路面生成

Gqf2=Gq0*n0^w*u2^(w-1).*f2.^(-w); n=1./L; %% F 级路面 车速 50km/h q(t) Ak1=linspace(0,0,1000); ak1=linspace(0,0,1000); k=1; while k<=1000 Ak1(k)=2*Gq0*n0^2*u1/(f1(1)+(k-1)*(f1(1)-f1(1000))/N)/(f1(1)+k*(f1(1)-f1(1000))/N)*(f1( 1)-f1(1000))/N; ak1(k)=Ak1(k)^0.5; k=k+1; end t=linspace(0,500,800); k=1; c=6.28*rand(1); q=ak1(k)*sin(2*3.14*f1(k).*t+c); while k<=999 k=k+1; c=6.28*rand(1); q2=ak1(k)*sin(2*3.14*f1(k).*t+c); q=q+q2; end plot(t,q,'y'); title('F 级路面不平度函数 车速 50km/h') xlabel('t(单位:s)'); ylabel('路面不平度 q（t）单位：mm');
Baidu Nhomakorabea
运行程序后得到的结果如图 3 所示：
图 3：F 级路面 车速 50km/h
通过分析 F 级路面在车速 50km/h 时的不平度图， 可以发现路面不平 度 q(l)介于-400 到 400 个毫米之间，应该是符合 F 及路面的要求的。 Matlab 程序：
%% F 级路面 车速 20km/h q(t) Ak2=linspace(0,0,1000); ak2=linspace(0,0,1000); k=1; while k<=1000 Ak2(k)=2*Gq0*n0^2*u2/(f2(1)+(k-1)*(f2(1)-f2(1000))/N)/(f2(1)+k*(f2(1)-f2(10 00))/N)*(f2(1)-f2(1000))/N; ak2(k)=Ak2(k)^0.5; k=k+1; end t=linspace(0,500,400); k=1; c=6.28*rand(1); Q=ak2(k)*sin(2*3.14*f2(k).*t+c); while k<=999 k=k+1; c=6.28*rand(1); Q2=ak2(k)*sin(2*3.14*f2(k).*t+c); Q=Q+Q2; end plot(t,Q,'r'); title('F 级路面不平度函数 车速 20km/h') xlabel('t(单位:s)'); ylabel('路面不平度 q（t）');
%% F 级路面 clear; Gq0=68143.4; n0=0.1; w=3.8; L=linspace(35,9100,1000); N=1000; Gqn=Gq0*(n0*L).^w; u1=50/3.6*1000; u2=20/3.6*1000; f1=u1./L; f2=u2./L; Gqf1=Gq0*n0^w*u1^(w-1).*f1.^(-w);
运行程序后得到的结果如图 1 所示：
图 1：B 级路面不平度函数 车速 100km/h
通过分析 B 级路面不平度函数在车速 100km/h 时的不平度函数图， 可以发现路面不平度 q(t)介于-10 到 15 个毫米之间， 应该是符合 B 及路面 的要求的。 二：F 级路面的空间频率功率谱密度函数 （1）利用 Matlab 编程，程序如下：
运行程序后得到的结果如图 4 所示：
图 4：F 级路面不平度函数 车速 20km/h
通过分析 F 级路面不平度函数在车速 20km/h 时的不平度函数图， 可 以发现路面不平度 q(t)介于-300 到 400 个毫米之间，对比车速在 50km/h 时的不平度函数图，我们可以发现两张图的路面不平度数量级是一样的， 虽然 20km/h 的路面不平度要比 50km/h 的路面不平度的范围要广一些， 但是仔细观察可以发现 20km/h 的路面不平度大部分介于+-200mm 之间， 而 50km/h 的路面不平度超过+-200mm 的要多一些， 所以说得到的结果是 符合实际情况的，即车速越低，路面不平度值越小。 Matlab 程序：
%% F 级路面 车速 50km/h q(l) l=linspace(0,1000,1000); k=1; c=6.28*rand(1); P=ak2(k)*sin(2*3.14/L(k).*l+c); while k<=999 k=k+1; c=6.28*rand(1);
P2=ak2(k)*sin(2*3.14/L(k).*l+c); P=P+P2; end plot(l,P,'g'); title('F 级路面不平度函数 车速 20km/h') xlabel('l(单位:m)'); ylabel('路面不平度 q（t）单位：mm');
生成路面谱
一：B 级路面的空间频率功率谱密度函数 利用 Matlab 编程，程序如下：
%% B 级路面 clear; Gq0=64; n0=0.1; w=2; L=linspace(35,9100,1000); N=1000; Gqn=Gq0*(n0*L).^w; u=100/3.6*1000; f=u./L; Gqf=Gq0*n0^w*u^(w-1).*f.^(-w); n=1./L; Ak=linspace(0,0,1000); ak=linspace(0,0,1000); k=1; while k<=1000 Ak(k)=2*Gq0*n0^2*u/(f(1)+(k-1)*(f(1)-f(1000))/N)/(f(1)+k*(f(1)-f(1000))/N)*(f( 1)-f(1000))/N; ak(k)=Ak(k)^0.5; k=k+1; end t=linspace(0,500,800); k=1; c=6.28*rand(1); q=ak(k)*sin(2*3.14*f(k).*t+c); while k<=999 k=k+1; c=6.28*rand(1); q2=ak(k)*sin(2*3.14*f(k).*t+c); q=q+q2; end plot(t,q); title('B 级路面不平度函数 车速 100km/h') xlabel('t(单位:s)'); ylabel('路面不平度 q（t） (单位：mm)');
运行程序后得到的结果如图 2 所示：
图 2：F 级路面不平度函数 车速 50km/h
通过分析 F 级路面不平度函数在车速 50km/h 时的不平度函数图， 可 以发现路面不平度 q(t)介于-400 到 300 个毫米之间， 应该是符合 F 及路面 的要求的。 Matlab 程序：
%% F 级路面 车速 50km/h q(l) l=linspace(0,10000,20000); k=1; c=6.28*rand(1); P=ak1(k)*sin(2*3.14/L(k).*l+c); while k<=999 k=k+1; c=6.28*rand(1); P2=ak1(k)*sin(2*3.14/L(k).*l+c); P=P+P2; end plot(l,p,'b'); title('F 级路面 车速 50km/h') xlabel('l(单位:m)'); ylabel('路面不平度 q（l）');
ans =108.3528 通过对比标准路面谱可以发现 F 级的路面的公差平均值是 121.81， 它的范围是 86.13 到 172.26，而所构造的路面公差值是 108.3528 是符合 要求的。 Fs=1/0.8; [pxx,f]=psd(q,200,Fs); loglog(f,pxx); grid on; hold on; t=0.01:10; y1=8192./t.^2; y2=32768./t.^2; loglog(t,y1); grid; loglog(t,y2); grid; 得到的图形如图：
运行程序后得到的结果如图 5 所示：
图 5：F 级路面 车速 20km/h
通过分析 F 级路面在车速 20km/h 时的不平度图， 可以发现路面不平 度 q(t)介于-300 到 300 个毫米之间。 （2）对所构造路面进行验证 求所构造的路面的路面平均值和公差值 sum(q)/800 sqrt(sum(q.^2)/800) ans =3.9159