第六章 汽车行驶的平顺性
汽车理论各章知识点
第一章汽车的动力性1汽车动力性：指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
2汽车动力性主要由三方面指标来评定：1）汽车的最高车速µamax：是指在水平良好的路面（混凝土或沥青）上汽车能达到的最高行驶车速2）汽车的加速时间t：表示汽车的加速能力。
常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力原地起步加速时间指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间指用最高档或次高挡由某一较低车速权利加速至某一高速所需的时间3）汽车的最大爬坡度ⅰmax：是指Ⅰ挡最大爬坡度。
汽车的上坡能力实用满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的最大爬坡度ⅰmax表示的。
3汽车的驱动力：地面对驱动轮的反作用力Ft（方向与Fo相反）即是驱动汽车的外力，此外力称为汽车的驱动力。
4汽车驱动力公式Ft=5汽车驱动力图6汽车的行驶阻力的分类1）滚动阻力Ff2）空气阻力Fw（汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力）空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分压力阻力又分为四部分：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力3）坡度阻力Fi（汽车重力沿坡道的分力表现为汽车的坡度阻力）道路阻力：由于坡度阻力和滚动阻力均属于与道路有关的阻力，而且均与汽车重力成正比，故可以把这两种阻力合在一起称作道路阻力4）加速阻力Fj（汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的惯性力）7汽车行驶方程式Ft=Ff+Fw+Fi+Fj (N)Ff=Wf f-滚动阻力系数 W-车轮负荷Fw=C D Au a²/21.15 C D-空气阻力系数A-迎风面积m²u a-汽车行驶速度km/hFi=Gsinα G-汽车重力Fj=δm d u/d t δ-汽车旋转质量换算系数 m-汽车质量kg d u/d t 行驶加速度m/s²第二章汽车的燃油经济性1汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的油消耗量经济行驶的能力2汽车燃油经济性的评价指标：汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。
第六章汽车行驶的平顺性
第六章汽车⾏驶的平顺性第六章汽车⾏驶的平顺性6.1 平顺性的评价汽车⾏驶平顺性，是指汽车在⼀般⾏驶速度范围内⾏驶时，能保证乘员不会因车⾝振动⽽引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。
由于⾏驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，⼜称为乘坐舒适性。
汽车作为⼀个复杂的多质量振动系统，其车⾝通过悬架的弹性元件与车桥连接，⽽车桥⼜通过弹性轮胎与道路接触，其它如发动机、驾驶室等也是以橡胶垫固定于车架上。
在激振⼒作⽤(如道路不平⽽引起的冲击和加速、减速时的惯性⼒等)以及发动机振动与传动轴等振动时，系统将发⽣复杂的振动。
这种振动对乘员的⽣理反应和所运货物的完整性，均会产⽣不利的影响；乘员也会因为必须调整⾝体姿势，加剧产⽣疲劳的趋势。
车⾝振动频率较低，共振区通常在低频范围内。
为了保证汽车具有良好的平顺性，应使引起车⾝共振的⾏驶速度尽可能地远离汽车⾏驶的常⽤速度。
在坏路上，汽车的允许⾏驶速度受动⼒性的影响不⼤，主要取决于⾏驶平顺性，⽽被迫降低汽车⾏车速度。
其次，振动产⽣的动载荷，会加速零件磨损乃⾄引起损坏。
此外，振动还会消耗能量，使燃料经济性变坏。
因此，减少汽车本⾝的振动，不仅关系到乘坐的舒适和所运货物的完整，⽽且关系到汽车的运输⽣产率、燃料经济性、使⽤寿命和⼯作可靠性等。
汽车⾏驶平顺性的评价⽅法，通常是根据⼈体对振动的⽣理反应及对保持货物完整性的影响来制订的，并⽤振动的物理量，如频率、振幅、加速度、加速度变化率等作为⾏驶平顺性的评价指标。
⽬前，常⽤汽车车⾝振动的固有频率和振动加速度评价汽车的⾏驶平顺性。
