花纹结构对轮胎气动噪声影响的风洞试验研究

对负荷变形后的轮胎花纹进行3D打印重构，分别对垂直对称花纹、点对称花纹和轴对称花纹3种花纹结构的轮胎模型进行风洞试验，获得轮胎花纹表面压力脉动（压力脉动）特性和花纹气动噪声（气动噪声）。结果表明，花纹结构对轮胎压力脉动特性有显著影响，压力脉动越大，其对应的气动噪声越高。研究结果为有效控制轮胎压力脉动、降低气动噪声提供了参考。     

轮胎花纹设计及其对相关性能影响研究现状

系统分析花纹设计对轮胎多种性能提升的影响，并简述国内外轮胎花纹设计方法的特点及应用现状。轮胎花纹设计方法分为正向设计、逆向设计和3D打印3种，介绍了正向参数化设计的3D建模流程及逆向花纹设计方法的主要步骤和特点。分析近年来国内外关于轮胎花纹的研究以及花纹设计对轮胎噪声、滚动阻力、耐磨性能、滑水性能、侧偏性能和散热性能的影响，指出轮胎花纹设计智能化及轮胎多种性能协同提升的发展方向。     

基于卷积神经网络的轮胎花纹噪声值预测

利用图像处理和卷积神经网络（CNN）搭建轮胎花纹结构与轮胎花纹噪声值之间的数学模型，分别采用CNN模型和BP神经网络对轮胎花纹噪声值进行预测，并对比预测精度。结果表明：采用CNN模型，轮胎花纹噪声值的预测值与实测值的平均绝对误差为0.591 dB，平均相对误差为0.81%；采用BP神经网络，轮胎花纹噪声值的预测值与实测值的平均绝对误差为0.713 dB，平均相对误差为0.95%；相较于BP神经网络，CNN模型对轮胎花纹噪声值的预测精度更高。     

低噪声轮胎花纹结构参数优化方法

在轮胎花纹低噪声优化原理及寻优方法研究基础上，重点论述了用模糊遗传算法（F－GA）对轮胎花纹的花纹块大小及比例、花纹槽大小及比例、节距排列、节距比例、错位及花纹条数八大参数进行优化的方法。通过寻优可得到多种低噪声轮胎花纹方案，再对其耐磨性、抓着力、美观程度等进行模糊综合评判，最终确定各项性能最佳的低噪声轮胎花纹方案。     

室内轮胎花纹噪声测量方法研究

针对轮胎花纹噪声仿真分析结果与实测数据存在差异的问题，进行了室内不同方位轮胎花纹噪声测量试验。试验发现，轮胎花纹噪声的发声类似扬声器发声，有极强的指向性，若仅用一个测点的噪声声压级评判噪声的大小会导致方案排队和择优上的困难与矛盾。经分析研究，提出了一种全方位测定轮胎花纹噪声的方法，并制定了测量规范。     

轮胎花纹噪声动力学分析

从动力学角度研究轮胎花纹噪声的发声机理。分析得出，车速越快、轮胎充气量越小、花纹块的密度越大，花纹块的噪声声压越大；花纹槽的腔体积、车速和汽车载质量越大，花纹槽的噪声声压越大。从噪声波干涉与合成的角度论述花纹结构参数对轮胎花纹噪声的影响。     

基于CAA-RADE的轮胎三维花纹参数化设计的实现

为了实现轮胎花纹的快速设计,提出一种基于CAA-RADE的轮胎三维花纹参数化设计方法。在讨论轮胎花纹关键问题的基础上,给出了轮胎花纹沟曲面创建的基本方法;采用VC++语言作为CATIA软件的二次开发工具,并借助CATIA的组件开发环境,实现轮胎三维花纹的参数化设计;给出了轮胎三维花纹参数化设计的实例。测试结果表明,该程序可以减少轮胎花纹设计过程中存在的大量重复性劳动,使轮胎花纹设计更加简单和高效。     

低噪声轮肥花纹设计原则

借助最新研究开发的“轿车轮胎微机仿真系统”及“轮胎花纹噪声级频谱评判法则”成果，研究低噪声轮胎花纹设计方法与原则，经理论分析和实验验证是出，胎面花纹排列节距比，轮胎圆周上同类花纹重复排列的周期之经，各花纹块面积之比，槽沟之间的距离之比以各沟槽面积之比均宜取不接近于整数的无理数，横向沟槽，细长沟槽及横向纵向死沟的噪声较大。     

子午线轮胎胎面花纹设计探讨

本文结合205／60R15 TL子午线轮胎设计工作，就高速轿车子午线轮胎的胎面花纹设计的特殊要求，花纹块和花纹沟的设计，节距的选择，节距排列顺序以及上下模型的错位等进行了探讨。胎面花纹设计应是不同花纹块和花纹沟的宽度比取无理数。花纹条数越多，降低噪声效果越好，但必须考虑轮胎的使用寿命和综合性能。花纹的节距应取无理数比较好，而且，节距的序列应为不等距无序排列。花纹应有合理的错位。     

轮胎花纹块模具型腔数控加工研究

轮胎花纹的参数化设计是轮胎制造中的技术难题,首先分析了平面二维花纹图向轮胎表面映射的关键技术,并给出了具体的算法。对花纹曲线的构建和轮胎胎面花纹的三维造型等提出了相应的解决思路。经实验,造型结果显示该方法可以有效地构造轮胎花纹的形状,适用于轮胎花纹块模具型腔数控加工,具有较强的工程实践和推广意义。     

