为了防止汽车在不平路面上行驶时冲击缓冲块，悬架应有 足够的动挠度(指悬架平衡位置到悬架与车架相碰时的变形)。
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。
位概率
•行驶安全性
二、汽车平顺性主要内容
人体对振动的反应和平顺性的评价 振动“输入”— 路面不平度的统计特性 汽车振动系统的简化，系统频响特性和系统参
数对“输出”影响的分析 汽车平顺性的测试
三、人体对振动的反应
平顺性主要靠主观感觉判断。 国际标准ISO2631，以短时间简谐振动的实验结果为基础。 ISO 2631用加速度均方根值给出了1～80Hz振动频率范围内
ISO2631－1：1997(E)简介
此标准仍认为人体对不同频率振动的敏感 程度不同，在图6-3上给出了各轴向0.5-80Hz的 频率加权函数(渐进线)，又考虑不同输入点、不 同轴向的振动对人体影响的差异，还给出了各轴 向振动的轴加权系数k。表6-1给出了三个输入点 12个轴向，分别选用哪一个频率加权函数和相应 轴加权系数k，并列出了一辆European小轿车在 城市公路上行驶时，实测的各轴向加权加速度均 方根值aw，然后算出总的加权加速度均方根值av。
用方向 暴露时间，小时
1 2.5 4
8
0.7～1.4 垂 直 3.17 1.88 1.42 0.84
水 平 1.2 0.71 0.5 0.32
1.4～2.8 垂 直 2.93 1.75 1.32 0.73
水 平 1.6 0.95 0.67 0.42
2.8～5.6 垂 直 2.13 1.28 0.9S 0.57
五、平顺性的评价方法
-基本评价方法 (加权加速度均方根值)
加权振动级 Law 加权加速度均方根值 aw
L 20lg(a / a ）
aw
w
0
a 106 ms 2 0
同时考虑三个轴向振动时总加权加速度均方根值的 计算：
1
aw 1.4axw 2 1.4ayw 2 az2w 2
五、平顺性的评价方法
1.12 fci
1
pwi W ( fci ) pi W ( fci )[ Gp ( பைடு நூலகம் )df ]2
0.89 fci
Z轴方向
W

f
ci


10.5
f
ci
1 2
8
fci
X轴方向
W

f
ci


1 2
fci
0.9 fci 4 4 fci 8 8 fci
三、人体对振动的反应
1.人体对振动的响应 人体对振动的响应取决于：①频率与强度； ②作用方向；
③暴露时间。 2.频率8Hz以下水平方向允许的加速度值低于垂直方向4～8Hz
允许的加速度；水平方向1～2Hz比垂直方向4～8Hz加速度允 许值低1.4倍。对于汽车的振动环境， 8Hz以下振动频率占比 重相当大。 3.反应界限（疲劳、不舒服）都是由人体感觉到的振动强度 大小和暴露时间长短综合作用的结果。
水平振动：0.5~2Hz
3Hz以下水平振动比垂直振动更敏感且汽车车身 部分系统在此范围内产生共振
四、人体对振动的评价指标
ISO2631：“人体承受全身振动评价指南”
ISO 2631用加速度均方根值(rms)给出了1～80Hz振动频率范 围内人体对振动反应的三个不同界限。
暴露界限：当人体承受的振动强度在此界限内，将保持人的 健康或安全。它作为人体可承受振动量的上限。
水 此平频振率动范围比产垂生直共振振动，更故敏应感对，水且平汽振车动车给身予部充分分系重统视在d 。
IS02631—1：1997(E)标准规定，当振动 波形峰值系数<9(峰值系数是加权加速度时 间历程aw(t)的峰值与加权加速度均方根值aw 的比值)时，用基本的评价方法——加权加速 度均方根值来评价振动对人体舒适和健康的 影响。根据测量，各种汽车包括越野汽车， 在正常行驶工况下对这一方法均适用。
疲劳－工效降低界限：当人承受的振动强度在此界限内时， 能准确灵敏地反应，正常地进行驾驶。它与保持人的工作效 能有关。
舒适降低界限：在此界限之内，人体对所暴露的振动环境主 观感觉良好，能顺利地完成吃、读、写等动作。它与保持人 的舒适有关。
ISO2631：“人体承受全身振动评价指南”
五、平顺性的评价方法
五、平顺性的评价方法
Z轴方向
W

