由减震器、弹簧和悬挂桥等组成，它们的设计和调校会直接影响汽车在行驶时的平顺性。
3.2 轮胎轮胎也是影响平顺性的重要因素之一。
低质量的轮胎或胎压不当会导致汽车行驶时的颠簸和颤动增加。
因此，选择质量良好的轮胎并保持适当的胎压对平顺性非常重要。
3.3 轮毂轮毂的设计和材质也会对平顺性产生影响。
一些高端轮毂采用了减震和隔音技术，可以提供更好的平顺性。
3.4 车身刚度汽车的车身刚度也会对平顺性产生影响。
较高的车身刚度可以降低车身的扭曲和震动，提升平顺性。
3.5 车速和道路状况车速和道路状况也是影响平顺性的因素。
高速行驶时，汽车的平顺性通常会降低。
此外，不平整的道路会增加汽车在行驶过程中的颠簸和颤动。
4. 改善平顺性的方法改善汽车平顺性可以提高驾驶和乘坐的舒适性，并增加汽车的安全性。
任务五汽车行驶平顺性评价指标及检测
03
汽车行驶平顺性检测方法
主观评价法
驾驶员感受评价
通过驾驶员对行驶过程中的颠簸、振动等不适感的感受进行评价， 通常采用评分或描述性评价。
乘客感受评价
乘客对行驶过程中的颠簸、振动等不适感的感受进行评价，通常采 用评分或描述性评价。
主观评价法的优缺点
主观评价法简单易行，能够反映驾驶员和乘客的实际感受，但受个 体差异影响较大，评价结果不够客观。
客观评价法
1 2
振动加速度检测
通过在车身不同位置安装振动加速度传感器，检 测行驶过程中的振动加速度，并进行数据处理和 分析。
车辆动态参数检测
通过检测车辆的动态参数，如车身姿态、轮胎跳 动等，分析其对行驶平顺性的影响。
3
客观评价法的优缺点
客观评价法能够提供量化的评价指标，评价结果 相对客观，但需要安装传感器和进行数据处理， 成本较高。
实验案例二
某品牌汽车在颠簸路面上行驶时 平顺性较差，通过实验分析发现 主要是由于轮胎与地面相互作用 力较大所致。
实验案例三
某品牌汽车在高速行驶时方向盘 抖动严重，通过实验分析发现主 要是由于发动机运转不平衡所致。
05
平顺性改善措施与建议
悬挂系统优化设计
悬挂系统设计
01
优化悬挂系统的设计，包括弹簧、减震器和稳定器等部件，以
提高汽车的减震性能和稳定性。
悬挂系统参数调整
02
根据不同路况和驾驶需求，调整悬挂系统的参数，如阻尼系数、
刚度和高度等，以实现更好的平顺性能。
悬挂系统材料选择
03
选用高弹性材料和优质弹簧，提高悬挂系统的耐久性和稳定性，
从而提升汽车行驶平顺性。
轮胎优化选择
轮胎类型选择
第六章汽车的平顺性解析
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
0称为系统固有圆频率，定义阻尼比
C n / 0 2 2m2 K
方程的解为
2 z (t ) Ae nt sin( 0 n 2 t )
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
单自由度自由ห้องสมุดไป่ตู้动衰减曲线
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
式中 n—空间频率，m-1 n0—0.1 m-1
w
Gq(n0)—路面不平度系数(m2/m-1)
w—频率指数，一般取为2
第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
路面空间频率谱密度化为时间谱密度 1.空间频率与时间频率的关系 f=un 这里n是空间频率(每米波长数)。u是车速(m/s)，f是时间频率(Hz,每 秒波长数)。 2.路面时间谱密度与空间频率谱密度的关系
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
车身质量有垂直、俯
仰、侧倾3个自由度，4个
车轮质量有4个垂直自由度， 整车共7个自由度。
当 xI yI ，并忽略 轮胎阻尼后，汽车立体模 型可简化为平面模型。
简化前后应满足以下三个条件 1）总质量保持不变
m2f m2r m2c m2
Kq Cz Kz Cq m2 z
C K C K z z z q q m2 m2 m2 m2
令 2n=C/m2，20=K/ m2， 齐次方程变为
2 2nz 0 z z0
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
汽车单自由度振动模型
2）质心位置不变
m2f a m2r b 0
汽车平顺性试验方法
汽车平顺性试验方法1.路线选择在进行平顺性试验前，需要选择一条适合的路线。
