下载文档原格式
1 问题的重述1.1问题背景轮胎，作为交通工具与陆地接触的唯一媒介。
一开始是用木头、铁等材料制成，世界上第一个空心轮子是1845年英国人罗伯特·汤姆逊发明，他提出将压缩空气充入弹性囊，以缓和运动时的振动与冲击。
直到1908年至1912年间，才首次出现能够提高使用性能的轮胎花纹，从而开拓了轮胎胎面花纹的历史。
最原始的胎面花纹其实很简单，仅仅只有一些直线的楞花。
经历一百多年的发展，由于路面情况、车速、载重等各方面条件一直在不断变化，轮胎花纹也随之变得越来越复杂多样。
轮胎花纹直接与路面相互作用，在有限的接触面积下，轮胎花纹对交通工具的性能起到了至关重要的作用。
轮胎花纹不仅是轮胎外观漂亮与否的决定因素，更关系到是否能够充分发挥轮胎的操纵性、制动/驱动性、滚动阻力、磨耗、水滑和噪声等特性。
轮胎技术一直不断地改进与提高，但众多新技术的出现都莫过于1948年法国米西林公司首创的子午线结构轮胎，这种轮胎由于使用寿命和使用性能的显著提高，特别是在行驶中可以节省燃料，而被誉为轮胎工业的革命。
轮胎花纹主要由花纹沟、花纹块及节距等构成，设计出合理的轮胎花纹形状，在这个油价飞涨的时代是节约了资源，提高交通工具的性能，确保形式安全的重要手段。
1.2 需要解决的问题根据题目要求及其实际生活中的应用需求，轮胎胎面花纹作为轮胎与地面接触的唯一部件，轮胎的使用性能在很大程度上取决于花纹设计，一种合理的花纹可以使轮胎性能有很大提高。
轮胎的滚动阻力、对地的抓力、抗滑水能力、直线行驶稳定性及噪声与轮胎花纹设计有直接关系。
因此，轮胎花纹的设计和优化创新受到十分关注。
从而得知以下问题需要进行具体研究：问题 1：根据花纹结构设计和布局对轮胎胎面花纹的滑水性能的影响进行深入分析。
问题 2：根据轮胎花纹对胎面压力、胎面垂直变形的影响，深入剖析胎面花纹对潮湿路面胎面单元附着性能的作用机理。
问题 3：根据花纹块和花纹槽对轮胎花纹噪声的影响，设计花纹噪声耦合模型并具体分析。
基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎关键技术及创新点近年来，随着汽车工业的迅猛发展，轮胎作为汽车的“脚”，也在不断地被改进和创新。
而防滑轻型载重轮胎作为一种新型的汽车轮胎，其在提高车辆行驶安全性和舒适性方面具有重要意义。
仿生学胎面花纹结构是一种创新的轮胎技术，可以显著提高轮胎的防滑性能，从而提高车辆的行驶稳定性。
首先，仿生学胎面花纹结构的设计是关键技术之一。
仿生学是一门研究生物系统中的结构、功能和行为的学科，将生物学知识应用于轮胎花纹结构设计，可以充分利用自然界中各种生物体的优秀特性，进而改善轮胎的性能。
在设计防滑轻型载重轮胎的胎面花纹时，可以参考蜂巢结构的特性来设计胎面花纹，这种结构具有良好的刚性和高度的支撑性能，从而增加轮胎的抗滑性。
其次，胎面花纹材料的选择也是关键技术之一。
传统的轮胎花纹主要采用橡胶材料，但其抗滑性能相对较差。
而利用仿生学胎面花纹结构的轮胎，可以选择更高性能的材料来制作，例如碳纤维和纳米材料等。
这些材料具有更好的刚性和耐磨性能，可以显著提高轮胎的抗滑性能，从而提高车辆的行驶稳定性。
此外，轮胎花纹的排列方式也是关键技术之一。
利用仿生学胎面花纹结构设计防滑轻型载重轮胎时，可以根据具体的路况和行驶要求来确定花纹的排列方式。
例如，在公路行驶时，可以采用线性排列的花纹，这种排列方式可以提高轮胎的抓地力和稳定性；而在崎岖山路行驶时，可以采用交叉排列的花纹，这种排列方式可以提高轮胎的抗滑性能，从而提高车辆的通过性。
最后，利用仿生学胎面花纹结构进行轮胎表面处理也是一种创新点。
通过对轮胎表面进行特殊处理，可以进一步提高轮胎的防滑性能。
例如，可以在轮胎表面涂覆一层特殊的防滑涂层，这种涂层可以增加轮胎与地面的摩擦力，从而提高轮胎的抗滑性能。