试验表明，为了保持汽车具有良好的⾏驶平顺性，车⾝振动的固有频率应为⼈体所习惯的步⾏时，⾝体上、下运动的频率。
它约为60～85次/分(1HZ ～1.6HZ)，振动加速度极限值为0.2～0.3g。
为了保证所运输货物的完整性，车⾝振动加速度也不宜过⼤。
如果车⾝加速度达到1g，未经固定的货物就有可能离开车厢底板。
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。
交通安全工程第6章-车辆因素与交通安全(1)
我国标准《机动车运行安全技术条件》(GB7258-2012) 规定，机动车应设置足以使其减速、停车和驻车的制 动系统或装置，且行车制动的控制装置与驻车制动的 控制装置应相互独立。
第6章 车辆因素与交通安全
时，随着车速的增加， 不足转向汽车的转向
半径R增大;中性转向
汽车的转向半径维持 不变;而过多转向汽 车的转向半径则越来 越小。
第6章 车辆因素与交通安全
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具有不足转向特性的汽 车操纵稳定性较好。
因为汽车转弯时，离心 力与速度的平方成正比， 与转弯半径R成反比， 因此具有不足转向特性 的汽车，由于转向半径 的增大，使离心力减小， 对安全行驶有利。
第6章 车辆因素与交通安全
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3.汽车制动性能评价指标
评价汽车制动性的三个主要方面为：制动效能、制动 效能的恒定性、制动时方向的稳定性。
（1）制动效能 汽车的制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的能
力。评定制动效能的指标是制动距离和制动减速度。 1)制动减速度 制动减速度是制动时车速对时间的导数，即 du/dt。
汽车通常设计成具有适 度的不足转向特性，而 不是具有中性转向特性 或过多转向特性。
第6章 车辆因素与交通安全
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2）瞬态响应
在等速直线行驶与等速圆周行驶这两个稳态运动之 间的过渡过程便是一种瞬态，相应的瞬态运动响应 称为瞬态响应。
如图6-2所示为转向盘转角阶跃输入下的汽车瞬态响应。
第6章 车辆因素与交通安全
4）加装转向助力装置
为了减轻驾驶员转向操纵力，越来越多的汽车加 装了转向助力装置。转向助力装置可以同时满足 转向灵敏性和轻便性。
汽车运用工程第六章 汽车舒适性
6.1 汽车行驶的平顺性 6.1.1 汽车振动及其传递途径
所谓暴露时间是指人体处于振动环境的时间。暴 露时间越长，人体所能承受的振动强度越小。
研究汽车行驶平顺性实际上要解决两方面的问题 ：一是如何避免汽车这个“振动系统”的“共振”现 象；二是使“振动系统”输出的振动频率避开人体敏 感的范围，振动加速度不超过人体所能承受的强度。
随着现代文明的进程，汽车越来越多地介入了 社会的各个方面，成为与人们工作和生活紧密相关 的、大众化的产品，汽车作为“活动房间”的功能 日趋完善。与汽车其他性能不同，汽车舒适性各方 面的评价都与人体主观感觉直接相关。
6.1 汽车行驶的平顺性 6.1.1 汽车振动及其传递途径
行驶平顺性问题可以用方框图6.1来分析。行驶中 的汽车是一个复杂的“振动系统”，振动主要是由行驶 路面的凹凸不平、高速旋转的轮胎和传动轴以及发动机 的转矩变化而激发的。这些因素引起的振动又大多与车 速相关，尤其是路面凹凸不平引起的振动，随着车速的 变化，振动的频率和强弱会产生相应的变化。
此标准认为人体对不同频率振动的敏感程度不同。座 椅面输入点（s点） 三个线振动是12个轴向中人体最敏感 的。座椅面垂直轴向zs的频率加权函数最敏感频率范围为 4~12.5Hz。试验表明，在4~8Hz这个频率范围，人的内脏 器官产生共振，而8~12.5Hz频率范围的振动对人的脊椎系 统影响很大。座椅面水平轴向xs、ys的频率加权系数最敏 感频率范围为0.5~2Hz。大约在3Hz以下，水平振动比垂 直振动更敏感，且汽车车身部分系统在此频率范围产生共 振，故应对水平振动给予充分重视。
研究工作和文献的基础上，制定了国际标准ISO2631《人体承受
全身振动能力的评价指南》，该标准是人体承受全身振动评价国
汽车理论 余志生 第六章
2）辅助评价方法
辅助评价方法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。
三、路面不平度的统计特性