f


10 .5
f
1 2
8 f
0.9 f 4 4 f 8 8 f
X轴方向
W

f


1 2
f
0.9 f 2 2 f
同时考虑 xs, ys, zs 这 3 个轴向时
1
av (1.4axw )2 (1.4ayw )2 az2w 2
水 平 3.02 1.79 1.27 0.8
5.6～11.2 垂 直 2.24 1.35 1.9 0.6
水 平 6.02 3.58 2.54 1.6
11.2～22.4 垂 直 4.26 2.54 1.89 1.13
水 平 12.05 7.14 5.04 3.2
五、平顺性的评价方法
ISO2631-1:1997(E) 规定总加权评价方法：
1.25～2.5
122 ～ 128
> 2. 0
126
人的主观感觉
没有不舒适 稍有不舒适 一些不舒适
不舒适 很不舒适 极不舒适
六、影响平顺性的因素
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。
1) 弹性元件
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(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。
为什么要研究汽车的平顺性？
振动影响人的舒适性、工作效能、身体健康和货物 的完整性以及零部件的性能和寿命---控制汽车振动 系统的动态特性！
汽车振动的发生源主要有以下几个方面
路面凹凸不平的变化、不平衡或不均匀（非均匀性）轮胎的 旋转、不平衡传动轴的旋转以及发动机爆发时扭矩变化等。
汽车振动的传递路径
Law , aw 与人的主观感觉关系如下表:
五、平顺性的评价方法
表 6-2 L aw和 a w与人的主观感觉之间的关系
加权加速度均方根值 加权振级
a w / m/s 2 0.315
Law / dB 110
0.315～0.63
110 ～ 116
1.5～1.0
114 ～ 120
0.8～1.6
118 ～ 124
ISO2631-1:1997(E) 规定加 权评价方法： 1/3倍频分别评价法：
对传至人体的加速度进行频 谱分析，可得1/3倍频带的加速 度均方根值谱。
f frequency u upper l lower c centre
五、平顺性的评价方法
1/3倍频法认为:同时有许多个1/3倍频带都有能量作用于人体 时，各个频带振动作用无明显联系，对人体产生的影响主要 是人体感觉振动强度最大的一个1/3倍频带所造成的。
人体对各频带振动的敏感程度不同，所以1/3倍频加速度 均方根值分量 的大小不能反映人体感觉振动强度的大小, 所以需要给加权系数。
方法：采用人体对不同频率振动敏感程度的频率加权函数， 将人体最敏感以外各1/3倍频带加速度均方根值分量 进行 频率加权，即按人体感觉的振动强度相等的原则折算为最敏 感频率范围，即加权加速度均方根值分量 。其大小可以 反映人体对振动强度的感觉。
人体对振动反应的三个不同界限。
国际标准ISO2631：“人体承受全身振动评价指南” 1974年制定, 1985年开始进行全面修订, 1997年公布了ISO2631-1:1997（E）
Mechanical vibration and shock –Evaluation of human exposure to
三、人体对振动的反应
把人看成一个多自由 度系统.有其固有频率如:
腹系统: 3-6Hz 头-颈-肩:20-30Hz 眼球: 60~90Hz 生理反应:肠胃,呼吸, 神经,循环系统等
心理反应
三、人体对振动的反应
振动频率
人体对振动最敏感的频率范围：
垂直振动：4~12.5Hz 4~8Hz 人的内脏器官产生共振 8~12.5Hz 人的脊椎系统影响大
0.9 fci 2 2 fci
1/ 3倍频带分别评价法的评价指标为( pwi )max
并与最敏感频带允许的界限值加以比较
五、平顺性的评价方法
按疲劳－工效降低界限划分的均方根加速度值极限值
倍频带的几 何中心频率
(赫兹) 1.0
2.0
4.0
8.0
16
倍频带的极 限频率 (赫兹)
加速度均方根值,米/秒 2 加速度作
whole-body vibration –Part 1: General requirements
我国对相应标准进行修订，公布了“GB/T4970-1996 汽车平顺性随机输入行驶试验方法 ”
ISO2631－1：1997(E)简介
ISO2631－1：1997(E)简介
标准规定了图6-2所示的人体坐姿受振模 型。在进行舒适性评价时，它除了考虑座椅 支承面处输入点3个方向的线振动，还考虑 该点3个方向的角振动，以及座椅靠背和脚 支承面两个输入点各3个方向的线振动，共3 个输入点12个轴向的振动。