跌落高度擬合方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種，具體涉及一種跌落高度擬合方法。
【背景技術】
[0002] 在標準EN 1177-2008《沖擊減震游樂場鋪面.臨界跌落高度的測定》中給出了一 種臨界跌落高度（HIC= 1000)的手工繪圖求解的方式。該方式存在極大的不精確性，典型 例子如圖1所示，圖1中m為沖擊測試點，H為跌落高度，HIC為臨界跌落高度，在曲線中HIC =1000對應點為臨界點。在作圖過程中曲線的繪制，臨界跌落高度的尋找，完全取決于測 試人員的經驗，對測試的熟悉程度，一定程度還同去測試時候的心理相關，因此結果存在很 大的隨機性，無法復現。
[0003] 同時，標準中要求對于一個跌落測試結果，最少需要兩個值的HIC值在1000以下， 最少兩個值HIC在1000以上。兩個值應當低于臨界跌落高度不大于500mm，兩個值應當高 于臨界跌落高度不大于500mm。因此測試采樣點的合法性必須在臨界跌落高度求解完成后 才可以判斷，如果發(fā)現采樣點不合法，必須重新采樣，并對HIC-跌落高度曲線進行繪制，該 步驟會增加工作量，同時被測試點在反復沖擊作用下，可能產生一定的材質變性，導致測試 結果的偏離。

【發(fā)明內容】

[0004] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種跌落高度擬合方法。
[0005] 為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：
[0006] 本發(fā)明提供一種跌落高度擬合方法，包括以下步驟：
[0007] S1、有效測試點列表維護：跌落測試機進行沖擊測試，得到沖擊測試點的跌落數 據并生成測試點列表，將新的沖擊測試點的跌落數據加入已經生成的測試點列表時進行沖 突分析，若不沖突，生成新的有效測試點列表后進入步驟S2,若沖突，則按照沖突判定規(guī)則 刪除沖突點，生成新的有效測試點列表后進入步驟S2 ;
[0008] S2、確定是否可以三次B樣條擬合：根據S1中新的有效測試點列表進行判斷是否 包含四個以上的有效測試點，若是，則進入步驟S3,若否，則進行跌落測試引導后進入步驟 S1 ；
[0009] S3、三次B樣條擬合：利用三次B樣條基函數，根據四個相鄰的有效測試點的跌落 數據計算出每一段擬合曲線的若干個型值點，然后將密集的型值點連接起來形成擬合的三 次B樣條曲線；
[0010] 三次B樣條基函數為：
?
[0012] 三次B樣條曲線為：
[0014] 其中，rju)表示三次B樣條曲線第i段的參數方程，NQ,4(u)表示三次B樣條曲線 的第〇個基函數，Uu)表示三次B樣條曲線的第1個基函數，N 2,4(u)表示三次B樣條曲 線的第2個基函數，N3,4(u)表示三次B樣條曲線的第3個基函數，\表示三次B樣條曲線 特征多邊形第i個頂點矢量，V i+1表示三次B樣條曲線特征多邊形第i+1個頂點矢量，V i+2 表示三次B樣條曲線特征多邊形第i+2個頂點矢量，Vi+3表示三次B樣條曲線特征多邊形第 i+3個頂點矢量；
[0015] S4、臨界跌落高度求解：根據步驟S3得到的三次B樣條曲線，求解三次B樣條曲線 上HIC = 1000對應點的跌落高度；
[0016] S5、確定是否取得有效臨界跌落高度：根據步驟S4得到的跌落高度，在步驟S1中 有效測試點列表中尋找，在區(qū)間【跌落高度-500mm，跌落高度】內是否存在二個有效測試點， 以及在區(qū)間【跌落高度，跌落高度+500_】內是否存在二個有效測試點，若存在，則進入步驟 S6,若不存在，則進行跌落測試引導后進入步驟S1 ;
[0017] S6、輸出結果：輸出得到的三次B樣條曲線以及臨界跌落高度在得到的三次B樣條 曲線上HIC = 1000對應點的跌落高度。
[0018] 本發(fā)明中上述的步驟S1中跌落數據包括跌落高度和HIC值，
[0019] 沖突判定規(guī)則包括：是否有點重合和是否有點相互矛盾，是否有點重合為新的沖 擊測試點與已經生成的測試點列表中的跌落高度和對應HIC值是否完全相等，是否有點相 互矛盾為新的沖擊測試點與已經生成的測試點列表中的跌落高度和HIC值是否矛盾。
[0020] 本發(fā)明中上述的跌落測試引導步驟包括：
[0021] D1、判定是否存在有效測試點：獲取有效測試點列表，確定是否存在有效測試點， 若存在，則進入步驟D2,若不存在，則提示跌落高度在一固定點處進行測試；
