[发明专利]一种构建多维路面仿真模型的方法

说明书

本发明公开了一种构建多维路面仿真模型的方法，具体步骤为：确定路面信息；根据路面信息，建立初步路面三维模型图；对初步路面三维模型图的路面进行网格划分，得到所有网格节点标号、坐标和三角形单元标号、坐标，根据路面信息的路面不平度等级，计算和生成不平度路面高程数据；根据路面形状，在初步路面三维模型图中的网格节点所在平面的法向方向加载不平度路面高程数据；根据更新后的所有网格节点的坐标、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。有益效果：实现多维公路路面多维建模突破，对多维公路路面实现多维不平度加载，与实际路面更相近，利于汽车模拟测试和仿真。

技术领域

本发明涉及路面仿真技术领域，具体的说是一种构建多维路面仿真模型的 方法。

背景技术

车辆平顺性、操稳性及安全性是汽车重要的性能指标，在设计阶段需要通 过动力学软件及虚拟样机进行研究，而所有研究的基础就是根据工况要求搭建 不同的路面，如平面随机路面、过坑、起伏路，多弯道路，特殊跳跃路，环形 路等。

现阶段国内外对常规路面都进行了研究及技术实现，同时多数多体动力学 软件都自带了不同的路面文件，如机械系统动力学自动分析软件(ADAMS软 件)。但软件自带的路面都是标准定义的路面，相对简单，多数还是2D路面， 在仿真时不直观。其中三维路面的研究也主要停留于“平面三维”，或者是加 载了高程数据的平面三维路面，随机三维路面高程数据的生成方法国内已有多 个专利可参考。

其中在专利名称为：一种三维路面轮廓生成的方法及系统；专利号为：CN201510941232.1的专利文件中提出了加载了高程数据的平面三维路面，但是 该方法只能对直行平面公路进行模拟仿真，并且模拟出的路面也是仅限于三维 路面，无法真实模拟现实生活中的路面。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种构建多维路面仿真模型的方法，通过构 建任意复杂的三维路面，再结合网格划分，提取网格节点和单元信息，最后 编辑相应的路面文件而实现模型建立。其中路面文件还可加载各种等级不平 度路面，建立的模型不仅仅限于现有技术中的平面直行路面，可以实现多维路 面建立。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种构建多维路面仿真模型的方法，其关键技术在于具体步骤为：

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；

其中，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；

路面不平度等级根据国际不平度路面等级进行划分，共设八个等级。同时, 规定了各级路面不平度系数Gq(n0)的范围及几何平均值,分级路面谱的频率指 数为W＝2，n0为参考空间频率(n0＝0.1m^-1)；Gq(n0)为路面不平度系数(m³)；具 体见表一：

表1：国标8级路面等级

路面辅助设备安装信息：可以是设置在路面上的减速带、井盖等影响常规 汽车行驶路面的设备或者建筑。

路面尺寸至少包括路面宽度、弯曲度和长度。

S2：在Adams软件中，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；