路面不平度时域模型模拟方法研究-论文.pdf

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1、广T1echnical1Co1umnl技术专栏路面不平度时域模型模拟方法研究何宁，石成英，周保顺。(1．第二炮兵工程大学，西安710025；2．中国人民解放军96630部队，北京102206)摘要：路面不平度是引起汽车系统振动的重要激励，路面不平度时域模型是研究公路运输平顺性的基础。本文根据国标GB／T7031—2005中对路面不平的相关规定，研究讨论了路面不平度时域模型模拟常见的傅里叶逆变换法、谐波叠加法、滤波白噪声方法，对：种方法进行简单对比，并给出相应的实用范围。关键词：路面不平度时域模型；傅里叶逆变

2、换；谐波叠加；滤波白噪声中图分类号：U461．5+6文献标识码：B文章编号：1004—7204(2014)03—0050—03ResearchontheMethodtoSimulatetheTime—domainRoadRoughnessHENing，SHICheng—ying，ZHOUBao—shun(1．TheSecondArtil1eryEngineeringUniversity，Xi’an710025：2．96630TroopsofPeople’SLiberationArmy，BeiJing1022

3、06)Abstract：RoadroughnesSiSoneofthemostimportantexcitationtoarisethevibrationofavehiclesystem．Thetime—domajrlmode1ofroadroughnesSiSthehasiSofresearchinroadcomfort．InthiSpaper，accordingtotheproviSionofNationalstandardGB／T7031—2005aboutroadroughness，thecommo

4、nmethodsarediscussedindetajltosimulatetime—domainmodelofroadroughness．includingFom’ierinversetransformmethod，partialwaveaddingmethod，andfilteredwhitenoisemethod．Finally，SimplecomparisonofthemandFe1evantapplicationfie1dare1isted．Keywords：timedomainmode】ofro

5、adroughness：Fourierinversetransform：partialwaveadding：fi】teredwhitenojse引言Gd(n)=Gd(no)f—nIn>0(1)0当前，货物的公路运输在货运方式占中有重要地位，式中：n是空间频率，n。参考空间频率，Gn。)是参货物运输过程中的振动是不能忽视的现象，引起货物在考空间频率下的路面谱值，W是频率指数，确定每段功车厢里振动的一个重要因素是路面不平度的影响⋯，对率谱斜线的斜率W=2。于路面不平度的时域模型的模拟是分析货物在车厢内振路面不平

6、度功率谱密度Gn)描述了路面高低起伏在动的第一步。路面的时域激J肋的构建方法有：傅里叶逆长度方向上的统计特性，可把空间频谱函数Gn)转换为变换法、谐波叠加法、滤波向噪声、法蒙特卡洛法以及时间频谱函数G({)。由功率谱密度函数定义，且f=vn，ARMA模型等方法I。本文l_匕较详细地论述并讨论路面w=2f，可得：不平度模拟的傅里叶逆变换法、谐波叠加法、滤波白噪(_厂)=Gd(n)／V(2)声三种常见方法，对三种方法进行简单对比，并给出相(／)=吉v()c＼j』()2，V(3)应的实用范同。(∞)=(2)Gd(

7、)孝(4)1路面不平度的功率谱密度描述方式在国标(GB7031-2005)《机械振动道路路面谱测量2路面不平度时域模型模拟数据报告》中将路面不平度分为8个等级，并采用空问2．1傅里叶逆变换模拟方法[41频率描述路面不平度的统计特性。路面不平度是平稳的、各态历经零均值的Gauss随EnvironmentalTechnology·June201450机过程。通过对路面不平度采样数据进行傅里叶变换随机信号通过离散傅里叶变换为一系列随机相位的不同可以求得路面不平度信号在频域范围内信息，所求解的频率和幅值的正弦波，将

8、大量具有随机相位的正弦或余频域信号包含的信息与原信号包含内容是一致的。如果弦波加和就能模拟路面不平度。通过构造频域内路面不平度采样信号，通过傅里叶逆变根据国标中对功率谱密度函数的定义。换就可求得路面不平度原信号。jGd(f)df(10)^由于车辆隔振系统作用，货物一车辆系统对某些频将模拟频率区间(，)划分成等长度的m个小率激励响应极小，在进行路面不平度时域模型仿真时，区间，对于第i个小区间，采用中心频率I厂朋整个