1.路面不平度由三部分组成： 1）超低频成分 整段路面上存在着的波长远大于
轴距的起伏波形。 整段路面上存在着的、宏观上可 察觉的、波长及幅值较大的路面凹凸不平。
2）中低频成分
这是引起汽车振动的主要频率成分， 称为主频带。 3）高频成分 不易察觉的、波长很短、幅值很小的
振动的发生源主要 有凹凸不平的路面，不平衡轮胎的旋转，不平衡传动轴的旋 转以及发动机的扭矩变化等。
2.振动的传递途径 （1）振动的激励源
这些因素引起的振动大多与车速 相关，尤其是凹凸不平路面引起的振动， 随着车速的变化，振动的频率和强弱会 产生相应的变化。
（2） 振动的传递途径
因路面、轮胎产生的振动，先传到悬架，受悬架
2.使用因素对汽车平顺行驶的影响 1）道路坎坷不平是引起汽车振动的主要 因素 2）汽车技术状况对平顺性的影响
自身的振动特性影响后再传给车身，通过车身传到乘客的脚部。同时通 过座椅传给乘客的臀部和背部，还通过转向系，以转向盘抖动的形式传 到驾驶员手部。
因发动机、传动系产生的振动，通过支承发动
机、变速器和传动轴的缓冲橡胶块，经衰减后传给车身，再经上述途径 传至人体各个部位。
任何一个“振动系统”均有一个“固有 频率”。当外界激振信号的频率接近或等于 “固有频率”时，将出现“共振”现象，产生 剧烈的振动。
Ride performance
第六章 汽车的平顺性 1. 汽车行驶平顺性 指汽车不因车体振动而使乘客感到不
适或货物不因振动而受损的性能。
2. 汽车行驶平顺性的研究对象：“路面一汽 车一人（货物）”构成的系统。路面特性是系统 的输入，人（货物）对汽车振动的反应是系统的 输出。
汽车运用工程 第6章 汽车通过性和汽车平顺性
3 汽车车轮
车轮对汽车通过性有着决定性的影响，为了 提高汽车的通过性，必须正确选择轮胎的花纹尺 寸、结构参数、气压等，使汽车行驶滚动阻力较 小，附着能力较大。
1） 轮胎花纹
轮胎花纹对附着系数有很大影响。正确地选择轮胎花纹，对提高 汽车在一定类型地面上的通过性有很大作用。越野汽车的轮胎具有宽 而深的花纹。
3） 轮胎的气压
在松软地面上行驶的汽车，应相应降低轮胎气 压，以增大轮胎与地面的接触面积，降低接地比压 ，从而减小轮胎在松软地面的沉陷量及滚动阻力， 提高土壤推力。
为了提高越野汽车通过松软地面的能力，而在 硬路面上行驶时又不致引起大的滚动阻力和影响 轮胎寿命，可装用轮胎中央充气系统，使驾驶员 能根据道路情况，随时调节轮胎气压。
4） 前轮距与后轮距
当汽车在松软地面上行驶时，各车轮都需克服形成轮辙的阻力(滚动阻力)。如 果汽车前轮距与后轮距相等，并有相同的轮胎宽度，则前轮辙与后轮辙重合， 后轮就可沿被前轮压实的轮辙行驶，使汽车总滚动阻力减小，提高汽车通过性 。所以，多数越野汽车的前轮距与后轮距相等。
5） 前轮与后轮的接地比压
1 汽车的最大单位驱动力
由于汽车越野行驶的阻力很大，为了充分利用地面提供的挂钩牵 引力，保证汽车通过性，除了减少行驶阻力外，还必须增加汽车的最 大单位驱动力。
2 行驶速度
当汽车低速行驶降时，土壤剪切和车轮滑转的倾向减少。因此， 用低速行驶克服困难地段，可改善汽车的通过性。为此，越野汽车传动 系最大总传动比一般较大。越野汽车最低稳定车速可按表6-2选取，其 值随汽车总质量而定。也可由发动机的最低稳定转速求得汽车的最低稳 定行驶速度
第六章 汽车通过性 及平顺性
6-1 汽车通过性
定义：汽车在一定载荷下，以足够高的平均速度通过 坏路或无路地带（松软地、砂地、雪地、坎坷路面）和克 服各种障碍的能力。
汽车理论第6章 汽车的平顺性2016
16
a(t)
aw(t)
加权函数w(f )的滤波网络 根据IS02631-1:1997(E)设定系数
2016/4/12
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四、平顺性的评价方法
(一)基本的评价方法
2. 对记录的加速度时间历程 间 程a(t)进行频谱分 行 谱 析得到功率谱密度函数 Ga f
汽车理论 Automotive theory
第六章
汽车的平顺性
内容概要
平顺性的基本概念 路面不平度输入 人体对振动的反应以及平顺性评价方法 平顺性研究基本方法、两自由度振动系 平顺性研究基本方法 两自由度振动系 统 主动悬架（了解）
2016/4/12
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靠背
脚
2016/4/12
汽车理论 wangjx@
三、人体对振动的反应
人体对不同频率的振动敏感程度不同 1.