这条路线应当包含不同类型的道路（如城市道路、高速公路、乡村道路等），以及不同的路面状况（如平整路面、凹凸不平的路面、过渡面等）。
路线的选择应当具有代表性，能够反映出不同路况对车辆平顺性的影响。
2.试验车辆准备在进行平顺性试验前，需要对试验车辆进行准备。
首先，要确保车辆处于良好的工作状态，包括发动机、悬挂系统、轮胎等。
其次，要校准车辆仪表板上的相关测量设备，以确保测量的准确性。
最后，要安装合适的传感器和数据采集设备，以便记录和分析车辆在试验过程中的数据。
3.测试仪器准备进行平顺性试验需要使用一些仪器和设备来测量和记录相关数据。
常用的测试仪器包括加速度计、位移传感器、气压传感器等。
这些仪器需要进行校准和安装，以确保准确度和可靠性。
4.试验过程在进行试验前，需要进行试验的准备工作。
首先，要对实验路线进行详细的规划和标记，以确保试验过程中能够准确记录车辆的运动和行驶状况。
其次，需要对试验车辆进行相关的检查和测试，以确保车辆的安全和试验的可靠性。
试验过程中，应按照一定的速度和时间来进行试验。
在试验过程中，可以通过多种仪器和设备来测量和记录相关数据，如车辆的加速度、位移、速度、纵向和横向加速度等。
同时，还应注意观察车辆的动态性能和乘客的舒适度感受，如车辆的振动、噪声、方向稳定性等。
在试验过程中，可以通过改变汽车的参数来观察不同参数对车辆平顺性的影响，如悬挂系统的调整、轮胎的更换等。
这些调整可以帮助分析和改善车辆的平顺性能。
5.数据分析与评估试验结束后，需要对收集到的数据进行分析和评估。
可以使用专门的数据分析软件来处理试验数据，提取有关车辆平顺性能的指标和参数。
在数据分析过程中，可以比较不同试验条件下的数据差异，以评估其对车辆平顺性的影响。
通过数据分析和评估，可以获得有关车辆平顺性能的定量和定性指标。
例如，可以计算车辆的振动指标（如总振动加速度、频率谱等），并与相关标准进行比较，以评估车辆的平顺性能。
汽车动力学
汽车动力学－汽车承载系统的振动与平顺性
3.幅频特性曲线的特点 低频段（0 0.75)， 不呈明显动态特性 共振段（ 0.75 2 ) 出现峰值，加大可使峰值 明显下降 高频段（ 2 )
2时， / q 1 z 2时， / q 1，对输入起衰减作用 z ，对减振有利
汽车动力学－汽车的平顺性
路面不平度的分类
汽车动力学－汽车的平顺性
位移、速度和加速度功率谱的关系 速度功率谱密度： 不平度函数q(I)对纵向长度I的一阶导数 加速度功率谱密度： 不平度函数q(I)对纵向长度I的二阶导数
Gq (n) (2n) 2 Gq (n)
当w=2时
Gq (n) (2n) 4 Gq (n)
r 02 n 2 0 1 2 r 1, r 0
2)决定振幅的衰减程度 d：减幅系数 A1 Aent d e nT A2 Aen ( t T )
1 1 1
T1
2
r
2
2
0 1
2
、n 0
d e
2 路面不平度的统计特性
一、路面不平度的功率谱密度
q(I)，为路面纵断面曲线或不 平度函数 路面的统计特性参数 • 功率谱密度Gq(n) • 方差sq2
汽车动力学－汽车的平顺性
路面不平度的功率谱密度拟合表达式：
n w Gq (n) Gq (n0 )( ) n0
n：空间频率(m-1) n0：参考空间频率(n0＝0.1m-1) Gq(n0)：路面不平度系数(m3) w：频率指数
汽车动力学－汽车的平顺性
人体对不同频率振动的敏感程度
椅面垂直轴向Zs的最敏感频 率范围wk：4~12.5Hz • 4~8Hz:人的内脏器官产 生共振 • 8~12.5Hz:对人的脊椎 系统影响很大 椅面水平轴向Xs，Ys的最敏 感频率范围wd：0.5~2Hz， 大约在3Hz以下，水平振动 比垂直振动更敏感
汽车理论教程第六章汽车的平顺性
➢ xs、ys 最敏感的频率范
围是0.5～2Hz。大约在3Hz 以下，人体对水平振动比对 垂直振动更敏感，且汽车车 身部分系统在此频率范围内 产生共振，故应对水平振动 给予充分重视。
10
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
各轴向的频率加权函数（渐近线）
频率加权函数
0.5 0.5Hz f 2Hz
wk
f
f / 4 2Hz f 4Hz 1 4Hz f 12.5Hz
12.5 / f 12.5Hz f 80Hz
wd
f
1 2 /
f
(0.5Hz f 2Hz)
2Hz f 80Hz
wc
f
8
1 /
f
(0.5Hz f 8Hz)
8Hz f 80Hz
we
f
1 1/
f
(0.5Hz f 1Hz)
靠背
