Zur Beschreibung fahrbahnunebenheitsinduzierter Radkraftschwankungen von Straßenfahrzeugen auf der Basis stochastischer Differentialgleichungen

Fahrbahnunebenheiten stellen neben Brems- und Anfahrvorgängen die wichtigste Ursache für Schwingbewegungen von Straßenfahrzeugen dar. Ausgehend von einer Beschreibung der Fahrzeuge auf der Basis so genannter Starrkörpermodelle wird ein effizientes Verfahren zur Ermittlung fahrbahnunebenheitsinduzierter Fahrzeugschwingungen sowie der daraus resultierenden Streuungen vertikaler Radkräfte präsentiert. Die mathematische Beschreibung der Fahrbahnunebenheiten erfolgt dabei als normalverteilte vektorielle Zufallsprozesse, welche die wesentlichen Charakteristika realer Unebenheitsverläufe im stochastischen Sinne widerspiegeln. Wie experimentelle Untersuchungen belegen, kommt dabei der Berücksichtigung der Korrelation zwischen den versetzt am Fahrzeug wirkenden Unebenheitsamplituden in den einzelnen Reifenaufstandspunkten eine besondere Bedeutung zu. Durch eine Darstellung der stochastischen Eigenschaften realer Unebenheitsverläufe über so genannte Formfilter sowie eine Erweiterung der zugrundeliegenden Zustandsgleichung, wird eine Beschreibung des dadurch induzierten Schwingungsverhaltens von Straßenfahrzeugen auf der Basis stochastischer Differentialgleichungen möglich. Die darauf begründete Kovarianzanalyse linearer Schwingungssysteme, welche für normalverteilte Erregerprozesse die vollständige Information des Antwortverhaltens repräsentiert, stellt eine effiziente Methode zur Berechnung von Zufallsschwingungen infolge mehrfachkorrelierter stochastischer Erregung dar.