CRG/RDF路面制作
三维虚拟路面比较常见的有RDF和CRG两种路面格式,这两种格式的路常用来VPG耐久分析。其中RDF格式是3D等效容积路面,该格式是由一系列空间三角单元组成的三维路面,每个单元需要三个节点组成,每个节点由其对应的XYZ 坐标值确定其实际位置;而CRG格式路面是带有路面中心线的规则栅格的路面文件,通过指定一条路径中心线和各个规则栅格节点的高程定义路面,各节点在路面纵横向的间距可随意指定,从而可以灵活地对各种路面轮廓特征进行定义。
通常这两种格式的路面都是通过集成在检测梁上的加速度传感器和激光位移传感器,获得路面纵断面上的局部几何轮廓特征曲线。其中激光传感器采用三角测距原理感知路面特征的变化,而加速度传感其测得加速度,经积分、滤波得到车辆振动位移,以消除其影响,具体见图1:
图1.道路纵断剖面检测系统
但是通常受到设备限制,路面高程信息无法获取,从而难以形成真实的路面用于车辆虚拟仿真。本文介绍一种CRG或RDF路面制作方法。
1.CRG路面简介
曲线规则栅格路面是一种通过中心线和规则网格定义路面高程的数字化路面,具体如图2所示。
图2.CRG路面示意图
上图中U代表纵向、V代表横向,而Z方向为垂直纸面方向。路径中心线由路段的起始位置与航向角向量进行描述,同时沿中心线横向纵向根据设定的距离划分出规则且连续的栅格,在各栅格节点处存储路面高程信息。同时CRG格式路面还能反映车辆行驶方向的坡度起伏和侧向坡角。如下图是adams/car自带的一个城市道路CRG路面
图3.软件中的CRG路面
2.RDF路面简介
RDF路面时由一系列的空间三角平面(单元)组成,如图4所示,图中的路面片段由6个节点,通过1~6号节点定义4个三角形路面元素ABCD,三角面法向朝外。在该格式路面中需要定义节点的坐标、组成三角单元的节点号以及摩擦系数。
图4.等效容积路面示意
下图如软件自带的凸块路面(三角单元比较大,显示不够精细),从图5可以看到该路面由多个三角单元组成:
图5.自带rdf路面
3.RDF与CRG路面制作
本文通过图6中的井盖路和凸块路两种特征路面建立RDF及CRG格式路面,如果有详细的图纸还可以绘制搓板路、扭曲路、铁轨路、振动路、比利时路及卵石路等,本文只通过以下内容示例,方法都一样。
图6.路面数模
制作好的效果图见下:
rdf等效容积路面
crg路面
动态图