越软的悬架，坐起来就越舒服吗？

轮胎先遇到凸起，轮组跟着运动，车身却不必复制同一条轨迹。悬架允许车身和车轮之间发生相对位移。弹簧负责储存与归还能量，减振器在相对运动中耗散能量。 这两件事不同，所以更软的弹簧不能代替阻尼。

这里是一台四分之一车的垂直激振试验架：上面的 300 kg 代表一角车身的簧载质量，下面的 45 kg 代表轮胎、轮辋和相关部件的非簧载质量。路面平台只上下运动；画面不是一辆车沿道路前进，频率也不是车速。导轨是试验约束，不是汽车摆臂。

弹簧和减振器都连接车身与轮组。减振器的缸筒随下端运动，活塞杆随上端运动。二者的相对速度决定阻尼力；改变阻尼系数，不会把零件变长或变短。第四章保持弹簧不变，只加入阻尼，便能看见振荡逐渐衰减。

第五章把路面固定，从 40 mm 的车身位移释放。运动与弹性中的能量减少，累计耗散增加。真实液压减振器主要通过流体流经受限通道消耗机械能；本演示只用线性阻尼系数表达这一作用，不计算阀门流量或油温。Monroe 的减振器原理说明解释了相对运动、液压阻力与热之间的关系。

更细的操作

进入“自己试试”，选择一个平滑凸起、连续起伏，或固定路面的自由衰减。调整刚度和阻尼，再拖动“观察时刻”。所有响应都会从同一初始状态重算；向前、向后寻找一个瞬间，结果都一致。滑块支持方向键，按钮可以用键盘切换。

打开“与默认悬架比较”，两组使用完全相同的路面输入、起始位移与时间。位移曲线以各自的静态平衡位置为零点。较软弹簧的静态压缩较大，试验架上的车身也更低，曲线没有把这段静态下沉算作振动。

先把阻尼设为零，比较 12 kN/m 与 30 kN/m：振动节奏不同，但理想系统的能量并不会自行消失。再固定刚度，比较适中与较大阻尼。较大阻尼可以限制相对运动，也可能把快速输入更强地传给车身。自动演示在同一个凸起下比较车身加速度；它没有据此宣布一个适用于所有道路的“最佳值”。MathWorks 的悬架设计实例也把响应、行程和不同路面工况放在一起评估。

平滑凸起的幅度可调 5–45 mm；连续起伏可调 5–25 mm，使画出的零件保持在可用行程内。连续起伏中，注意轮胎法向载荷。轮胎能压住路面，不能拉住路面。当计算结果到达零时，演示停止；若有对照，两组一起停在最早到达边界的时刻。此后的离地、碰撞和重新接触不属于当前模型。

取向上为正，zₛ、zᵤ 分别是车身和轮组相对静态平衡的位移，r 是路面位移。质量单位为 kg，位移为 m，时间为 s。悬架刚度 kₛ 和轮胎刚度 kₜ 的单位为 N/m，阻尼系数 c 的单位为 N·s/m。

重力已由静态支承力抵消，所以前两式不再重复加入重力。第三式恢复轮胎的总法向载荷。弹簧的静态压缩为 mₛg/kₛ，轮胎的静态压缩为 (mₛ+mᵤ)g/kₜ。

默认参数为 mₛ = 300 kg、mᵤ = 45 kg、kₛ = 18 kN/m、c = 1.4 kN·s/m、kₜ = 180 kN/m。这些是明确选择的教学参数，不代表特定车型或商品。方程采用 MathWorks 四分之一车模型的被动悬架形式，主动控制力取零。

弹簧自由长度固定为 640 mm，安装长度由静态压缩与两端相对位移共同决定。螺旋只表示一个线性弹性元件，不从图中的线径反推刚度。轮胎下方的压缩量由 N/kₜ 决定；轮辋与上半部外形用于辨认轮组，不是轮胎有限元模型。

这里的 E 是相对静态平衡的扰动能量；它不是把预压、重力势能全部逐项显示的总能量。累计阻尼耗散为 D，累计路面做功为 W，则 E + D = E初始 + W。固定路面的释放试验中 W = 0，因此可以直接观察机械能转移到累计耗散。

计算使用固定步长四阶 Runge–Kutta 法。到达轮胎载荷零点时细化边界，并停止线性接触分支。模型忽略俯仰、侧倾、轮胎阻尼、摩擦、悬架限位和非线性阀系；没有制动距离、抓地系数或安全车速预测。MathWorks 的汽车悬架实例也说明实际减振器可能需要随速度变化的非线性关系。