汽车的平顺性--(路面谱)

什么是汽车的平顺性？它与那些因素有关？今天来给大家说说汽车的行驶平顺性。

一说到平顺性，有些人可能会说了，我的车换档平顺，加速顺畅，挺好开的。

所以我的车平顺性很好。

这种说法对吗？什么是汽车的行驶平顺性？汽车在行驶时，对路面不平度的隔振特性，称为汽车的平顺性。

具体来说，就是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，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。

由于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，它是现代高速汽车的主要性能之一。

汽车平顺性的主要内容就是汽车振动系统的动态特性，而汽车的振动极其复杂，老侯愚钝，不能述其一二，只能从实用的角度出发，说说它的评价指标以及影响平顺性的因素。

汽车平顺性评价方法汽车平顺性评价方法大致可分为主观评价法和客观评价法。

都是基于人体对于汽车振动的反应做出的评价。

01主观评价法依靠评价人员乘坐的主观感觉进行评价，其主要考虑人的因素。

进行汽车平顺性主观评价时，由其有经验的驾驶员和乘客组成的专门小组按预定方式驾驶或乘坐一组车辆来主观评价行驶平顺性的水平或特征；然后完成相应的主观评价表，最后综合确定车辆的乘坐舒适性。

现行的主观评价方法主要是模糊层次分析法。

02客观评价法是借助于仪器设备来完成随机振动数据的采集、记录和处理，通过得到相关的分析值与对应的限制指标相比较，作出客观评价。

我国参照国际ISO2631的规定，根据我国的具体情况，制定了《汽车平顺性随机输入试验方法》，通过实验得出的结论是：1评价平顺性的指标主要取决于垂直振动。

通过对人体坐姿受振模型的分析，得出的结论是垂直振动对人的舒适性影响最大。

2货车和轿车、客车用不同的车速特性来评价平顺性。

货车采用“疲劳——降低功效界限”来评价。

疲劳——降低功效界限是指驾驶员承受振动在此极限内时，能准确灵敏的反应，能保持正常驾驶。

它与保持工作效率有关。

轿车和客车采用“舒适降低界限”来评价在此极限内，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。

基于越野路面谱汽车行驶平顺性建模与仿真1 引言汽车的行驶平顺性就是保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境中具有一定舒适度的性能，对于载货汽车还包括保持货物完好的性能，它是评价现代汽车的重要性能指标之一。

随着汽车工业的发展，如何改善汽车行驶平顺性，已经成为汽车设计者十分关注的问题。

汽车行驶时,路面的不平度会引起汽车的振动。

当这种振动达到一定程度时，将使乘客感到不舒适和疲劳、或使运载的货物损坏，汽车行驶平顺性正是根据乘座者的舒适度来评价汽车性能的，又可称为乘座舒适性。

汽车是一个复杂的多质量振动系统，其车身通过车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，其他如发动机、驾驶室等，也是以橡皮垫固定于车架。

在激振力作用下，如道路不平而引起的冲击和加速、减速时的惯性力，以及发动机与传动轴振动等，系统将发生复杂的振动，对乘员的生理反取决于行驶平顺性，而被迫降低行车速度，因而使汽车的平均技术速度减低，运输生产应和所运货物的完整性，均会产生不利的影响。

在坏路上，汽车的允许行驶速度受动力性的影响不大，主要率下降。

其次，振动产生的动载荷，加速了零件的磨损，乃至引起损坏，降低了汽车使用寿命。

此外，振动还引起能量的消耗，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。

1.1研究的意义中国作为发展中国家，在过去的20多年里，国民经济持续、健康、快速发展，汽车工业也取得了跨越式的发展，我国的汽车生产能力也得很大的提高。

近几年来，我国私人汽车拥有量快速增长，道路的建设，汽车行驶里程越来越远，乘客乘坐时间越来越长，汽车的行驶平顺性更加受到生产厂家及用户的关注。

私人汽车拥有量快速增长,道路的建设，汽车行驶里程越来越远，乘客乘坐时间越来越长，汽车的行驶平顺性更加受到生产厂家及用户的关注。

舒适的振动环境，对于乘员，不仅在行驶过程中很重要，而且可以保证乘员到达目的地后，以良好的状态投入工作。

何谓汽车的行驶平顺性汽车行驶平顺性的评价指标是什么简述ISO第一篇：何谓汽车的行驶平顺性汽车行驶平顺性的评价指标是什么简述ISO《汽车理论》习题集第六章121．何谓汽车的行驶平顺性？汽车行驶平顺性的评价指标是什么？简述ISO-2631《人承受全身振动的评价指南》标准的有关内容？其评价方法又是什么？122．何谓路面不平度的功率谱和路面对汽车输入谱（即激励谱）。

123．何谓悬架的弹性特性？它对汽车的行驶平顺性有何影响？124．“疲劳-功效降低极限”振动加速度允许值的大小与哪些因素有关？125．空间频率谱密度与时间频率谱密度的换算关系式如何？请用图说明其关系。

126．什么是频率加权函数、加权均方根值、总加权振级？ 127．试述汽车单自由度和二自由度振动模型的特点。

128．已知悬架固有频率，如何确定求悬架弹簧刚度和静挠度？129．悬架弹簧较软有何好处？会带来什么问题？130．画出汽车平顺性试验的仪器框图。

131．如何选择汽车悬架的固有频率和阻尼比？132．测得汽车坐椅的加权均方根值为某值（例如0.7，1.2m/s2等等），该位置舒适度如何？133．设通过座椅支承面传至人体垂直加速度的谱密度为一白噪声，Ga(f)=0.1m2·s-3。

