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车辆行驶路面谱测试技术研究

作　者: 魏红亮
导　师: 黄晋英；潘宏侠
学　校: 中北大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 路面不平度角度基准惯性基准功率谱密度
分类号: U467
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

路面不平度测试技术是道路工程运用中的一项重要的技术。随着传感器技术、计算机技术和信号处理技术的飞速发展,人们对路面不平度的采集、测量和各种试验方法也在不断的更新和改进。近年来,这一领域已经涌现出了多种测量和试验分析的新方法。本论文在分析传统路面不平度测量方法的基础上根据长春汽车研究所提出的三角度求和方案自行设计了基于角度基准的路面不平度测量系统,系统中采用了两个光电编码器对角度变化进行测量,另外,采用了惯性导航测量单元对牵引车辆的俯仰角进行测量。与此同时,根据惯性基准的路面不平度测量原理自行设计了基于惯性基准的路面不平度测量系统,系统中采用直线位移传感器测量路面位移变化,并采用了一个加速度计来测量牵引车辆的振动加速度,然后通过对加速度两次积分求出牵引车辆在竖直方向的位移。在实际测量中,将两套测量系统同时安装到牵引车辆上,对实际路面进行平整度测量。根据实际测量采集到的数据,进行分析处理,得到了路面不平的路形图,计算绘制了路面起伏的位移功率谱密度图,从而说明本论文中自行设计的测量仪器在实际测量中是完全可行的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1. 绪论  8-13
  1.1 国内外研究现状  8-10
    1.1.1 路面不平度测量方法研究现状  8-9
    1.1.2 路面不平度的数学模型研究现状  9-10
  1.2 选题背景、依据和意义  10-11
  1.3 本论文的主要内容  11-13
2. 路面不平度测试的理论与方法  13-31
  2.1 路面不平度测量仪器的两个重要特征  13-17
    2.1.1 路面测量的波长范围和采样间隔  13-15
    2.1.2 路面不平度仪器的幅频特性  15-17
  2.2 路面不平度的测量和仪器  17-29
    2.2.1 不振动（固定）基准的测量仪器和方法  17-21
    2.2.2 多轮测平车（随动基准）的性能及其测试方法  21-22
    2.2.3 动态响应测量（间接测量）的方法和仪器  22-25
    2.2.4 递推基准的路面纵剖面测量仪  25-28
    2.2.5 惯性基准的路面纵剖面测量仪  28-29
  2.3 本章小结  29-31
3. 路面不平度测试仪的设计  31-44
  3.1 基于角度基准的测试仪的设计  31-42
    3.1.1 三角度求和原理简介  31-34
    3.1.2 试验测量仪器的设计  34-42
  3.2 基于惯性基准的测试仪的设计  42-43
  3.3 本章小结  43-44
4. 路面不平度测试实验  44-51
  4.1 实验流程图编制  44
  4.2 实验仪器装置介绍  44-46
  4.3 实验道路概述  46-47
  4.4 实验仪器标定  47-48
  4.5 现场试验介绍  48-50
  4.6 本章小结  50-51
5. 实验数据处理与软件编制  51-73
  5.1 实验数据处理  51-70
    5.1.1 路面不平度数据处理理论基础  51-66
    5.1.2 路面不平度数据处理分析结果  66-70
  5.2 数据处理软件编制  70-71
    5.2.1 数据处理软件的开发环境  70
    5.2.2 数据处理软件界面设计  70-71
  5.3 本章小结  71-73
6. 总结与展望  73-75
  6.1 总结  73-74
  6.2 展望  74-75
参考文献  75-80
攻读硕士学位期间发表的论文  80-81
致谢  81

车辆行驶路面谱测试技术研究

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