[发明专利]一种构建多维路面仿真模型的方法

权利要求书

1.一种构建多维路面仿真模型的方法，其特征在于具体步骤为：

S1：确定路面信息，该路面信息至少包括路面形状、路面不平度等级、路面辅助设备安装信息、路面尺寸；

S2：根据步骤S1的路面形状、路面辅助设备安装信息和路面尺寸，建立初步路面三维模型图；

S3：对步骤S2中的初步路面三维模型图的路面进行网格划分，其中网格划分单元为三角形单元，得到N个网格节点和M个三角形单元，对N个网格节点和M个三角形单元进行标号，并建立坐标系，得到所有网格节点标号以及网格节点对应的坐标、所有三角形单元标号和三角形单元三个顶点坐标；

S4：根据步骤S1中的路面不平度等级，计算和生成不平度路面高程数据；

计算和生成不平度路面高程数据的步骤为：

S41：根据步骤S1中设定的路面不平度等级，得到该路面不平度等级对应的路面不平度系数，并计算路面空间位移功率谱密度；

S42：将车速将空间频率谱密度Gq(n)换算为时间频率谱密度Gq(f)；

S43：根据时间频率谱密度Gq(f)，取空间上下频率，在时间域内用三角级数进行叠加后扩展，生成时间频率谱密度Gq(f)数据文件夹；

S44：根据时间频率谱密度Gq(f)数据生成基准平面的高度q在时间域内的变化q(t)数据；

S45：根据基准平面的高度q在时间域内的变化q(t)数据得到基准平面的高度q沿道路走向长度I的变化q(I)，根据步骤S1的路面信息，定义路面设置，生成GUI界面，得到不平度路面高程数据；

S5：根据步骤S1中的路面形状，在初步路面三维模型图中N个网格节点所在平面的法向方向加载不平度路面高程数据，对N个网格节点的坐标、所有三角形单元三个顶点坐标进行更新；

S6：根据步骤S5得到的更新后的N个网格节点的坐标、网格节点标号、所有三角形单元标号和三角形单元三个顶点坐标，建立路面文件，并进行加载仿真，得到路面仿真模型。

2.根据权利要求1所述的一种构建多维路面仿真模型的方法，其特征在于：在步骤S1中的路面信息或为根据仿真目的对路面形状、路面辅助设备安装信息、路面尺寸数据进行设定；路面信息或为对实际路面进行扫描得到的路面形状、路面辅助设备安装信息、路面尺寸数据。

3.根据权利要求2所述的一种构建多维路面仿真模型的方法，其特征在于：所述路面形状至少包括平面路面、起伏路面；其中平面路面至少包括平面直行路面、平面曲线行驶路面；起伏路面包括起伏直行路面、起伏曲线行驶路面。

4.根据权利要求1或3所述的一种构建多维路面仿真模型的方法，其特征在于：步骤S5中，若路面形状为平面路面，加载不平度路面高程数据的内容为：

设初步路面三维模型中网格节点坐标为x1(i)，y1(i),z1(i)；

加载加载不平度路面高程数据后相对应节点坐标为x2(i)，y2(i),z2(i)；

其中：x2(i)＝x1(i)；y2(i)＝y1(i)；z2(i)＝z1(i)+zm(i)；

i＝1，2,3…N，N为网格节点数；zm(i)为沿Z轴方向加载的不平度路面高程数据。