轿车子午线轮胎噪声探讨

介绍轮胎噪声的产生机理和测试方法,并探讨轿车子午线轮胎花纹对噪声的影响.减小花纹沟槽的深度、宽度和角度,采用斜向花纹块可降低轮胎噪声;为了使噪声的频率更加分散,需要将轮胎花纹设计成不同的节距,节距排列比率采用较大的无理数,且随机排列.室内噪声测试分析表明,光面轮胎噪声最低,花纹优化设计后的轮胎噪声明显低于普通花纹轮胎噪声.     

轿车子午线轮胎NVH性能影响因素的研究

研究胎面花纹、轮胎结构和充气压力对轮胎噪声、振动和声振粗糙度(NVH)性能的影响。结果表明:优化错位排列的胎面花纹块可以减小花纹噪声;优化接头分布的轮胎结构可以提高轮胎的均匀性和NVH性能;在车速和路况相同的情况下,轮胎的充气压力越小,其噪声越小,NVH性能越好。     

轮胎花纹噪声的控制

从频域声能量均衡、时域声中心能量分布均衡和花纹沟气柱共鸣３个方面研究了花纹及其花纹块和花纹沟的结构与排列对轮胎噪声的影响,得出了低噪声轮胎花纹设计方法,并提出了轮胎花纹噪声控制的工作程序。     

低噪声轮胎花纹设计原理与方法

阐述了低噪声轮胎花纹的设计原理与方法及低噪声评价准则,低噪声轮胎花纹设计原则如下,（1）不同花纹块和不同花纹槽的宽度比均应取无理数比,（2）花纹条数越多,降噪效果与花纹周期不应成整数比,花纹周期越长越有利于降噪,依据以上原则进行低噪声轮胎花纹设计,并进行微机仿真噪声模拟,再根据低噪声评价准则对花纹方案比和择优,最后确定最佳设计方案。     

胎面花纹设计对轮胎噪声的影响

采用光面胎花纹雕刻,研究胎面花纹设计对轮胎噪声的影响,分别考察花纹沟类型、横向花纹沟的深度和宽度、花纹节距、胎肩花纹沟开放形式和胎肩花纹沟角度的影响。结果表明:轮胎花纹是轮胎噪声的主要来源,可以通过优化胎面花纹结构来降低轮胎噪声;选择合适的花纹类型,优化花纹块(沟)的设计和花纹节距的排列顺序,选择合适的胎肩花纹沟开放形式和花纹沟角度均可以实现轮胎降噪。     

防滑轮胎

由朱宏伟申请的中国专利（专利号ZL200520019835．8，公开日期2006-06-21）“防滑轮胎”，如图1所示。该轮胎胎面上均匀设置W形的花纹块（1），在花纹块凸起面的四周设置排污沟槽（4），在前后设置的排污沟槽内均布花纹连接筋（5），以加强花纹之间的牢固性，并且起轮胎花纹磨耗深度的安全警示和分流排污槽内污物的作用，可以有效延长轮胎的使用寿命；在胎面两侧对称设置小排污沟槽（9），将W形花纹块两侧分割成形状不一的纹路，分散了排污抓着力，提高了花纹的互动性，可充分发挥汽车在转弯、启／制动时的抓着性能，降低磨耗，提高操纵性能；在胎面花纹的凸面上均匀设置Y形刀槽（8），其有较好的收缩性，并给花纹块带来柔动性，调整胎面的抓着力，降低噪声；在W形花纹凸起面内均匀交错设置口边带有对称切槽的直桶形凹坑（2）和连续的U形钢丝网（3），U形钢丝网开口向外，开口的凸形网头露出轮胎；在W形顶尖部位和两侧对称的小花纹（7）上设置口边带有对称切槽的葫芦形凹坑（6）。     

轮胎花纹噪声的发声机理

从声学理论和实验两方面对轮胎花纹噪声的发声机理进行了深入分析研究,得出花纹块的拍打撞击声、花纹沟的泵浦噪声、光面胎沙声及沟内气柱共鸣声是轮胎花纹噪声的主要噪声源。轮胎接地区域前沿、中央和后沿区由于各种因素生产振动所激发的辐射噪声强度以前沿区为最强,中央区次之,后沿区最小。在综合分析的基础上提出两条经验法则：一是轮胎花纹块的撞击声谱只和它的面积有关而与它的形状无关;另一条是花纹沟的泵浦噪声谱只和花纹     

