三维随机路面模型构建与仿真分析

"三维随机路面通用模型建立与仿真" 本文主要探讨了三维随机路面通用模型的建立及其在虚拟样机仿真分析中的应用。作者团队来自东南大学交通学院和南通市规划编制研究中心，他们针对虚拟样机对复杂三维路面环境的需求，提出了一种基于单点快速傅里叶变换(FFT)的三维FFT随机路面数学模型。这种模型能够更真实地模拟实际路面的不平度，从而为车辆行驶平顺性分析提供准确的数据基础。 首先，文章介绍了如何构建三维FFT随机路面数学模型。他们利用单点FFT路面不平度时域模型作为基础，通过数学计算和变换将二维路面扩展到三维空间，使得模型能够涵盖更丰富的路面特性。在MATLAB环境中实现模型的仿真，可以得到路面不平度的时间序列数据，这些数据反映了路面的随机性和非线性特征。 其次，论文详细阐述了基于三角网格法的三维路面文件通用模型构建过程。这一过程包括了节点生成算法和单元生成算法。节点生成涉及在三维空间中布置一系列控制点，以代表路面的不同高度；而单元生成则是将这些节点连接成三角形网格，形成连续的三维路面表面。这种方法确保了模型的灵活性和适应性，可以用于生成不同等级和类型的路面。 接下来，研究者利用生成的C级路面（根据国际标准定义的一种中等不平度等级的路面）对选定的车辆样机进行行驶平顺性仿真。在 Adams环境下，将三维路面模型导入，与车辆模型结合，进行动态仿真，以评估车辆在不同路况下的行驶舒适性。通过对比GB/T13441-92国家标准，他们得出了车辆在特定时间区间内的行驶平顺性表现，这为车辆设计优化和舒适性改进提供了重要参考。 关键词：三维随机路面数学模型、行驶平顺性仿真、虚拟样机、快速傅里叶变换、三角网格法。 这篇研究在三维随机路面建模和仿真方面做出了重要贡献，它不仅提供了创建复杂三维路面环境的方法，还为车辆平顺性分析和舒适性评估提供了有效的工具。这项工作对于汽车工程、道路建设和交通工程等领域具有重要的理论和实践价值。