粗糙沥青路面轮胎滚动噪声室内室外试验匹配度研究

粗糙沥青路面在我国公路建设中有着广泛的应用,为了减少该路面室外轮胎噪声试验对天气的依赖性,本文基于转鼓试验室轮胎噪声试验,对比了该路面室内室外轮胎噪声频谱的差异性,研究发现,在沥青转鼓鼓面上,当车辆的工况为50-20km/h滑行工况时,车内外噪声测点数据和室外试验数据有着很高的匹配度,且吻合部分的数据频段为该路面典型噪声频段;而当车辆的工况为20、30、40、50km/h匀速时,车内噪声测点数据吻合性较差,车轮噪声数据匹配度依旧较高。通过两者匹配度的研究可以发现,当进行该路面的四驱转鼓试验时,50-20km/h滑行工况的右后车轮数据可以很好地替代室外试验噪声数据,从而有效地减少了对恶劣环境的依赖性和试验成本,提高了试验的安全性。     

拖车法测试轮胎与路面噪声的外界影响因素研究

1引言 目前,被外界广泛认可的测量轮胎与路面噪声方法有三种:滑行法、转鼓法和拖车法.其中,拖车法能够克服前两种测试方法中所存在的客观不利因素,更为精确地反映轮胎/路面噪声的真实情况.     

速度与载重对车-路系统影响的试验研究

针对车辆荷载与速度在路面结构破坏中的重要性,通过试验研究了不同载荷(空载、满载、超载)和行驶速度(60 km/h、80 km/h、100 km/h)对车-路系统的影响.试验结果表明, 车辆行驶过程中,各车轮的垂直振动加速度随着行车速度的增大而呈上升趋势;在速度一定的情况下,车辆空载与超载产生的动载效应明显要大于满载;车速为60 km/h和100 km/h时,车辆后轮空载的法向荷载大于满载的法向荷载;超载行车下,车轮的法向荷载相较静载均增加;车辆空载条件下,路面动位移随着车辆速度的提高先增大后又略下降,但在满载和超载的条件下,路面动位移却随着车速的提高而增大;在车辆低速行驶时,空载时的路面动位移大于满载和超载,而在车辆高速行驶时,路面动位移是随着载重的增加而增加的.     

考虑车轮-路面接触长度的桥头跳车动力荷载分析

对车辆经过桥头错台时的动力荷载进行分析,提出考虑轮胎-路面接触长度的车轮模型,并计及车轮的滚动轨迹。结合有限元动力学分析方法,对车辆上、下桥头错台时的动力荷载进行定量分析。数值仿真表明：考虑接触长度的模型更符合车轮与路面接触的实际情况,动力荷载计算值较平缓;下桥跳车时车轮脱空的临界速度计算值大大提高,10 mm错台跳车临界速度约60 km/h;跳车动力荷载与车轮悬挂方式、车速、跳车高度等有关,可由此控制轮载冲击系数;考虑车轮-路面接触长度后,桥头错台跳车的冲击系数仍较大。车辆以30 km/h以上速度通过10 mm错台时,冲击系数超过我国桥梁规范设计值,需引起重视。     

单滚筒底盘测功机对轮胎滚动阻力测定的精准度研究

为解决底盘测功机测试的轮胎滚动阻力与轮胎在路面行驶时的实际滚动阻力失准问题,以江铃宝典某款车型为实验车,在整车状态下采用单滚筒底盘测功机分别对车辆在110,70,30 km/h这3个代表高、中、低速度点的轮胎进行滚动阻力测试,基于动能守恒定律,继而建立对轮胎进行加载测试的滑行方法。为提高测试精度,在实验前进行单滚筒台架内阻的消除。实验结果表明:上述误差均满足车速≥36 km/h误差在3%以内,车速≤36 km/h误差在5%以内。     

车轮结构对转向架区域噪声的影响

为了解车轮结构对转向架区域噪声的影响,基于RAYNOISE软件平台,建立转向架区域噪声预测模型。利用该模型,预测了转向架区域内侧及外侧各场点的噪声,分析了动/拖车车轮、车轮制动盘以及低噪声阻尼车轮对转向架区域各场点噪声的影响。预测结果表明：动车车轮、拖车车轮两种车轮结构对钢轨噪声的影响很小,而车轮噪声及转向架区域的噪声影响显著,直型辐板的动车车轮结构能较好地降低轮轨噪声及转向架区域噪声,有利于降低车外噪声。当车辆运行速度为200 km/h、250 km/h时,安装车轮制动盘有利于减小转向架区域各场点噪声,场点4位置降噪量分别达到0.4 dB(A)和0.9 dB(A)。低噪声阻尼车轮可以在一定程度上降低转向架区域各场点的噪声,三种阻尼车轮分别使场点4位置的降噪量达到8.0 dB(A)、8.0 dB(A)、4.6 dB(A)。     

