典型路面的提取与合成方法研究

介绍了道路路面数据测量系统的构成和数据预处理方法。针对测量的道路路面数据,提取了可表征路面特点的特征参数,包括基本统计量、国际平整度指数和功率谱密度参数等。在此基础上,使用雷达图统计分析工具,提出了典型路段的提取与合成算法。并以北京地区真实的海量路面测量数据为例,进行了典型路面的提取与合成,得到了可反映和表征该地区路面特点的典型路面。最后总结了典型路面的提取与合成方法,展望了其应用前景。     

道路路面测量数据的特征参数提取与统计分析

介绍道路路面数据测量系统的构成和数据预处理方法。针对测量的道路路面数据,阐述由路面数据提取可表征其特性的特征参数,包括基本统计量、国际平整度指数和功率谱密度参数等。在路面特征参数提取基础上,以北京地区真实海量路面测量数据为例,进行道路路面特征参数的统计分析,得到可反映、表征该地区路面特点的统计分析结果。总结道路路面特征参数提取与统计分析方法,展望其应用前景。     

基于功率谱密度的路面评价与特征参数提取

介绍了道路路面数据测量系统的构成和数据预处理方法。针对测量的海量道路路面数据,阐述了路面数据的功率谱密度分析与传统的功率谱分析的差异,解读了GB/T7031-2005中的倍频程滤波和路面分级方法,提出了基于拟合直线的斜率截距路面特征参数提取方法和基于功率谱密度曲线的路面分级百分比例特征参数提取方法。在介绍路面评价和特征参数提取方法的基础上,使用真实的路面测量数据作为例子,充分显示了这两种路面特征参数提取方法的效果。实例分析结果表明,使用这两种路面特征参数提取方法来评价和分析道路路面数据,计算过程快捷方便,处理效果简单明显,可在道路路面数据的特征参数提取及其它工程振动信号的统计分析中推广应用。     

傅里叶逆变换模拟路面对车辆平顺性的影响

利用Matlab仿真生成各种等级随机路面激励对二自由度履带车辆模型所产生的振动响应,并进行平顺性影响的分析。其间,设计了基于离散傅里叶逆变换生成路面不平度的方法,并对仿真生成的B级和D级路面与标准功率谱进行了对比验证。构建了二自由度车辆模型,利用Simulink软件建立了系统仿真模型,在不同车速、不同路面等级输入下对履带车辆平顺性影响进行了分析。结果表明,路面变差和提高车速都将降低车辆的行驶平顺性。     

典型道路谱的生成方法研究

代表地区路面不平度总体状况的道路谱数据,在汽车设计研发中起着重要作用,但目前缺少获取典型道路谱的方法。为了解决这一问题,本文提出了一种典型道路谱生成方法,该方法包含典型路段选取和测量、道路谱计算和滤波、典型道路谱提取三个主要步骤。以北京地区真实路面测量数据为例,进行典型道路谱生成,得到了能够表征某类路面的典型谱。该方法工程意义明确,效果明显,在汽车工程和道路工程领域有较大应用价值。     

考虑轮辙相干性的二维随机路面的构造方法

基于路面不平度数值重构的谐波叠加法,在综合考虑路面功率谱密度及不同轮辙间相干函数的情况下,提出了一种在单轮辙谐波叠加组分基础上附加谐波扰动的路面不平度构造方法。该方法解析获得了扰动组分相位角与单轮辙谐波叠加组分相位角的代数关系,在保证新轮辙功率谱密度与标准功率谱密度相吻合的同时,也较好地符合了轮辙间的相干关系,由此推广获得了考虑轮辙相干关系的二维路面不平度仿真模型。基于MATLAB的路面模拟表明,自功率谱密度和不同轮辙的相干函数均吻合较好,验证了该模型的仿真结果具有较高的可信度。     

非平稳随机过程功率谱密度初探

提出了非平稳过程功率谱密度的概念。证明路面谱密度就是非平稳随机过程Wiener过程的功率谱密度。该结果对路面仿真以及为车辆振动提供输入激励的实时性和真实性具有很重要实际价值。     

基于三次样条插值谐波叠加技术的随机路面重构方法研究EI北大核心CSCD

汽车虚拟试验仿真研究的关键点在于:如何在获取准确的试验道路信息的基础上重现三维虚拟路面模型,其中道路谱的重构和分析是建立模型的核心内容。首先,以砂石路面为研究对象,对其进行高程数据采集和预处理,获得路面不平度的频谱分布;其次,在谐波叠加法基础上创新性地引入三次样条插值技术,对中心频率点间的互功率谱密度矩阵采取正定平方(Cholesky)分解,并且采用不同条件下的插值方法获取重构功率谱密度模型;最后,通过对谐波叠加法及3类插值重构谱与原始谱的相关系数r的横向对比发现:第1类边界条件下三次样条插值方法在重构精度与效率方面有着明显的优势。此外,基于该方法的拓展性利用软件MATLAB/GUI建立了试验道路谱数据库以及软化操作平台,为车辆虚拟试验仿真提供了可靠支撑。     

基于几何特征的不平整路面三维建模与分析研究

在对比利时路关键几何特征、特征的分布特点及其约束条件进行分析的基础上,提出了基于几何特征的参数化路面三维建模方法。通过比利时路三维理论模型与生成的三维随机路面融合,得到真实准确的比利时路三维模型;在建立标准化车辆振动模型的基础上,以IRI指数和车身振动加速度均方根值(RMS)作为评价指标,分析了比利时路的关键几何参数对车辆振动的影响。通过实测道路数据与所建立模型对比分析,验证模型的准确性;提出的道路三维建模方法可以扩展至卵石路、鱼鳞坑路、波纹路、搓板路等几乎所有不平整强化试验路面,为全面构建车辆虚拟试验场提供了一种参数可调、真实准确的道路三维建模途径。     

一种指定功率谱密度与峭度值的对称威布尔分布道路谱重构方法

当前由功率谱密度重构路形谱的方法仅能生成高斯路形谱。高斯分布概率密度分布曲线较低的"拖尾"厚度决定了其难以对各类有着剧烈路面起伏的严酷道路进行有效描述。根据威布尔分布的高阶矩特性,推导了具有指定峭度的威布尔分布参数的计算方法;进而以ZMNL方法为基础,提出了一种由高斯白噪声产生指定功率谱密度与峭度的对称幅度威布尔分布随机变量的方法。使用该方法,可在保持功率谱密度(函数)曲线的前提下,通过指定不同的峭度值,产生不同严酷程度的路形谱。通过将该方法应用于某试验场可靠性试验道路谱重构,验证了该方法的正确性和有效性。为道路模拟试验以及各种车辆仿真试验提供了一种新的非高斯道路模型建模方法。