zs 最敏感的频率范围是4～12.5Hz
在4～8Hz频率范围，人的内脏器官产生共振 频率范围 人的内脏器官产生共振 8～12.5Hz频率范围，对人的脊椎系统影响很大
2016/4/12 汽车理论 wangjx@
wi是功率谱密度为0.1的 白噪声 （Simulink Si i 中的缺省值）
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二、路面不平度输入
nc =0.01(cycle/m)，车速为20m/s
10 10 10 10 10 10 10
-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8
评价方法： 评价方法
根据乘员舒适程度评价
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第六章汽车行驶的平顺性6.1 平顺性的评价汽车行驶平顺性，是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时，能保证乘员不会因车身振动而引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。
由于行驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，又称为乘坐舒适性。
汽车作为一个复杂的多质量振动系统，其车身通过悬架的弹性元件与车桥连接，而车桥又通过弹性轮胎与道路接触，其它如发动机、驾驶室等也是以橡胶垫固定于车架上。
在激振力作用(如道路不平而引起的冲击和加速、减速时的惯性力等)以及发动机振动与传动轴等振动时，系统将发生复杂的振动。
这种振动对乘员的生理反应和所运货物的完整性，均会产生不利的影响；乘员也会因为必须调整身体姿势，加剧产生疲劳的趋势。
车身振动频率较低，共振区通常在低频范围内。
为了保证汽车具有良好的平顺性，应使引起车身共振的行驶速度尽可能地远离汽车行驶的常用速度。
在坏路上，汽车的允许行驶速度受动力性的影响不大，主要取决于行驶平顺性，而被迫降低汽车行车速度。
其次，振动产生的动载荷，会加速零件磨损乃至引起损坏。
此外，振动还会消耗能量，使燃料经济性变坏。
因此，减少汽车本身的振动，不仅关系到乘坐的舒适和所运货物的完整，而且关系到汽车的运输生产率、燃料经济性、使用寿命和工作可靠性等。
汽车行驶平顺性的评价方法，通常是根据人体对振动的生理反应及对保持货物完整性的影响来制订的，并用振动的物理量，如频率、振幅、加速度、加速度变化率等作为行驶平顺性的评价指标。
目前，常用汽车车身振动的固有频率和振动加速度评价汽车的行驶平顺性。
试验表明，为了保持汽车具有良好的行驶平顺性，车身振动的固有频率应为人体所习惯的步行时，身体上、下运动的频率。
它约为60～85次/分(1HZ ～1.6HZ)，振动加速度极限值为0.2～0.3g。
为了保证所运输货物的完整性，车身振动加速度也不宜过大。
如果车身加速度达到1g，未经固定的货物就有可能离开车厢底板。
所以，车身振动加速度的极限值应低于0.6～0.7g。
6.2.1.1 平顺性评价指标在综合大量资料基础上，国际标准化组织ISO提出了ISO 2631《人体承受全身振动的评价指南》。
该标准用加速度均方根值(rms)给出了在中心频率1～80HZ振动频率范围内人体对振动反应的三种不同的感觉界限。
我国参照ISO2631制定了国家标准《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》和《客车平顺性评价指标及极限》。
ISO 2631用加速度均方根值给出了人体在1～80Hz振动频率范围内对振动反应的三个不同感觉界限：舒适－降低界限、疲劳－工效降低界限和暴露极限。
舒适－降低界限与保持舒适有关。
在此极限内，人体对所暴露的振动环境主观感觉良好，并能顺利完成吃、读、写等动作。
与保持工作效率有关。
