轿车轮胎降噪优化技术问题分析

针对当前轿车轮胎降噪优化技术中存在的问题进行研究。分析得出,轮胎噪声与轮胎花纹噪声、实测轮胎噪声谱与微机仿真轮胎花纹噪声谱有本质上的差异,不可混为一谈。纠正了轮胎降噪技术中的错误,即轮胎噪声实验室实测分析不可替代微机仿真分析,更不可取代微机仿真优化,否则将低噪声轮胎的研究和设计引入歧途。     

道路/轮胎噪声研究的现状与发展

阐述当前国内道路/轮胎噪声研究的现状,包括微机仿真分析、优化技术以及室内轮胎噪声测试和寻优技术。指出轮胎低噪声优化通过改变轮胎花纹节距大小和比例、排列组合来降噪是有限的;轮胎噪声室内测试得到的谱线和总声压级存在精度问题;从室内测试轮胎噪声谱中提取轮胎花纹噪声和非轮胎花纹噪声;全参数优化可以大幅度降低噪声;阐明半/全消声室用于轮胎噪声测试的优缺点。     

从实测轮胎噪声谱中提取非花纹噪声谱的方法

轮胎花纹噪声的计算机仿真谱和轮胎噪声的实测谱是有区别的。计算机仿真的仅是轮胎花纹噪声,而实测得到的噪声谱除轮胎花纹噪声外,还有非轮胎花纹噪声,是两者的合成。仿真谱和实测谱的差异给轮胎花纹噪声分析和优化技术带来极大的误差和误导,是急待解决的问题。本文提出,轮胎花纹噪声的实测谱和仿真谱是可以通过复频相互转换的,并详细说明了转换方法,工程实用价值极大。     

轮胎噪声实测谱与仿真谱的解读

提出一种简易的轮胎噪声实测谱和仿真谱的解读方法。首先将轮胎噪声谱分为低频段、中频段和高频段,再根据不同频段轮胎噪声的声能分布情况,得到轮胎总噪声声压级在各个频段所占的比例,最后通过评分公式进行计算,判断是否为低噪声轮胎。该方法可弱化主客观评价不一致的现象。     

基于声偶极子原理修正载重轮胎噪声模型

研究载重轮胎噪声发声机理,基于声偶极子原理改进轮胎花纹噪声发声模型。由于载重轮胎花纹块击地声和离地粘吸声是噪声主要来源,考虑轮胎与路面形成喇叭筒效应及轮胎前后沿构成排偶极子效应,开发出载重轮胎噪声仿真分析及优化软件包。结果表明：改进的载重轮胎花纹噪声发声模型更合理、更精确,轮胎花纹噪声实测谱与仿真谱接近。     

TNS／ODS系列低噪声轮胎花纹仿真分析与优化软件的应用

介绍TNS／ODS系列低噪声轮胎花纹仿真分析与优化软件的应用。经相关企业多年使用证明,TNS／ODS系列低噪声轮胎花纹仿真分析与优化软件功能全,使用方便,智能化程度高,可以对轮胎花纹噪声进行评价诊断、仿真分析、放声鉴听和优化设计,实用性好。     

轮胎花纹噪声仿真与优化系统软件设计

从软件实现的角度阐述了构建轮胎化纹噪声仿真与优化系统（ＴＰＮ－ＯＤＳ）的整体思路,分析了系统的结构及其功能分布,并分别从轮胎花纹噪声仿真分析、噪声评判、缺陷诊断和低噪声优化４个方面阐述了四个方面的具体实现。表明ＴＰＮ－ＯＤＳ可成为轮胎花纹低噪声圾和开发轮胎新产品的有力辅助工具。该系统已达到工程实用水平。     

低噪声轮胎的设计理念与技术分析

根据轮胎噪声源的分类,结合典型的低噪声轮胎设计,从轮胎振动噪声、空气噪声和轮胎花纹节距设计优化方面分析了当前低噪声轮胎设计的技术思路。分析结果表明,目前降低轮胎噪声的主要技术手段有以下几方面:不对称多节距的胎面花纹设计;减小横沟宽度,增加纵沟宽度;拓展轮胎噪声频谱的三维花纹沟设计;改善胎面接地压力分布,优化轮胎轮廓以降低胎体对振动激励的响应。     

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。     

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。     

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。     

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。     

轮胎降噪设计技术

根据轮胎噪声机理分析的结论,确定了轮胎噪设计具体措施是选择低噪声的花纹形状并对花纹组合方式进行优化。介绍了低噪声共纹的设计巧以及低噪声轮肥的开发步骤。     

轮胎花纹与路面纹理耦合对轮胎噪声的影响

介绍低噪声轮胎与低噪声路面研究现状、轮胎噪声产生机理以及轮胎噪声研究中有待解决的问题.根据不同研究机构得出的相异结论,提出了轮胎与路面耦合与噪声关系这一概念,解释了由于轮胎振动、轮胎花纹与路面纹理不同匹配,有可能导致车辆在水泥混凝土路面上的轮胎噪声反而比在沥青路面上小的结论,为低噪声轮胎花纹与低噪声路面的设计提供新的研究途径.     

轮胎噪声的分析与测试方法

介绍国内外轮胎噪声的研究进展及测试方法。轮胎作为车辆与地面直接接触的部件,其产生的噪声对车辆性能影响很大。目前轮胎噪声的测试方法主要有滑行法、拖车法和室内转鼓法。国内轮胎企业应加大对低噪声轮胎的研究投入,深入分析轮胎噪声的发声机理,不断提高仿真精度,为降低环境噪声做出贡献。     

低噪声轿车轮胎的研发

介绍轮胎噪声的产生机理、分类及影响因素,提出降低轮胎噪声的方法,并在此基础上设计了一款低噪声轿车轮胎。胎面花纹形式、节距种类及排列顺序、胎面胶配方以及轮胎均匀性等都对轮胎噪声有一定的影响。采用尽可能多的节距数、优化节距排列,调整胎面花纹形式、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降低轮胎噪声。配合使用轮胎噪声分析软件,对轮胎噪声性能进行预测,可大幅提高设计效率。     

轮胎/道路噪声耦合预测模型

在分析轮胎/道路噪声发声机理的基础上,建立了轮胎/道路噪声各主要噪声源的发声模型,并将轮胎和道路的噪声波合成得到总的时域波形,通过离散傅立叶变换得到轮胎/道路噪声的频谱,得出了时域耦合因子行阵和频域耦合因子行阵,为低噪声轮胎花纹和低噪声路面的研究和设计提供了理论依据和技术路线.     

轮胎花纹噪声的微机仿真发声

从轮胎花纹的时域波形中提取信息，运用16位PCM编码生成WAV格式的声音文件，用多媒体设备播放，并加入背景噪声，实现轮胎花纹噪声的微机仿真发声。试验证明，模拟噪声与实测噪声非常接近，多普勒效应十分逼真，为轮胎噪声主客观评价提供了经济的试验环境与有效的手段。     

基于有限元仿真的轮胎噪声模拟分析

以225/50R16半钢子午线轮胎为研究对象,采用Abaqus软件,按照真实轮胎静负荷试验工况对其进行模拟分析,得到仿真接地印痕,并进行轮胎噪声模拟。结果表明:仿真接地印痕的长轴、短轴和平均接地压力与实测结果的相对误差在1.5%以内;将仿真印痕参数导入噪声分析软件,80 km·h~(-1)速度下的轮胎噪声模拟计算结果与实测噪声结果的差值在1 dB以内。     

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。