另外，还可以利用纳米技术在轮胎表面形成纳米结构，这种纳米结构可以增加轮胎的表面粗糙度，进一步提高轮胎的抗滑性能。
综上所述，基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎的关键技术包括花纹结构的设计、花纹材料的选择、花纹的排列方式以及轮胎表面的特殊处理。
计及胎面花纹影响的轮胎侧偏显式有限元分析的开题报告一、研究背景与意义随着汽车使用量的不断增加，车辆安全性和舒适性的要求越来越高，其中轮胎是关键部件之一。
轮胎不仅要满足高速行驶和重负荷运输的要求，还要保证在各种路面和气候条件下都能提供良好的性能。
因此，轮胎设计和研究一直是汽车工业的重要领域之一。
在轮胎的设计和研究中，轮胎侧偏现象是一个重要的问题。
侧偏是指在车辆行驶中，轮胎不垂直于路面而形成的倾斜状态。
轮胎侧偏会影响车辆的稳定性、操控性和耐久性，并会导致轮胎的磨损和温度升高等问题。
因此，轮胎设计和研究需要考虑轮胎侧偏现象，并寻求有效的解决方案。
目前，已经有很多研究关注轮胎侧偏现象，但大多数研究都没有考虑胎面花纹对侧偏的影响。
正因为此，开展计及胎面花纹影响的轮胎侧偏显式有限元分析的研究，对于深入理解轮胎侧偏现象、优化轮胎设计、提高车辆行驶安全性和舒适性具有重要意义。
二、研究内容和方法本研究的主要目标是开展计及胎面花纹影响的轮胎侧偏显式有限元分析，主要包括以下内容：1. 建立轮胎侧偏的有限元模型：建立轮胎、车轮、车辆和路面的有限元模型，并考虑轮胎侧偏时的复杂受力情况。
2. 计及胎面花纹的轮胎侧偏分析：在轮胎侧偏有限元模型的基础上，考虑胎面花纹的影响，分析胎面花纹对轮胎侧偏的影响。
3. 优化轮胎设计：根据轮胎侧偏显式有限元分析结果，对轮胎的设计进行优化，提高轮胎的抗侧偏性能和使用寿命。
4. 验证分析结果：通过实际道路测试和数字仿真验证，验证轮胎侧偏显式有限元分析的准确性和可靠性。
本研究将采用有限元方法对轮胎侧偏进行分析，结合胎面花纹对轮胎侧偏的影响进行模拟计算，并通过实际道路测试和数字仿真验证期望结果，以提高轮胎设计的效率和准确性。
三、预期研究成果预计通过计及胎面花纹影响的轮胎侧偏显式有限元分析，可以得到轮胎侧偏的详细解析结果，获得胎面花纹对轮胎侧偏的影响特点，进一步提高轮胎设计的效率和准确性。
在此基础上，本研究将优化轮胎设计方案，提高轮胎的抗侧偏性能和使用寿命，为汽车行业提供更加安全和舒适的行驶条件。
基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎关键技术及创新点近年来，随着人们对安全性能的要求越来越高，轮胎的防滑性能也逐渐成为了人们关注的焦点。
基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎应运而生，成为了目前市场上备受欢迎的一种轮胎类型。
那么，这种轮胎的关键技术及创新点是什么呢？首先，我们来了解一下仿生学胎面花纹结构。
仿生学是一门研究生物学和工程学之间相互联系的学科，它将生物体的结构和功能应用到工程领域中。
在轮胎中，仿生学胎面花纹结构就是将动物或植物的皮肤、鳞片等结构应用到轮胎中，从而提高轮胎的防滑性能。
这种结构不仅可以增加轮胎的摩擦力，还可以提高轮胎的耐磨性和降低油耗。
其次，基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎的关键技术主要包括以下几个方面：1. 花纹设计技术。
轮胎的花纹设计是影响轮胎性能的关键因素之一。
基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎在花纹设计上采用了仿生学原理，通过模拟自然界中动物或植物的皮肤、鳞片等结构，设计出了一种具有更好防滑性能的花纹。