当驾驶员承受振动在此极限内时，能保持正常地进行驾驶。
暴露极限通常作为人体可以承受振动量的上限。
当人体承受的振动强度在这个极限之内，将保持健康或安全。
三个界限只是振动加速度容许值不同。
“暴露极限”值为“疲劳－工效降低界限”的2倍(增加6dB)；“舒适－降低界限”为“疲劳-工效降低界限的1/3.15(降低10dB)；而各个界限容许加速度值随频率的变化趋势完全相同。
图6-15a和图6-15b分别为在双对数坐标下的垂直和水平方向振动对人体影响的“疲劳－工效降低界限”。
在一定的频率下，随着暴露(承受振动)时间加长，感觉界限容许的加速度值下降。
所以，可用达到某一界限允许暴露时间来衡量人体感觉到的振动强度的大小。
由图6-15的曲线族可知，人体最敏感的频率范围，对于垂直振动为4～8Hz；对于水平振动为1～2Hz以下。
在2.8Hz以下，同样的暴露时间，水平振动加速度容许值低于垂直振动。
频率在2.8Hz以上则相反。
为了用“疲劳－工效降低界限”评价汽车平顺性，首先要对经过汽车座椅传至人体的振动进行频谱分析，得到1/3倍频带的加速度均方值谱。
ISO 2631推荐的两种评价方法是1/3倍频带分别评价法和总加速度加权均方值评价法。
6.2.1.2 1/3倍频带分别评价法直接分别评价法是把“疲劳－工效降低界限”及由计算或频谱分析仪处理得到的1/3倍频带的加速度均方值画在同一张频谱图上。
然后，检查各频带的加速度均方差是否都保持在界限值之下。
1/3倍频带上限频率与下限频率的比值为(6-28) 中心频率为(6－29)上限频率、下限频率与中心频率的关系为(6-30) 分析带宽为(6－31) 将振动传至人体加速度的功率谱密度，对所对应的1/3倍频带中心频率在带宽区间积分，得到各个1/3倍频带的加速度均方值分量，即(6-32)带宽加速度均方根值分量的大小，不能真正反映人体感觉振动强度的大小。
为此，引入人体对不同频率振动敏感程度的频率加权函数。
将人体最敏感频率范围以外的各1/3倍频带加速度均方根值分量进行频率加权，等效于4～8Hz(垂直)、1～2Hz(水平)的分量数值。
即按人体感觉的振动强度相等的原则，折算为最敏感的频率范围。
用和最敏感频率范围的允许加速度均方值根值比较，确定按疲劳-工效降低界限或舒适降低界限允许的暴露时间和。
加权加速度均方根值分量的计算式为(6-33) 式中：--第i频带的中心频率，Hz；--频率加权函数。
为(6-34) 水平方向振动的频率加权函数为(6-35)加权加速度均方根值分量反映了人体对各1/3倍频带振动强度的感觉。
1/3倍频带分别评价法的评价指标就是中的最大值。
此法认为，当有多个频带的振动能量作用于人体时，各频带的作用无明显联系，对人体的影响主要是由单个影响最突出的频带所造成。
因此，要改善行驶平顺性，主要避免振动能量过于集中，尤其是在人体最敏感的频率范围内，不应该有突出的尖峰。
6.2.1.3 总加权值评价法在处理平顺性试验结果或计算设计参数对振动的影响时，通常还采用传至人体振动的加速度均方根值或车身振动的加速度均方根值作为评价平顺性的指标。
这种方法比较简单，适用振动频率分布相似的条件下进行对比。
和值等于1～80Hz中20个1/3倍频带加速度均方根值分量或平方和的平方根。
即式中：N－频带数。
总加权值反映了全部振动能量的大小，而且振动加速度均值为零，所以和代表加速度幅值波动的范围。
总加权值还可利用计权滤波网络，由均方根值检波器读出。
在《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》(GB4970－85)和《客车平顺性评价指标及极限》（GB/T12477－90）中均把总加速度加权均方根值列为平顺性评价指标之一。
当各1/3倍频带加速度加权均方根值分量彼此相等时，1/3倍频带分别评价指标和总加速度加权均方根值的关系为(6-37) 式中，n为总的频带数。
在只有一个1/3倍频带有值的窄带振动条件下(n=1)，能量分布都集中在该1/3倍频带内。
