三维路面随机激励建模与仿真：快速生成与功率谱特性研究

本文主要探讨了"随机激励三维路面空间域模型建模与仿真"这一主题，针对中国国家标准给出的以幂函数形式表示的路面功率谱密度（PSD），研究者采用了最小二乘非线性参数估计方法，对路面PSD的有理函数表达式中的参数进行了优化计算。这种方法允许将传统的单维路面功率谱扩展到二维，从而为三维路面的建模提供了理论基础。 论文的核心贡献在于发展了一种二维傅里叶逆变换方法，用于三维路面的构建。通过这种方法，能够在MATLAB等软件环境中快速生成C级路面的高程数据，特别关注的是路面的横向和纵向直线轨迹以及弯曲轨迹的高程特性。作者通过仿真手段生成这些高程数据，并对其进行功率谱估计，以验证其在空间域的特性。 实验结果显示，这种新型的建模和仿真方法在生成高程数据的速度上具有显著优势，而且所得的三维路面的横向、纵向直线轨迹和弯曲轨迹的高程数据，其功率谱特性与标准路面保持高度一致。这表明该方法在保留路面不平度的随机性的同时，能够准确地模拟路面的动力学行为，对于道路工程设计、车辆动力学分析以及路面维护等领域具有重要的实际应用价值。 本文的研究关键词包括路面三维模型、二维傅里叶逆变换、路面不平度和随机激励，反映出其在工程技术领域的理论与实践意义。通过中图分类号U461.4和文献标识码A，可以看出该研究属于交通运输工程类，且具有较高的学术水平和严谨的科研方法。总体而言，这篇论文为路面动力学建模提供了一种创新且高效的方法，对于提升道路工程的质量和效率具有深远影响。