胶轮路轨车辆车外噪声预测研究

在城市中胶轮路轨车辆使用充气轮胎在混凝土轨道上行驶,具有噪声污染低的优点。橡胶轮车辆车外噪声的主要来源为轮胎与路面噪声、轮胎激励车体振动辐射噪声和设备噪声。参考ISO 20908 转鼓法轮胎噪声测试标准,使用声阵列在实验室中对轨道车辆单条轮胎噪声进行测试,并通过公式将其转化至7.5 m处多轮胎的通过噪声。通过仿真计算得到7.5 m处车辆的振动辐射噪声。建立胶轮路轨车辆噪声源计算模型,通过叠加计算得到7.5 m处完整编组车辆的通过噪声源强值。通过线路不同位置处车外噪声实验,得到胶轮车辆辐射噪声几何发散衰减拟合曲线和公式。根据胶轮路轨车辆车外噪声预测模式,预测出不同噪声敏感点位置的声压级,并进行试验验证和误差分析,误差小于2 dB。     

TBR轮胎噪声近-远场点/线声源混合传播模型研究

TBR轮胎载重大、强度高、噪声大,对其噪声传播规律研究具有重要的工程应用价值。采用仿真与试验联合分析方法,基于理想点声源与线声源传播理论,考虑传播距离对轮胎噪声的衰减效应,构建了TBR轮胎噪声近-远场点/线声源混合传播模型。通过研究315/80R22.5型号TBR轮胎近-远场噪声传播规律,标定提出混合传播模型的关键参数,并将模型预测值与试验结果比较,表明:混合传播模型预测衰减值的最大差值为1.4 dB(A),平均差值为0.92 dB(A);在室外噪声测试距离范围内,该混合传播模型给出了轮胎正侧方向、不同测点上声压级的定量关系,可由近场噪声声压级预测远场噪声声压级;在轮胎正侧方向测点距离0～8 m内,测点高度在0～1.264 m内,等效测点距离相同时,测点高度对噪声声压级的影响较小。研究工作对低噪声轮胎设计研发、轮胎近-远场噪声传播规律研究和交通降噪具有参考价值。     

室内转鼓法中不同转鼓面对于轮胎噪声影响分析

通过采用室内转鼓法对在不同转鼓表面工况下的轮胎噪声进行测试,并对相同工况下不同实验室的测试结果进行对比分析。结果表明,在不同转鼓表面所测得的轮胎噪声在频谱上具有显著的差异,并且轮胎噪声的大小与转鼓面的粗糙程度正相关。在ISO 10844鼓面与钢制光滑鼓面工况下,轮胎噪声随着速度的增加呈现明显的线性增长趋势。在ISO 10844鼓面工况下不同轮胎的声功率差值在各频带内基本一致,并且表现出明显的随频率变化的趋势,说明该转鼓面的测试数据具有良好的稳定性。     

多孔性沥青路面的降噪特性

随着道路交通迅速发展，车流量的增加，车速的提高，交通噪声随之提高，严重危害道路两侧居民的身体健康，成为污染城市环境的主要声源。汽车噪声大致可以分成（1）动力系统的噪声，即发动机噪声、进排气噪声、风扇及传动机构的噪声等；（2）汽车车体的振动噪声；（3）轮胎与路面互相作用产生的噪声；（4）由车身与空气相对高速运动而产生的空气动力性噪声。当汽车低速行驶时，汽车噪声是以动力系统的噪声和车身振动噪声为主。随着车速的提高，轮胎／路面的噪声声级逐渐增大。当车速大于50km／h时，轮胎／路面噪声就成为小客车和轻型车的主…     

汽车防抱死制动系统的模糊控制

防抱死制动系统(ABS)是汽车中的一种主动安全装置.它的控制目标是把车轮的滑移率限制在对应最大路面附着系数的范围之内,从而使车辆获得最大的地面制动力,同时具有较好的横向稳定性.由于轮胎是车辆与地面作用的物质载体,两者之间的力特性决定了车辆的运动.轮胎的力特性呈非线性关系,而且变化范围很大.这给防抱死系统控制器的设计带来了困难.本文采用径向基神经网络(RBF网络)建立了轮胎的动态模型,该模型考虑了滑移率和垂直载荷对轮胎特性的影响.基于专家经验设计了模糊控制器,控制器输入为滑移率和滑移率的变化,输出为车轮制动转矩的变化量.对系统在水泥干路面和湿路面的行驶工况进行了仿真试验,从结果的对比分析可以看出模糊控制能够适应路面变化对系统控制的要求,并可用于ABS控制器的设计.     

