車輛在路面行駛過程中,路面不平度和減速帶是產(chǎn)生車輛動荷載的主要原因。車輛動荷載會縮短車輛的行駛壽命,加劇路面的破壞。如何精確獲取路面不平度和減速帶信息并重構(gòu)其虛擬模型是車輛動態(tài)響應(yīng)研究的關(guān)鍵。本文以自行鋪設(shè)的實(shí)驗(yàn)路面為研究對象,利用三維路面不平度測量系統(tǒng)分段獲取路面點(diǎn)云數(shù)據(jù),借助逆向工程軟件NX-imageware對點(diǎn)云數(shù)據(jù)去噪和精簡,并根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的平面特征完成點(diǎn)云配準(zhǔn),得到路面完整點(diǎn)云數(shù)據(jù)。采用基于Delaunay三角網(wǎng)格的自然鄰點(diǎn)插值法對路面三維虛擬重構(gòu),通過EMD經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法去除路面趨勢項(xiàng),并通過AR模型法對路面不平度功率譜密度估計,確定路面等級。實(shí)測并獲取減速帶的點(diǎn)云數(shù)據(jù),建立減速帶的數(shù)學(xué)模型,完成減速帶和實(shí)驗(yàn)路面的三維虛擬重構(gòu)。本文的研究成果可用于車輛動態(tài)響應(yīng)研究及為車-路耦合動力學(xué)研究提供較為準(zhǔn)確的虛擬路面模型,具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價值。
【學(xué)位單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U461.51
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的提出及意義
    1.2 三維路面重構(gòu)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 路面不平度測量技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 曲面重構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)路面點(diǎn)云數(shù)據(jù)的測取和點(diǎn)云配準(zhǔn)
    2.1 引言
    2.2 三維路面不平度測量系統(tǒng)
        2.2.1 三維路面不平度測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成
        2.2.2 三維路面不平度測量系統(tǒng)的測量原理
    2.3 實(shí)驗(yàn)路面與測量方法
    2.4 基于平面特征的點(diǎn)云配準(zhǔn)算法
        2.4.1 點(diǎn)云配準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型
        2.4.2 路面點(diǎn)云配準(zhǔn)方法
    2.5 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪和精簡
    2.6 實(shí)驗(yàn)路面的點(diǎn)云配準(zhǔn)和精度分析
        2.6.1 實(shí)驗(yàn)路面的點(diǎn)云配準(zhǔn)
        2.6.2 平面特征配準(zhǔn)誤差來源
        2.6.3 平面點(diǎn)云特征配準(zhǔn)精度
    2.7 本章小結(jié)
第三章 三維虛擬路面重構(gòu)及路面不平度研究
    3.1 引言
    3.2 路面逆向重構(gòu)技術(shù)
    3.3 實(shí)驗(yàn)路面的曲面重構(gòu)
    3.4 實(shí)驗(yàn)路面的三維虛擬重構(gòu)
        3.4.1 基于Delaunay三角網(wǎng)格的自然鄰點(diǎn)插值法
        3.4.2 基于Delaunay三角網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)路面三維虛擬重構(gòu)
    3.5 實(shí)驗(yàn)路面的路面不平度研究
        3.5.1 實(shí)驗(yàn)路面的高程差
        3.5.2 路面不平度數(shù)據(jù)去除趨勢項(xiàng)
        3.5.3 實(shí)驗(yàn)虛擬路面
        3.5.4 路面不平度功率譜密度
    3.6 本章小結(jié)
第四章 減速帶和實(shí)驗(yàn)路面虛擬重構(gòu)研究
    4.1 引言
    4.2 減速帶
    4.3 減速帶點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取
    4.4 減速帶的三維曲面構(gòu)建
        4.4.1 去噪精簡和點(diǎn)云數(shù)據(jù)的平滑處理
        4.4.2 點(diǎn)云三角形網(wǎng)格處理和點(diǎn)云曲面處理
        4.4.3 曲面修復(fù)處理
        4.4.4 重構(gòu)減速帶曲面評估
    4.5 實(shí)驗(yàn)路面和減速帶重構(gòu)
        4.5.1 減速帶建模
        4.5.2 減速帶與實(shí)驗(yàn)路面三維虛擬重構(gòu)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 存在問題及工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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6 王建鋒;李平;韓毅;;基于多傳感器綜合的路面不平度測量[J];武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2012年03期

7 蔣榮超;陳煥明;劉大維;王松;;車輛三維虛擬道路減速帶重構(gòu)與實(shí)現(xiàn)[J];青島大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版);2012年01期

8 侯永濤;王國林;劉建;邵長征;;汽車三維虛擬道路重構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)械工程學(xué)報;2011年08期

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4 劉立國;點(diǎn)云模型的光順去噪研究[D];浙江大學(xué);2007年

本文編號：2872395