xb yb
wc
wd
0.80 0.50
0.212
4.3
0.087
4.4
zb
wd
0.40
0.140
4.9
xf
脚
yf
wk
0.25
wk
0.25
0.090
5.4
0.093
5.1
zf
wk
0.40
0.319
6.2
1
av
a2 2 vj
0.628
16
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
2.辅助评价法
➢当峰值系数 > 9时，ISO 2631-1：1997（E）标准规定用 加权加速度4次方根值评价。它能更好地估计偶尔遇到过大 的脉冲引起的高峰值系数振动对人体的影响。此时采用辅助 评价方法 —— 振动剂量值。
汽车理论 第七章 汽车的平顺性
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权系数
椅面z 椅面z向：
椅面x,y向和靠背y 椅面x,y向和靠背y向 ： x,y向和靠背
靠背x 靠背x向 ：
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
平顺性名词解释(2) 平顺性名词解释
1 2 3、 均方根值 a = 、 ∫ a (t )dt T 0
T
a(t)是测试的加速度时间信号。 是测试的加速度时间信号。 是测试的加速度时间信号
第六章 汽车平顺性
学习目标： 、 学习目标：1、了解汽车舒适性的内容 2、掌握平顺性的评价方法及其影 、 的平顺性： 汽车行驶的平顺性时值汽车在一般行驶速度 范围内行驶时， 范围内行驶时，能保证乘客不致周身振而应 起不舒服和疲劳的感觉， 起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物 完整无损的性能。 完整无损的性能。 由于行驶的平顺性主要是根据乘客的舒适程 度来评价，所以又称为乘坐舒适性。 度来评价，所以又称为乘坐舒适性。
1 2 a w (t )dt 4、 4、 加权均方根值 a w = T∫ 0
T
aw(t)是通过频率加权函数滤波网络后得到的加速 是通过频率加权函数滤波网络后得到的加速 度时间信号。频率加权函数。 度时间信号。频率加权函数。
a(t)
频率加权 滤波网络
aw(t)
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
平顺性评价方法
1、 按加速度加权均方根值评价。样 、 按加速度加权均方根值评价。 本时间T一般取 一般取120s。 本时间 一般取 。 2、同时考虑 个方向 3轴向 s、ys、zs 、同时考虑3个方向 轴向 轴向x 振动的总加权加速度均方根值为： 振动的总加权加速度均方根值为：
2 a v = (1.4a xw ) 2 + (1.4a yw ) 2 + a zw
第六章 汽车的平顺性
max[a w (t)] 振动波形峰值系数＝ aW
平顺性的评价方法
– 基本评价方法－加权加速度均方根aw的计算 方法1 A、对随机加速度的时间历程，也就是a(t)，通过 加权函数w (f) (加权网络) ，得到加权加速度时 间历程aw(t) 注：一般（任意）加速度传感 器测量时先得到一个电压或 者电流信号，再经过一个网 络就可以得到加权值
超过一定界限，以保持乘员的舒适性。
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
日本对370名拖拉机司机的调查，发现他们之中，骨关节、胸部和腰椎发生 病变的比例分别为71%、52%和8%，腰椎和胸部同时发现病变的高达40%， 而且接触振动时间越长，发生病变的比例越高，从业10年以上的人病变比例 竟高达80%。 当振动加速度达到65dB（分贝）时，对睡眠有轻微影响；达到69dB时，所 有轻睡的人将被惊醒；达到74dB时，除酣睡的人外，其他人将惊醒；达到 79dB时，所有的人都将惊醒。
• 把质量为m2，转动惯量 为Iy的车身按动力学等 效的条件分解为前轴上、 后轴上及质心C上的三 个集中质量m2f、m2r、 m2c，三个质量由无质 量的刚性杆连接，它们 的大小由下述三个条件 决定：
第六章 汽车的平顺性
1)总质量不变： 2)质心位置不变：
m2 f m2 r m2c m2 m2 f a m2 r b 0
第六章 汽车的平顺性
• 汽车的平顺性可由下图所示的“路面--汽车--人” 系统的框图来分析：
随机振动的基本概念