[0022] D2判定是否存在一個有效測試點：若有效測試點大于一個，則進入步驟D3,若有 效測試點為一個，則求解有效測試點和原點對應的直線U，以直線1^的直線方程求解HIC = 1000對應點的跌落高度，然后提示在該跌落高度進行跌落測試；
[0023] D 3、判定是否存在二個有效測試點：若有效測試點大于二個，則進入步驟D4,若 有效測試點為二個，則求解二個有效測試點對應的直線L 2，以直線1^2的直線方程求解HIC = 1000對應點的跌落高度，然后提示在該跌落高度進行跌落測試；
[0024] D4、判定是否存在三個有效測試點：若有效測試點大于三個，則進入步驟D5,若有 效測試點為三個，則求解三個有效測試點對應的二次曲線C 2，以二次曲線C2的直線方程求 解HIC = 1000對應點的跌落高度，然后提示在該跌落高度進行跌落測試；
[0025] D5、判定臨界點左側是否存在二個有效測試點：判定在區(qū)間【臨界點高度-500mm， 臨界點高度】內是否存在二個有效測試點，若有效測試點為二個，則進入D6,若有效測試點 小于二個，則提示在區(qū)間【臨界點高度-500mm，臨界點高度】內進行跌落測試；
[0026] D6、判定臨界點右側是否存在二個有效測試點：判定在區(qū)間【臨界點高度，臨界點 高度+500mm】內是否存在二個有效測試點，若有效測試點為二個，則結束，若有效測試點小 于二個，則提示在區(qū)間【臨界點高度，臨界點高度+500_】內進行跌落測試。
[0027] 本發(fā)明具有以下的有益效果：
[0028] 一，按照沖突判定規(guī)則刪除沖突點，得到有效的測試點，便于快速進行三次B樣條 擬合，提尚測試的效率；
[0029] 二，B樣條曲線具有直觀性、局部性、凸包行、保凸性、幾何不變性和變差減少等性 質，便于局部修改，利用三次B樣條曲線對有效的測試點進行曲線擬合，實現臨界跌落高度 的快速求解，進一步提高測試的效率；
[0030] 三，跌落測試引導采用逐次逼近的方法進行測試引導，并提示可能合適的測試點 進行測試，從而提高測試的效率。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明【背景技術】的臨界跌落高度（HIC = 1000)示意圖。
[0032] 圖2為本發(fā)明一種實施方式的整體流程圖。 圖3為本發(fā)明一種實施方式的跌落測試引導流程圖
【具體實施方式】
[0033] 下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
[0034] 為了達到本發(fā)明的目的，如圖2所示，在本發(fā)明的其中一種實施方式中提供一種 跌落高度擬合方法，包括以下步驟：
[0035] S1、有效測試點列表維護：跌落測試機進行沖擊測試，得到沖擊測試點的跌落數據 并生成測試點列表，將新的沖擊測試點的跌落數據加入已經生成的測試點列表時進行沖突 分析，若不沖突，生成新的有效測試點列表后進入步驟S2,若沖突，則按照沖突判定規(guī)則刪 除沖突點，生成新的有效測試點列表后進入步驟S2 ;
[0036] S2、確定是否可以三次B樣條擬合：根據S1中新的有效測試點列表進行判斷是否 包含四個以上的有效測試點，若是，則進入步驟S3,若否，則進行跌落測試引導后進入步驟 S1 ；
[0037] S3、三次B樣條擬合：利用三次B樣條基函數，根據四個相鄰的有效測試點的跌落 數據計算出每一段擬合曲線的若干個型值點，然后將密集的型值點連接起來形成擬合的三 次B樣條曲線；
[0038] 三次B樣條基函數為：
[0040] 三次B樣條曲線為：
[0042] 其中，rju)表示三次B樣條曲線第i段的參數方程，NQ,4(u)表示三次B樣條曲線 的第〇個基函數，Uu)表示三次B樣條曲線的第1個基函數，N 2,4(u)表示三次B樣條曲 線的第2個基函數，N3,4(u)表示三次B樣條曲線的第3個基函數，\表示三次B樣條曲線 特征多邊形第i個頂點矢量，V i+1表示三次B樣條曲線特征多邊形第i+1個頂點矢量，V i+2 表示三次B樣條曲線特征多邊形第i+2個頂點矢量，Vi+3表示三次B樣條曲線特征多邊形第 i+3個頂點矢量；
[0043] S4、臨界跌落高度求解：根據步驟S3得到的三次B樣條曲線，求解三次B樣條曲 線上HIC = 1000對應點的跌落高度；