总加速度加权均方根值显然就是前面1/3频带分别评价方法所考虑的，对人体影响最突出的那个频带的加速度均方值。
＝ (6-38) 只是此值已折算到人体最敏感的频率范围，所以，可将值与“疲劳-工效降低界限”上人体最敏感频率范围的容许值比较来进行评价。
汽车座椅传递给人体的振动主要是10Hz以下的宽带随机振动，总频带数n约为10。
若各都相等，则(6-39) 实际上，各1/3不相等，实际测算为(6-40) 因ISO 2631图中给出的界限值是针对1/3倍频带分别评价法给的，用总加速度加权均方根值进行评价时，允许界限值也要相应调整，即比ISO2631 给的允许值增大到2倍，否则会偏于保守。
为了便于分析，需要对由多质量组成的汽车振动系统进行简化。
图6-16为经过简化的振动系统模型。
在研究振动时，常将汽车由当量系统代替，即把汽车视为由彼此相联系的悬挂质量与非悬挂质量所组成。
汽车的悬挂质量由车身、车架及其上的总成所构成。
该质量通过质心的横轴Y的转动惯量为，悬挂质量由减振器和悬架弹簧与车轴、车轮相连。
车轮、车轴构成的非悬挂质量为，车轮再经过具有一定弹性和阻尼的轮胎支承路面上。
悬架结构、轮胎、悬挂质量和非悬挂质量是影响汽车平顺性的重要因素。
6.2.2.1 悬挂结构悬挂结构主要指弹性元件、导向装置与减振装置，其中弹性元件与悬架系统中阻尼影响较大。
6.2.2.1.1 弹性元件将汽车车身看成一个在弹性悬架上作单自由度振动的质量时，其固有频率为(6-41) 式中：－悬架刚度，；－悬挂重力，；－重力加速度，；－悬挂重力作用下的悬架的静挠度，mm。
(6-42) 由式(6-41)可见，减少悬架刚度C，可降低车身的固有频率。
当汽车的其它结构参数不变时，要使悬架系统有低的固有频率，悬架就必须具备很大的静挠度。
它是指汽车满载时，刚度不变的悬架在静载荷下的变形量。
对变刚度悬架，静挠度是由汽车满载时，悬架上的静载荷和与相应的瞬时刚度来确定。
目前，汽车悬架的静挠度的变化范围见表6-3。
表6-3 汽车悬架静挠度的变化范围，单位：mm 车型轿车货车大客车越野车悬架静挠度100～300 50～110 70～150 60～130汽车前、后悬架静挠度的匹配对行驶平顺性也有很大影响，若前、后悬架的静挠度以及振动频率都比较接近，共振的机会减少。
为了减少车身纵向角振动，通常后悬架的静挠度要比前悬架的小些。
据统计，一般取=(0.7～0.9) 。
对于短轴距的微型汽车，为了改善其乘坐舒适性，把后悬架设计得软一些，也就是使>。
为了防止汽车在不平路面上行驶时经常冲击缓冲块，悬架还应有足够的(指悬架平衡位置到悬架与车架相碰时的变形)。
前、后悬架的动挠度常根据其相应的静挠度选取，其数值主要取决于车型和经常使用的路面状况，动挠度值与静挠度之间的关系为(6-43)越野车的可按货车范围取上限，以减少车轮悬空和悬架击穿现象。
减少悬架刚度，即增大静挠度，可提高汽车行驶平顺性。
但刚度降低会增加非悬挂质量的高频振动位移。
而大幅度的车轮振动有时会使车轮离开地面，前轮定位角也将发生显著变化，在紧急制动时会产生严重的汽车“点头”现象。
转弯时因悬架侧倾刚度的降低，会使车身产生较大的侧倾角。
为了防止路面对车轮的冲击而使悬架与车架相撞，要相应地增加动挠度，即要有较大的缓冲间隙，对纵置钢板弹簧，就要增加弹簧长度等，从而使悬架布置发生困难。
为了使悬架既有大的静挠度又不影响其它性能指标，可采取一些相应措施，如采用悬架刚度可变的非线性悬架。
由于非线性悬架的刚度随动行程增大，就可以在同样的动行程中，得到比线性悬架更多的动容量(指悬架从静载荷时的位置起，变形到与车架部分接触时的最大变形)。
悬架的动容量越大，对缓冲块撞击的可能性就越小。
现代货车在后悬架上采用钢板弹簧加副簧即为此种最简易的办法。
为使载荷增减时，静挠度保持不变，较为理想的是在悬架系统中设置自动调节车身高度的装置。
这样，悬架弹性特性曲线就应如图6-17所示那样一条曲线。