振动 加速 度 时间 汽车车厢地板上测得的振动加速度波形 • 振动加速度随时间的变化是不确定的，这 种随时间变化的不规则振动叫随机振动。 • 随机振动是非周期振动，振动加速度里面有 各种频率成分。
汽车平顺性名词术语和定义
汽车平顺性名词术语和定义本标准对汽车平顺性设计、试验和研究方面的专用名词术语给予定义，其它与振动、冲击有关的名词术语应按 GB 2298—80《机械振动、冲击名词术语》执行。
1 基本名词1．1 平顺性ride comfort避免汽车在行驶过程中所产生的振动和冲击使人感到不舒适、疲劳甚至损害健康，或使货物损坏的性能。
平顺性是舒适性的主要内容之一。
注：舒适性（comfort ）是指为乘员提供舒适、愉快的乘座环境和方便的操作条件的性能。
舒适性包括，a．平顺性;b．车内噪声;c．空气调节性能（温度、湿度、气流等）;d．乘座环境（活动空间、内部设备、布置、装饰、脚踏板高度、车门及通道宽度等）;e．驾驶操作性能（驾驶操作的轻便性、仪表和信号设备的易辨认性等）。
2 人体振动类型2．1 全身振动whole body vibration通过地板、座椅传给整个人体的振动。
2．1．1 人体纵向振动longitudinal vibration applied to the human body沿人体脊柱方向（图1 Z向）的直线振动。
2．1．2 人体横向振动transverse vibration applied to the human body沿人体左右方向（图1 Y向）和前后方向（图1 X向）的直线振动。
2．1．2．1 人体左右振动side一to一side vibration applied to the human body沿人体左右方向（图1 Y向）的直线振动。
2．1．2．2 人体前后振动back一to一chest Vibration applied to the human body沿人体前后方向（图1 X向）的直线振动。
2．2 人体局部振动vibration applied to the paticular parts of the human body通过操纵机构的手柄、踏板、方向盘、乘员的扶手和头枕等机件作用于人体个别部位的振动。
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 平顺性的评价标准 评价标准 ISO2631-1:1997(E) 《人体承受全身振动评价——第一部分： 一般要求》 GB/T4970-1996《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》 所考虑的振动
ISO2631-1规定，舒适性评价时，考虑座椅支承处的3个线振 动和3个角振动，靠背和脚支承处各3个线振动，共12个轴向 振动。健康影响评价时，仅考虑座椅支承处的3个线振动xs、 ys、zs。
w
式中 n—空间频率，m-1
n0—0.1 m-1
Gq(n0)—路面不平度系数(m2/m-1) w—频率指数，一般取为2
第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
路面空间频率谱密度化为时间谱密度
1.空间频率与时间频率的关系 f=un 这里n是空间频率(每米波长数)。u是车速(m/s)，f是时间频率(Hz,每 秒波长数)。 2.路面时间谱密度与空间频率谱密度的关系
2、同时考虑3个方向 3轴向xs、ys、zs振动的总加权 加速度均方根值为：
av (1.4a xw ) (1.4a yw ) a
2 2
2 zw
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
平顺性指标和人的感觉间的关系
第二节 路面不平度的统计特征
路面不平度的功率谱密度
1. x(t)功率谱密度Gx(f)的意义
系统的频率响应定义是：
H()=输出复振动/输入复振动 =
Xe j e j t / F0e j e j t
Xe / F0 e
j j
=
X j ( ) e F0
=输出复振幅/输入复振幅 注意X,F,,都是频率的函数。
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
频率响应函数的特点
Re
Acost
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
欧拉公式：
Z=Aejt=A(cost+jsint) Z=a+j模为A=
b=Asint
幅角argZ=arctg(b/a)=t 实部=a=Acost 虚部=b=Asint。 复振动的实部或虚部都代表振动。事先约定一个即可。