EMU6车外受电弓噪声源特征试验研究

有效辨识噪声源是高速列车噪声治理的基础。基于相控阵列识别技术,对EMU6试验列车展开250 km/h~350 km/h速度级的车外噪声源识别试验研究,获得列车声源表面的噪声源识别云图。试验结果表明受电弓区域是除了转向架区域外最为明显的噪声源区域,且受电弓区域的声功率级值与车速的5~6次方成正比,以气动噪声为主。针对300 km/h时速下对比升弓受电弓的"前车升弓"与"后车升弓"两种工况的差异性,试验结果表明"后车升弓"工况下的声功率级比"前车升弓"工况下声功率级大1 dB左右。受电弓区域频谱图呈现出多峰-宽频的特性,从噪声源频谱能量占比图可以得到受电弓区域的噪声能量主要集中在中低频段,1 250 Hz以下频段能量占比达到90%。通过声学相似性分析,受电弓区域部分杆件气动噪声源具有一定的St数相似性,具有显著的扰流发声特性。     

某三轴越野运输车共振试验分析和改进

在公路行驶过程中,发现某三轴越野运输车车速在50 km/h~60 km/h范围内存在较强烈的共振现象,驾乘人员主观感受舒适性较差。通过理论分析与道路行驶试验相结合的方法,找出该车型在此车速段整车共振频率为3.7Hz左右,因车轮产生的摇振频率与整车的固有频率相接近而产生共振。为消除振动现象,本着对车辆改动最小的原则,通过调整前后悬架板簧刚度方法调整整车的振动频率。试验结果表明,振动噪声降低明显,驾乘人员乘坐舒适性和整车平顺性得到改善。     

乘用车子午线轮胎泵浦噪声机理的实验-数值混合分析方法

汽车在中高速行驶(乘用车超50 km/h,卡车超80 km/h)时,轮胎噪声取代其他部分噪声成为行驶噪声的主声源。轮胎噪声产生机理主要分为三种:泵浦噪声、振动噪声以及空气动力学噪声。其中泵浦噪声与轮胎花纹设计有关,属于可设计噪声。如何确定声源的频谱特性,进而预测轮胎噪声仍然是一个难点问题。提出一种泵浦噪声源识别的实验-数值混合分析方法。其基本的假设是:花纹横沟在进入地面和离开地面时产生气流,花纹纵沟将该气流收集,在轮胎接地前端和后端辐射出噪声;该噪声的大小与轮胎和地面形成的声场有关,也和轮胎花纹的节距排列有关。所提出的方法包括雕刻花纹轮胎噪声测试、轮胎声场阻抗数值分析、以及声源辨识三部分;通过在频域反演噪声传播过程辨识不同横沟的声源;通过雕刻花纹轮胎进行了噪声实验验证,说明了本方法的有效性。     

轮胎气压对车内噪声影响的研究

运用一款试验车及轮胎,改变轮胎的气压,研究了轮胎气压对车内噪声的影响,通过频域计算的RMS值可以很好的表征车内噪声典型频段声级水平的变化趋势。试验结果表明:随着轮胎气压的增大,较为粗糙路面上轮胎低频轰鸣噪声呈减小变化趋势;轮胎空腔共振噪声呈增大变化趋势;较为平整路面上花纹噪声呈增大变化趋势。运用理论对相关的结果进行了分析。     

基于路面等级匹配的重卡包装物运输激励研究

目的利用传感器搭配数据采集卡收集路面不平频谱,将路面信息匹配标准路面等级以及车辆行驶速度。方法通过Matlab将标准PSD与随机激励匹配路面等级,同时建立1/2四轴重卡动力学模型,并用能量法建立动力学方程。将收集的路面不平频谱对应到相应的路面等级,再结合车辆速度的设定,最后求解得到车辆受激励后轮胎的动载位移频谱,分析得出被运输包装物的半挂车平板动载位移。结果重卡运输前轴轮胎在A级路面以60 km/h的车速经过该路面的动载位移量在0.8和9.8 s时达到峰值,且路面响应位移不超过6 cm。结论求得被运输包装物的所受激励频谱,为被包装物的运输振动安全性研究提供支撑,可结合具体被运输包装物的脆值理论,提供被运输物品发生运输损坏的数值仿真。     

