乗り心地
そこで多軸振動を評価するために、以下の式が与えられている。
a v = ( k x 2 a w x 2 + k y 2 a w y 2 + k z 2 a w z 2 ) 1 2 {\displaystyle a_{v}=\left({k_{x}}^{2}{a_{wx}}^{2}+{k_{y}}^{2}{a_{wy}}^{2}+{k_{z}}^{2}{a_{wz}}^{2}\right)^{\frac {1}{2}}} ...(3)
ここで a w x , a w y , a w z {\displaystyle a_{wx},a_{wy},a_{wz}} は、X軸、Y軸、Z軸について(1)式で求めた周波数補正特性振動加速度実効値で、 k x , k y , k z {\displaystyle k_{x},k_{y},k_{z}} は次元のない倍率因子である。この式で求めた全体値は快適性の評価のときだけに使うべきだとされているが、特定の軸が卓越していないときは健康の安全面の評価にも用いられることがある。
健康に対する振動評価をするとき、 k x = k y = 1.4 , k z = 1 {\displaystyle k_{x}=k_{y}=1.4,k_{z}=1} を使用して周波数補正特性振動加速度実効値を求める。健康への影響に関しては振動に暴露される時間も影響することから、実効値と暴露時間の2軸に対して、健康に危険があると判断される領域を定義する健康指針警戒区域が定められている。実効値で0.5 m/sの振動のとき、暴露時間が8時間を超えると危険があるとされ、より大きな振動では暴露時間がより短くても危険であると判定される。
起動・停止時のショックは、エレベーターが停止中は巻上機に設置されたブレーキによりかごの位置が保持されているが、起動時にブレーキを解放し、あるいは停止時にブレーキをかけるときにショックが発生するというものである。この対策として、起動時はかご内の重量を計測して釣り合いおもりとの重量差に見合うだけのトルクを巻上機で発生させてからブレーキを解放する、停止時は巻上機で電気的に停止させてからブレーキをかけることが行われている。
エレベーターで問題となる振動には、ガイドレールの曲がりが引き起こす水平方向の振動や、長いロープでかごを動かしているときに発生するロープの伸び縮みが引き起こす縦方向の振動がある。水平方向の振動の対策は、ガイドレールの取り付け精度を良くする必要があり、特に高速エレベーターでは高精度のガイドレールを採用する。さらにガイドレールに接するかご側のローラーガイドのばね定数を調整して、共振を避け減衰の良い特性にしている。ロープの伸び縮みによる縦方向の振動に関しては、巻上機のトルクに脈動があると縦振動を発生させることから、高性能なインバーターでトルク脈動の少ない制御を行うほか、実際のかごの縦振動の成分を測定して振動が少なくなる制御を行っている。
また上下方向の加速度に加えて、その周波数の影響も考慮した評価法もあり、被験者を振動する部屋に入れて嘔吐する率を測定した結果から、上下方向加速度および周波数と嘔吐率の関係を示したグラフが発表されており、それを単純化して評価式としたものも与えられている。
船の動揺を防ぐ対策としては、バラスト水を船の片舷から反対舷に素早く移すことで運動の位相をずらして横揺れを小さくするアンチローリングタンクや、フィンを船の両舷に出して発生する揚力を使って横揺れを小さくするフィンスタビライザー装置などがある。船の構造そのものを変える方法としては、水中翼によって船体を水面上に持ち上げて航行することで、波の影響を船体に及ぼさないようにした全没型水中翼船がある。一方魚雷のような形をした没水体を水中に沈めて、没水体と船体を結ぶストラットを細く造ることで、水面に接する部分を可能な限り減らして波の影響を受けづらくした半没水型双胴船もある。さらに、客室を船体から切り離して、油圧システムで制御することで客室のみ動揺を低減させるハイステイブルキャビンという技術もある。
しかし、巨大な海の上では船舶は小さな存在であり、無理に揺れなくすることで船体に大きな力がかかって、かえって船体の破壊の原因になる場合もある。揺れに逆らわずに海面が収まるのを待つ方が安全であることもある。レジャー目的であるクルーズ客船にあっては、あまり揺れない水域を選んでクルーズするということも一般的である。
こうした測定と計算によって乗り心地指数を求めて総合的な評価を行うことができるが、実際にはさらに「ヒョコヒョコ」「プルプル」「ゴツゴツ」といった擬態語で現されるような細かい乗り心地感覚の違いを多次元的に定量化する必要があり、現象ごとに細分化して解析されている。
自動車の乗り心地に関する設計は、長らく実験車両を使って様々な路面を走り込んで多くの部品の組み合わせを評価することで、実験的に最適な仕様を決定してきた。しかし短期間での開発が求められるようになってこうした実験中心の開発では対応できなくなり、新たな開発手法が用いられるようになった。現代においては、コンピューター上にタイヤ、サスペンション、車体、シート、ステアリングなどの乗り心地に影響する部品のモデルを構築し、想定する路面からの入力を与えて結果的な振動を計算で求めることができるようになっており、実走試験とおおむね一致する結果が得られるようになった。対策を施そうとする現象に対して、どの部品がどの程度寄与しているかがわかるようになり、最適化技術を用いることで各部品にどの程度の特性を与えればよいかを決定することができる。非線形特性などがあってモデル化しづらい部品に関しては、その部品だけを取り出した実験装置を作るという対応もできるようになり、設計の早期から乗り心地の設計を行うことができるようになってきている。