求在0.5~80Hz频率范围内加权加速度均方根值aw和加权振级Law。

134．设车速u=20m/s，路面不平度系数Gq（n0）=2.56×10-8m3，参考空间频率n0=0.1m-1。

画出路面垂直位移、速度和加速度Gq(f)、Gq&(f)、Gq&&(f)的谱图。

画图时要求用双对数坐标，选好坐标刻度值，并注明单位。

135．设车身－车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率f0=2Hz。

它行驶在波长λ=5m的水泥接缝路面上，求引起车身部分共振时的车速ua(km/h)。

该汽车车轮部分的固有频率ft=10Hz，在沙石路面上常用车速为30km/h。

第五章汽车平顺性5.1概述汽车在道路上行驶时，会因路面凹凸不平而产生振动。

汽车平顺性试验就是试验并评价因汽车振动使乘客感到不舒适或疲劳（或者使运载的货物造成损坏）的程度的试验。

汽车平顺性试验的主要对象是“路面—汽车—人（或货物）”系统。

在这个系统中，输入是路面不平度，它经过汽车的轮胎、悬架及座垫等弹性元件滤波后传到人体，再由人的生理、心理和机械等复杂因素的综合产生系统的输出——人（或货物）对振动的响应。

在制订汽车平顺性的试验方法和评价指标时，都是针对上述整个系统而不是其中的某一个环节。

汽车平顺性试验一般分为评价性和改进性试验两种。

所谓评价性试验，就是对已生产出来的汽车进行平顺性试验，并用相应的评价指标评价其平顺性。

所谓改进性试验，就是根据前次试验结果，对不理想的平顺性指标查找原因，进行结构改进，再进行平顺性试验，评价改进效果，这样反复进行试验，最后达到提高平顺性的目的。

由于改进试验方法多种多样，并随试验技术的发展而变化，因此这里主要讨论评价性试验。

评价性试验又分为主观感觉评价试验和客观物理量评价试验两种。

主观感觉评价试验就是依靠试验人员乘坐的主观感觉进行试验评价，同时也包括通过测定有关人体生理学、心理学变化的情况进行分析的内容。

客观物理量评价试验，首先对振劝测定位移、速度、加速度等物理量，然后根据测定结果进行评价，并且在评价过程中，要对测取的物理量按与人的感觉有关的标准等进行平顺性评价指标运算。

从客观物理量评价过程来看，它是建立在主观感觉评价试验基础之上进行的。

5.2路面平度的统计特性汽车在道路上行驶时，路面的凹凸不平是引起汽车振动的主要原因。

在我国，非铺装的砂石路面占有相当的比例，即使是铺装路面，由于施工质量和维护质量差等原因也是相当不平的。

因此，在研究汽车平顺性时，总是把路面输入视为最重要的因素。

路面的种类极其繁多，各种路面的平度特性也不相同，但如果从引起汽车振动出发，大致可以分为以下两种：一种是接近平衡随机的不平路面，其不平整主要是由于在施工和使用过程中的一些随机因素而形成的，不平整状态比较均匀，例如一般的沥青咱面、砂石路面。

路面谱名词解释
路面谱（Road Spectrum）是指路面不平度的功率谱密度曲线，用于描述道路表面凹凸起伏的空间频率特性，通常用来研究轮胎与路面之间的振动特性，并提供振动响应分析所需的输入。

路面谱是道路工程领域中重要的物理量，用于评估路面的平整程度、行车舒适性以及轮胎的磨损等。

路面谱的测量通常采用位移功率谱密度（Displacement Power Spectral Density, DSP）或速度功率谱密度（Velocity Power Spectral Density, VPS）的方法进行。

其中，DSP方法使用较多，可以通过在路面表面安装传感器，如加速度传感器、位移传感器等，采集路面的振动数据，并通过信号处理技术得到路面谱。

路面谱的应用非常广泛，如可用于研究车辆悬挂系统、轮胎设计、路面设计等，以提高车辆行驶的平顺性、舒适性和安全性。

同时，路面谱还可用于评估路面的使用性能和寿命，为道路养护和维修提供依据。

第6章汽车的平顺性学习目标通过本章的学习，要求掌握汽车行驶平顺性的评价指标和人体对振动反应的感觉界限；掌握汽车振动系统的简化方法，并能正确分析车身振动的单质量系统模型；了解汽车通过性的影响因素。

汽车行驶平顺性，是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，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。

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。

汽车是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，其他如发动机、驾驶室等，也是以橡皮垫固定于车架上。

由于道路不平而引起的冲击和加速、减速时的惯性力，以及发动机与传动轴振动等产生的激振力作用于车辆系统，将使系统发生复杂的振动，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。

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；而因坏路被迫降低行车速度，因而使汽车的平均技术速度减低，运输生产率下降。

其次，振动产生的动载荷，加速了零件的磨损，乃至引起损坏，降低了汽车的使用寿命。

此外，振动还引起能量的消耗，使燃料经济性变差。

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方面。

6.1节人体对振动的反应和平顺性的评价6.1.1 汽车行驶平顺性的评价指标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，以及对保持货物完整性的影响制定的，并用振动的物理量，如频率、振幅、加速度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均方根值，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60～80次／min(1～1.6Hz),振动加速度的极限值为0.2g～0.3g。