基于实测与模拟的路面不平度重构方法研究

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1、学校代码：10225学号：S18251学位论文基于实测与模拟的路面不平度重构方法研究曲啸天指导教师姓名：赵强教授东北林业大学申请学位级别：硕士学科专业：载运工具运用工程论文提交日期：2018年04月论文答辩日期：2018年06月授予学位单位：东北林业大学授予学位日期：答辩委员会主席：论文评阅人：UniversityCode：10225RegisterCode：S18251DissertationfortheDegreeofMasterResearchonRoadRoughnessReconstructMethodBas

2、edonMeasurementandSimulationCandidate:QuXiaotianSupervisor:ZhaoQiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:VehicleOperationEngineeringDateofOralExamination:June,2018University:NortheastForestryUniversity摘要摘要路面不平度是评价路面质量的重要指标，也是汽车在行驶过程中最主要的外界激励。路面与汽车构成的振动系统在车辆

3、行驶时所产生的振动不仅会影响汽车的操纵稳定性、平顺性等汽车性能，也会影响路面结构的寿命。因此，为了提高路面质量，更好的测试汽车的各项操纵性能，需要更准确的路面评价和更符合实际的测试路面。近些年来，国内外在路面不平度领域进行了大量研究，其内容主要分为路面不平度的测量采集和路面不平度的重构两个方面。实测的路面不平度能够使得行驶的车辆更好的把握路面的实际情况。路面不平度的重构则主要用于汽车性能的室内实验，重构路面的精准程度会直接影响汽车相关性能测试的准确性。本文从实测与重构的路面两个方面出发对路面不平度进行了研究。主要研究内

4、容如下：首先，对路面不平度的统计特性进行分析，并进行路面不平度的采集实验。主要对测量系统的构成、实验路段及相关参数的选取及操作注意事项进行介绍，在信号转换后得到了实验路段的路面不平度数据。然后对实测数据进行去趋势项和去噪两个方面的预处理。在求得实测数据的功率谱密度曲线后，对其进行平滑处理，并利用特征参数提取法对测量路面水平进行评价。其次，分别利用谐波叠加法、AR模型法、傅里叶逆变换法三种方法对A级路面、B级路面及实测路面进行重构。并且在时域和频域内对三种方法的重构效果进行分析。分析结果表明，傅里叶逆变换法重构的路面的稳

5、定性最好，精度最高。然后利用傅里叶逆变换重构的时域路面对实测路面评价的准确性进行验证，验证结果表明，特征参数提取法对实测路面的评价准确，实测路面整体水平处于A级与B级之间。最后，运用Matlab利用谐波叠加法构建了各等级路面与实测路面的三维模型，并且为了方便重构与实测路面在实验仿真中的运用，编写了三维模型的生成与Adams路面标准文件转换的软件。然后基于重构的三维路面进行了Matlab与Adams的联合仿真。仿真结果表明，本文构建路面及转换成Adams路面文件的方法有效，本文实测与重构的路面具有实用性，能够运用到实验仿

6、真中并弥补路面数据的不足。关键词路面不平度；预处理；功率谱密度；路面重构；联合仿真--I-AbstractAbstractTheroadroughnessisanimportantindexforevaluatingpavementqualityandthemostimportantextenalincentiveforvehicledriving.Thevibrationsystemconsistedofroadandvehiclenotonlyaffectthevehicleperformancesuchascon

7、trolstabilityandridecomfort，butalsoinfluencetheservicelifeofpavementstructure.Inordertoimprovethequalityofthepavementandtesttheperformanceofthevehiclebetter,weneedmoreaccuratepavementevaluationandthetestpavementwhichisclosertothereality.Inrecentyears,alotofresea

8、rchhasbeendoneinthefieldofroadroughnessathomeandabroad,anditscontentismainlydividedintotwoaspects:themeasurementofroadroughnessandthereconstructionofroadroughness.The