轻型客车悬架系统垂向动力学优化研究EI北大核心CSCD

为提升某轻型客车平顺性,进行了空气弹簧性能和悬架系统的匹配研究。建立了整车多体动力学模型,通过前悬架K&C台架试验、后悬架理论计算验证了悬架仿真模型的准确性,仿真得出脉冲路面输入下乘客位置在20 km/h垂向加速度过大。搭建联合仿真平台,以扭杆弹簧和空气弹簧参数为设计变量,采用径向基神经网络和神经网络建立了驾驶员位置、乘客位置垂向加速度代理模型,并结合遗传算法对代理模型进行多目标优化,得出悬架参数优化方案。结果表明:当优化后车辆以20 km/h和30 km/h过脉冲路面时,乘客位置的最大垂向加速度分别减小了26.46%和24.88%;在以80 km/h速度过B级随机路面时,乘客位置的垂向加速度均方根值减小了23.72%。同时,驾驶员位置平顺性基本不变,明显改善了整车平顺性。     

运行状态下弹性车轮降噪特性试验分析

通过对运行状态下装有降噪弹性车轮的100%低地板车和装有普通钢轮的B型地铁的车轮近场噪声试验分析,得到实际运行状态下降噪弹性车轮的频谱特性,也获得降噪弹性车轮(下称弹性车轮)相对于普通钢轮的降噪特性的差别。研究结果表明,与普通钢轮相比,弹性车轮的近场声辐射较小。当车速为60 km/h时,车轮内侧距离车轮30 cm处实测噪声水平测试结果分析表明,同一位置弹性车轮近场声辐射比普通钢轮降低2.4 d BA。在该位置,弹性车轮在较宽的频域范围内有较好的降噪效果,但是在低频和1 000 Hz~1 600 Hz频率区段内降噪较薄弱,这主要是由弹性车轮自身的固有振动特性造成的。相关分析结果可为弹性车轮进一步降低噪声提供参考。     

高速动车组抗蛇行减振器参数优化研究

蛇行运动是轨道车辆的固有属性,随着高速铁路的发展,高速动车组稳定性问题越来越突出,抗蛇行减振器对于车辆稳定性具有重要影响,通过优化抗蛇行减振器参数可以有效提升高速动车组运行性能。本文建立高速动车组车辆动力学模型,利用超拉丁采样选取减振器设计参数,并采用 KSM 模型进行动力学响应分析,最后采用 NS?GA?Ⅱ算法对抗蛇行减振器参数进行优化,并对优化前后的动车组动力学性能进行对比。结果表明：优化后参数下,XP55 标准车轮临界速度提高 15.28%,达到 463.8 km/h, XP55 磨耗车轮临界速度提高 13.71%。优化后参数进一步提升了车体的平稳性和舒适度,轮轴横向力减小。同时优化后参数降低了新轮工况和磨耗车轮工况下的车体和转向架横向加速度幅值,抑制了车辆横向振动。分析了减振器参数优化对接触点位置和车轮磨耗指数的影响,优化后参数减小了车轮横向接触点横移,速度为 250 km/h 时,XP55 标准车轮磨耗指数减小 14.65%,XP55 磨耗车轮磨耗指数减小 15.8%。因此,抗蛇行减振器参数优化后可以有效提高车辆稳定性和运行性能。     

踏面不圆顺对高速列车车轮运行声辐射的影响

选取3个轮径差相同的同型高速列车车轮,并基于车轮有限元和边界元声学模型,研究车轮踏面不圆顺对于车轮在速度300 km/h运行状态下声辐射特性的影响。对比分析结果表明:工程中仅以轮径差大小来预测车轮声辐射水平的方法有失科学性。轮径差相同的不同车轮,其引起的声辐射特性可能不同,而是与车轮踏面不圆顺在各个波长下的所对应的轮轨力有密切关系;车轮在某频率下的声辐射水平,直接取决于该频率下轮轨力的大小;同时,高频段的粗糙度相比低频段更易激发出较大的轮轨力,也就会产生更显著的噪声辐射水平,因此,车轮在镟修时,更应着重削减其在高频段的粗糙度。