轮胎花纹噪声仿真系统

提出一种仿声方法,在由发声模型得到的声波波形数据基础上,经ＰＣＭ编码、重新采样等处理,生成模拟室内测量和场地测量的标准格式和ＷＡＶ声音文件,在多媒体计算机中运行,对花纹噪声进行仿真,产生轮胎噪声,为噪声主观评价提供监听环境。与轮胎花纹噪场频谱的客观评价相结合,进行综合分析,可以替代传统的轮胎花纹噪声测量评价方法,实现花纹方案筛选,既节约试验费用,又大大缩短设计周期。     

基于区域重叠及相关系数的轮胎花纹相似度算法

花纹设计是轮胎设计中非常重要的一部分,它直接影响轮胎的滚阻、湿滑和噪音等多个重要性能指标,也是轮胎技术水平的综合体现。针对当前国内外对轮胎花纹相似度评定大多采用人为观察,存在判定结果受主观因素影响大、结果不确定等问题,提出一种基于区域重叠及相关性的轮胎花纹相似度算法,在对轮胎花纹设计图像进行预处理和对准的基础上,分别求取不同轮胎花纹之间的区域重叠度和相关系数,并将两者计算结果通过权重系数进行综合,使对轮胎花纹相似度的计算更加客观和准确,并在所开发的相似度自动判别软件平台上,对所设计算法采用多种实物轮胎花纹进行试验验证,得到了理想效果。所讨论的轮胎花纹相似度算法不但能够为轮胎花纹数据库查重和检索提供有效手段,还能作为轮胎花纹设计侵权判定的参考技术。     

轮胎花纹噪声的相对测量

叙述了通过测量声强计算声功率的方法测量轮胎噪声的原理,提出一种适合于现场使用的轮胎花纹噪声对相测量方法,将此方法用于优化轮胎纹设计,给出了不同行驶速度时,不同胎面花纹的测量结果并对其进行了讨论。     

基于SolidWorks轮胎花纹设计系统开发的研究

针对轮胎花纹设计过程中需要大量重复性操作的问题,创建了一种以Solid Works为二次开发平台的轮胎花纹设计系统。结合轿车圆弧形胎肩轮胎花纹设计实例,介绍了该系统通过在对话框中输入参数和从数据库中选择参数的方法,来实现自动化的轮胎轮廓计算,完成自动三维模型建立和参数化设计。阐述了轮胎花纹设计的2种方法:交互界面式轮胎花纹节距设计及其自动装配与轮胎花纹的花纹沟参数化设计。研究结果表明,该系统可以更加方便、智能地设计轮胎花纹。     

轮胎胎面花纹的参数化设计

以12.00R20全钢载重子午线轮胎某一类型胎面花纹为例,利用三维软件CATIA探讨轮胎胎面花纹的参数化设计方法.通过提取胎面花纹的主要特征参数建立花纹块模型,同时建立花纹块的主要特征参数与相应实体之间的关联关系,利用Excel实现花纹块的参数化,结合CATIA软件建立胎面花纹块数据库,实现轮胎胎面花纹的三维参数化设计.     

全钢子午线轮胎活络模的初步研究

研究了活络模具花纹块的各种加工方法，比较了各自的优缺点。对钢制活络模花纹块的热膨胀进行了计算。得出了多种规格花纹块间隙的变化规律。提出了一套较为合理的花纹块加工工艺，并对模具各运动面的磨损进行了分析．提出了解决方案，对导套加工提出了特殊要求。     

全钢载重子午线轮胎胎面花纹散热性能探讨

基于傅立叶热传导方程、室内机床试验和实际理赔轮胎分析,探讨全钢载重子午线轮胎胎面花纹的散热性能.结果表明,一般情况下块状花纹的散热性能优于纵向和横向条状花纹;采取增大空气在胎面花纹中的流通、减小花纹沟槽角度以及肩部开肩口和加散热片等优化措施,有利于提高胎面花纹的散热性能,从而提高轮胎的耐久性能和使用寿命.     

降低轮胎噪声的途径

对噪声产生的机理和降低噪声的途径进行了分析和讨论,提出实用的胎面花纹段排列顺序和保持胎面中心线两侧花纹相位差的原则,并提出一种对胎面花纹设计进行噪声     

轮胎胎面花纹边界特征提取方法研究

在对轮胎花纹造型特征研究的基础上,对胎面花纹边界特征提取在逆向数字化建模中的应用方法进行研究。在空间切片分层和投影图像特征提取的基础上,提出了一种基于灰度图像区域增长的边界特征提取方法。该方法首先借鉴切片分层的思想,采用同心球与扇形混合空间分割方案以及主成分统计分析方法,将三维扫描点云投影为带有深度值的胎面花纹灰度图像,然后利用区域增长方法提取出花纹边界特征点。试验结果表明,该方法能够处理各种复杂的半钢子午线轮胎花纹,可在约50s内完成360°3D花纹的特征点提取,提取误差较小。该方法从底层解决了逆向工程技术在轮胎行业中的应用,在对诸多新型轮胎花纹测试中具有较好的精确性、高效性及广泛的自适应性,能有效地缩短开发周期并改善轮胎的综合性能。     

纵向花纹载重斜交轮胎受力分析及花纹沟底裂口改善措施

根据对载重斜交轮胎纵向花纹块的受力分析,采取改善轮胎轮廓设计、优化接地印痕形状和接地压力分布、改善花纹沟形状、减小花纹块曲折度、减小花纹深度和花纹块所占比率及合理设计花纹沟下部圆弧等措施,可以降低花纹沟底的应力集中和橡胶的应变幅度,提高胶料的耐疲劳寿命,进而改善花纹沟底裂口现象。