汽车在行驶过程中，由于路面的激励而引起簧上、簧下以及动力总成的振动，乘员能感觉到车身的摇动、漂浮不定，产生一种不舒服的感觉。这种不舒服感的大小，以及影响舒适性因素的多少，是NVH的评价项目。路面的激励是由于其表面的凸凹不平而产生的，因路面的种类不同，其激励的形式也不同，一般可分为随机激励、周期性激励、单一凸起激励三种。周期性激励和单一凸起激励在其他章节中叙述，本节对随机激励加以详细说明。
一般来说，路面上的凸凹不平不具有周期性，是一种随机分布，路面的粗糙程度，是由路面的构成材料、铺设条件和使用条件所决定的。路面的粗糙程度虽然因铺设条件不同而不同，但是一般认为其表面是由一定高度的凸点或者凹点构成的，相对于车速的激励频率定义为空间频率[单位：（1/s）/（m/s）=1/m]，如果以能量谱（2次方平均值/空间频率，以下称为PSD）的形式加以分析，则表现出位移越来越小、速度不变、加速度也越来越小的特性趋势。也就是说，位移的PSD有随着频率的升高而变小的倾向。这是由极好路面到极差路面的四种路面为代表而定义的路面特征。
如图8-1所示，四条线代表了空间频率为0.1c/m的每种级别的路面定义。
图8-1 随机路面的PSD
根据汽车开发的目标来选择代表路面，以及路面的激励。路面激励从悬架到车架、驾驶室悬置最终通过座椅传递到乘员。货车同乘用车相比，从路面到乘员中间要经过更多的减振环节，如图8-2所示。货车对高频激励的减衰性能要好，但是簧上振动对驾驶室的影响比乘用车要严重得多，如图8-3所示。
大型货车有三种典型代表：半拖挂车、前2轴车、后2轴车。实车试验一般测试驾驶室的加速度，并作为考察对象，其结果如图8-4所示。道路条件为代表随机路面的高速公路。对前后方向和上下方向的振动加以记录。测试得到的加速度，以半拖挂车为基础，相互比较。从试验结果可知，不管是什么条件，半拖挂车的加速度大，后2轴车的加速度小。
簧上共振频率构成中的悬架防振性能是非常重要的，对乘坐舒适性的影响很大。另外，车辆行驶时，前轮激励和后轮激励引起的车身振动，因上下跳动和俯仰转动两个簧下振动模态而加剧，影响乘坐舒适性。对这两个影响乘坐舒适性的重要模态，作为货车设计时的优化参数，需要详细讨论，如图8-5所示。
图8-2 货车多级减振系统
图8-3 路面激励传递
图8-4 驾驶室振动结果
在详细的设计要领说明之前，先介绍一下乘坐舒适性与货车类型之间的关系。
货车和乘用车由于车速、行驶路况环境等的不同，车辆类型、悬架特性、货物装载形式等方面均有所区别。作为其中的基本要素，挂车的有无、车轴配置、轮距、载货量和驾驶室的形式等对乘坐舒适性有很大的影响。为了定量地掌握这些关系，可以用简易的模型进行计算分析。
分析所使用的模型，根据车型的不同，尽量使用最少限度的自由度参数，一般使用两三个自由度的刚体模型。研究的对象车辆为半拖挂车和大型货车两种，中型货车、小型货车以及乘用车共计六种。图8-6为每种车型的分析模型。分析的过程如下：
图8-5 上下和前后方向振动模态
图8-6 车型及分析模型
①了解现状：基础。
②悬架特性一致化：基本形态的选出。
③确定车轴形态：全车4×2轴。
④驾驶室形式一致化：乘员位置的前轴正上方。
⑤乘员高度一致化：俯仰中心到乘员之间高1m。
⑥质量/惯性矩：保持载重量相同。
⑦悬架：基础为各车型的标准样式，如图8-7。②中假定和乘用车相同的悬架特性（+）。
⑧路面/车速：ISO A级路面/（100km/h）。
⑨乘坐舒适性评价：乘员头部上下、前后加速度rms值（0～10Hz）。(www.xing528.com)
图8-7 前后悬架模态
下面为①～⑤的分析数据。
①现状（基础），如图8-8所示。
图8-8 现状
②悬架特性一致化，如图8-9所示。
图8-9 悬架相同
③车轴一致化，如图8-10所示。
图8-10 车轴相同
④驾驶室一致化，如图8-11所示。
⑤乘员高度一致化，如图8-12所示。
从以上分析数据中可以得到以下结论。
●乘坐舒适性因悬架特性而不同。即使将悬架特性一致化，各车的乘坐舒适性也不同。
●半拖挂车在②→③变化时，乘坐舒适性提高。
●前2轴车在②→③变化时，前2轴分散了路面的激励，乘坐舒适性恶化。
图8-11 驾驶室相同
图8-12 乘员高度相同
●后2轴车在②→③变化时，2根后轴分担了载荷，对乘坐舒适性几乎没有影响。
●前2轴车在③→④变化时，乘坐舒适性提高，是由于乘员位置和前车轴之间的距离加大，前悬空量大造成的。
●带前鼻梁的货车在③→④变化时，前悬空量少，使乘坐舒适性提高。
●包含乘用车在内，当在④→⑤变化时，乘员位置越高，俯仰振动引起的前后方向的振动越大，乘坐舒适性恶化。
●从⑤的结果可知，乘员高度即使相同，小轴距车的俯仰振动引起的前后方向的振动更大。
通过在ISO路面上进行的乘坐舒适性分析，大型货车的特征及乘坐舒适性的注意事项总结如下。
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