1 2 a (t )dt 4、 加权均方根值 a w w T 0
T
aw(t)是通过频率加权函数滤波网络后得到的加速度 时间信号。频率加权函数见p172。
a(t)
频率加权 滤波网络
aw(t)
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
平顺性评价方法
1、 按加速度加权均方根值评价。样本时间T一般 取120s。
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
对简谐振动，对应的复数形式为 Z=Aej（t+） Z=Aej（t+）=Aejejt=
ejt
~ A 式中： = Aej为复振动Z的复振幅。
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
频率响应 设系统的输入是F0ej(wt+), 输出Xej(wt+)
C K C K z z z q q m2 m2 m2 m2
令 2n=C/m2，20=K/ m2， 齐次方程变为
2nz z 0 z
2 0
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
0称为系统固有圆频率，定义阻尼比
C n / 0 2 2m2 K
方程的解为
2 z (t ) Ae nt sin( 0 n 2 t )
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
弹簧振子
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
单自由度自由振动衰减曲线
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
复振动
Im
Z=Aejwt Asint
jwt
t
2
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
汽车单自由度振动模型
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
汽车单自由度振动方程（1）
) K ( z q) 0 C( z q m2 z
Kq Cz Kz Cq m2 z
Gx(f) 表示x(t)的平均功率E[x2(t)]在频率域的分布。 2.路面不平度q(I)的功率谱密度Gq(n)的意义 Gq(n) 表示.路面不平度q2(I)的平均值E[q2(I)]的空间频率 分布。
第二节 路面不平度的统计特征
3.路面不平度的功率谱密度
n Gq ( n ) Gq ( n0 ) n 0
(1)描述了定常线性系统（动态特性）。是频率的复函数。 (2)系统所固有。 (3)具有不同的形式，位移/力，速度/力，应变/位移，电压/加速等。 (4)和输入输出的位置、方向等有关。 (5)可通过理论计算或方便地通过测试得到。
第三节 汽车振动系统的简化、单质量系统振动
频率响应函数的物理意义
H ( ) Xe / F0 e
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
平顺性名词解释(1)
1、轴加权系数 对不同方向振动，人体敏感度不一样。该标准用轴加 权系数描述这种敏感度。 2、频率加权系数 对不同频率的振动，人体敏感度也不一样。例如，人 体内脏在椅面 z 向振动 4-8Hz 发生共振，8-12.5Hz 对脊椎影 响大。椅面水平振动敏感范围在0.5-2Hz。标准用频率加权 函数w描述这种敏感度。
1 Gq ( f ) Gq ( n ) u
第二节 路面不平度的统计特征
上式可化为
u Gq ( f ) Gq (n0 )n 2 f
2 0
还可得到
2 2 Gq ( f ) 4 G ( n ) n q 0 0u
Gq Gq (n0 )n u f ( f ) 16
4 2 0
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 人体坐姿受振模型
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
频率加权系数
椅面z向：
椅面x,y向和靠背y向 ： 靠背x向 ：
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
平顺性名词解释(2)
1 2 a (t )dt 3、 均方根值 a T 0
T
a(t)是测试的加速度时间信号。