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原文传递基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法

专利名称：	基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法
摘要：	本发明提供了一种基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，首先依据某一步长设置不同的纹理能量变化量，计算相应能量变化比例对应的构造水平变化量。然后以一定波长下构造水平变化量为自变量，以摩擦系数为因变量，求解构造水平与摩擦系数之间的相关系数，依次增加步长，取不同的能量变化比例，得到对应的相关系数。相关系数中的最大值所对应的能量变化比例或构造水平变化量，即可确定纹理的特征波长范围。由此使得预测精度高，与路面实际情况相符。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉科技大学
发明人：	冉茂平;杨艳梅;周兴林;肖神清;邹兰林;严园
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910824274.5
公开号：	CN110487713A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	胡琳萍
分类号：	G01N19/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N19
申请人地址：	430081 湖北省武汉市青山区和平大道947号
主权项：	1.一种基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于包括如下步骤：步骤S1：测试多个不同路段的表面纹理轮廓，取多次表面纹理轮廓测量的均值；步骤S2：测试上述多个不同路段的摩擦系数，取每个路段的多次摩擦系数均值；摩擦系数测量时各路段起点与终点与表面纹理轮廓的各路段起点终点一致；步骤S3：对经步骤S1测得的表面纹理在设定范围进行频谱分析，计算各路段的构造水平，并对不同路段的构造水平峰值进行对比分析；频谱分析包括防混淆滤波、数字化采样、弃点处理、斜率与偏斜校正、加窗、离散傅里叶变换、功率谱密度分析、恒定百分比带宽转换；其中恒定百分比带宽转换过程中分数倍频带m的纹理能量记作Zp,m；步骤S4：根据步骤S3计算过程中的纹理能量Zp,m，设定步长和能量变化比例梯度，依次增加步长，设置不同的纹理能量变化量，计算相应能量变化比例对应的构造水平变化量；步骤S5：以步骤S4中的构造水平变化量为自变量，以步骤S2中测得的摩擦系数为因变量进行相关性分析，求解自变量与因变量的相关系数；步骤S6：取步骤S5相关系数中的最大值所对应的能量变化比例来确定纹理的特征波长范围。 2.根据权利要求1所述的基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于步骤S1测量m个不同路段的表面纹理轮廓，m为自然数，每个路段路面纹理测量2次，计算时选取左轮迹带处测量的表面纹理轮廓数据，取2次测量结果的平均值作为该测量路段的测量结果。 3.根据权利要求1所述的基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于步骤S2测量m个不同路段的摩擦系数；每个路段测量3次，取3次的平均值作为该测量路段的摩擦系数。 4.根据权利要求1所述的基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于步骤S3中计算经步骤S1测得的表面纹理轮廓在2.5—1000mm范围内的构造水平谱，对不同路段的构造水平峰值进行对比分析。 5.根据权利要求1所述的基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于步骤S4：根据步骤S2计算过程中的纹理能量Zp,m，以0.05为步长，能量变化比例梯度为0.1～1，依次增加步长。 6.根据权利要求1所述的基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于步骤S5中以能量变化比例为横坐标，以相关系数为纵坐标，绘制二者的关系图。 7.根据权利要求1所述的基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于步骤S6根据步骤S5所得的表征构造水平能量变化情况与摩擦系数相关性的关系图，取相关系数中的最大值所对应的能量变化比例来确定纹理的特征波长范围。 8.根据权利要求1或7所述的基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于步骤S6中，当能量变化比例为0.3左右时，对应构造水平变化量减少5dB，相关系数能达到最大，即纹理构造水平下降5dB的路面纹理特征构造水平Ltx,5dB作为摩擦系数的预测指标，下标tx,5dB表示表面轮廓线的分数倍频带5dB的值。 9.根据权利要求1所述的基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于在步骤S6后的增加验证步骤S7：建立经步骤S6确定的特征构造水平范围参数与步骤S2测得摩擦系数的线性关系，当两者的拟合优度达到设定拟合优度值时表明相关性成立，能够使用该纹理特征波长范围作为参数指标对摩擦系数进行预测。 10.根据权利要求1或9所述的基于摩擦系数的纹理特征波长范围确定方法，其特征在于步骤S7中建立经步骤S6确定的特征构造水平范围指标与步骤S2测得摩擦系数的线性关系，两者的拟合优度达到0.6019时具有线性相关性，说明能够使用该纹理特征波长范围作为参数指标对摩擦系数进行预测。
所属类别：	发明专利