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。     

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。     

PPA噪声分析软件在轮胎花纹优化设计中的应用

研究PPA噪声分析软件在轮胎花纹优化设计中的应用。进行初始轮胎花纹方案设计后,首先进行噪声频谱分析,然后借助PPA软件进行错位值优化和花纹角度调整,再生成花纹噪声频谱曲线,分析噪声能量分布。轮胎噪声测试结果表明,优化后轮胎噪声明显下降。     

轮胎花纹噪声的发声模型

在分析轮胎花纹噪声发声机理的基础上,建立了轮胎花纹噪声各主要噪声源的发声模型,进而将花纹块和花纹沟的噪声波计权合得到时域波形,并通过离散傅立叶变换（用ＤＦＴ）,得到胎面花纹噪声的频谱,经过自动分析,评判,筛选出满意方案。为研究或设计低噪声轮胎花纹提出了依据。     

235/35ZR20 S-1087轿车轮胎低噪声胎面花纹的优化设计

介绍235/35ZR20S-1087轿车轮胎低噪声胎面花纹的优化设计情况。利用噪声分析软件确定胎面花纹优化设计方案为:胎面弓型主花纹沟曲线半径取130～160mm,连通沟倾斜角度为40～45°,花纹沟占行驶面面积比例为31%,胎面花纹从胎冠至胎肩连续、花纹沟延伸至胎肩花纹终点位置,左半花纹节距排列和右半花纹节距排列间错位30mm。优化轮胎的分析噪声不大于M标准曲线值,轮胎与路面间辐射产生的直接噪声以及汽车匀速行驶时车内噪声均比未优化轮胎降低,且通过欧盟ECE117噪声认证。     

轮胎花纹顺逆向沟噪声动力学分析

从动力学角度研究不同开口方向的花纹沟的噪声差别。分析及仿真试验结果表明,逆向沟口喷出的气团除了原有速度外,还加入了一个向前的车速的分量,而顺向沟喷口气团速度减去一个分量速度;根据推导的经验公式得出逆向花纹沟的噪声比顺向沟大3 dB左右。     

低噪声轮胎花纹设计原则

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得出，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比、各花纹块面积之比、槽沟之间的距离之比以及各沟槽面积之比均宜取不接近于整数的无理数，横向沟槽、细长沟槽及横向或纵向死沟的噪声较大。     

不规则横向细沟槽胎面花纹噪声研究

研究横向细沟槽对轮胎胎面花纹噪声的影响.结果表明,无论加刻什么类型的横向细沟槽,声压级都大幅升高;速度对声压级的影响程度大于负荷;在3种类型的横向细沟槽中,S形直沟槽噪声较小,且正、反转时声压级差异小;15°斜沟槽声压级较0°与15°交替排列沟槽略高,但0°与15°交替排列沟槽的正转和反转声压级差异较大.     

便携式轮胎花纹噪声智能测量分析仪

设计基于多媒体的轮胎花纹噪声智能测量分析仪，应用TNS／ODS分析优化软件，可测量轮胎花纹噪声的声压级。将噪声形成wav音频文件，通过二级定标引入A，B，C三档模糊(Fuzzy)计权网络，生成3档声压级，可执行时域、频域分析以及轮胎噪声性能评判。     

轮胎花纹噪声仿真与实测分析

采用武汉理工大学开发的TPN轮胎花纹噪声仿真系统对不同规格轮胎花纹噪声进行仿真分析,并与实测数据进行对比。结果表明:由于实测噪声包括非花纹噪声,轮胎噪声实测1/3倍频程直方图与仿真图有一定差异;实测与模拟轮胎噪声A计权声压级变化趋势基本一致。     

轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法

分析轮胎噪声影响因素,提出低噪声轮胎设计方法。胎面花纹形状、节距及排列、胎面胶配方以及轮胎均匀性等都对轮胎噪声有一定影响;采用尽可能多的节距数,减小花纹沟深度和宽度,适当降低胎面胶硬度,减小胎冠和胎侧刚度,提高轮胎均匀性等均有利于减小轮胎噪声。