2. 材料选择技术。
轮胎材料的选择对轮胎性能有着至关重要的影响。
基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎采用了新型高分子材料，具有更好的耐磨性和抗老化性能。
3. 制造工艺技术。
制造工艺是保证轮胎质量的重要环节。
基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎采用了先进的制造工艺，保证了轮胎质量和性能稳定。
此外，基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎还具有以下几个创新点：1. 花纹深度可调节。
该轮胎采用可调节花纹深度设计，可以根据不同路况和使用环境进行调整，提高了轮胎的适应性和安全性。
2. 轻量化设计。
该轮胎采用轻量化设计，减少了轮胎自身重量，降低了车辆油耗和排放。
3. 声波降噪技术。
该轮胎采用声波降噪技术，降低了车辆行驶时产生的噪音，提高了行车舒适性。
总之，基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎在提高车辆安全性能、降低油耗和排放、提高行车舒适性等方面具有显著优势，是一种非常值得推广应用的新型轮胎。
轮胎非对称花纹仿真分析及其优化软件的研究的开题报告题目：轮胎非对称花纹仿真分析及其优化软件的研究一、研究背景和意义轮胎作为车辆重要的部件之一，对车辆的行驶性能、安全性和舒适度等方面具有重要的影响。
轮胎本身的花纹形式和花纹设计，对车辆的行驶性能有着很大的影响。
传统的轮胎花纹往往是对称的，而一些新型轮胎设计采用非对称花纹，可以更好地适应路面条件，提高汽车的稳定性、行驶安全性和舒适度等方面的表现。
在轮胎花纹的设计中，需要考虑许多因素，如轮胎的外形、橡胶材料的特性、轮胎与地面的接触性能等等。
传统的设计方法往往是通过试制多个花纹设计并进行试验，最终选择最优设计。
这种方法不仅耗时耗力，而且费用高昂，且无法准确预测设计效果。
因此，结合计算机仿真技术，研究轮胎的非对称花纹设计，并通过仿真分析和优化，可以极大地提高轮胎的设计效率和准确性。
同时，这种研究可以为轮胎制造业提供更多的技术支持和发展方向，推动轮胎行业的发展。
二、研究内容和思路1. 轮胎花纹的设计理论研究通过文献研究和实验研究，对轮胎花纹设计的理论进行系统的梳理和总结，明确轮胎花纹对车辆性能的影响机理，为后续研究提供基础理论支撑。
2. 轮胎花纹的非对称仿真建模和分析采用三维数字化技术，将轮胎花纹建模，采用有限元仿真技术，对轮胎花纹进行非对称仿真分析，研究轮胎花纹对轮胎的接地面积、接触应力、阻力等方面的影响规律。
3. 利用优化算法进行轮胎花纹优化设计基于优化算法（如遗传算法、神经网络等），对轮胎花纹进行优化设计，随机生成多个设计方案，并通过仿真分析对比，最终选择最优方案。
4. 硬件化软件开发根据研究过程中产生的数据和模型，开发轮胎花纹仿真分析和优化软件，实现快速、精确的轮胎花纹设计。
同时，适当考虑软件的可扩展性和软件工程的可维护性。
三、研究计划和进度安排本研究的计划时间为2年，具体研究进度安排如下：第一年：1.文献综述调研，理论研究并对轮胎花纹进行建模（完成前6个月）。
汽车工业中的轮胎设计与优化方法研究随着汽车工业的不断发展，轮胎作为汽车的重要组成部分对车辆性能和安全性起着至关重要的作用。
因此，轮胎设计与优化方法的研究成为了汽车工业中的一个重要课题。
本文将介绍轮胎设计与优化的基本原理和方法，并探讨其在汽车工业中的应用和未来发展趋势。
首先，轮胎设计与优化方法的研究目标是提高轮胎的性能和寿命，同时保证车辆的安全性和舒适性。
在设计阶段，可以通过对轮胎材料的选择和结构的优化，来提高轮胎的抓地力、抗磨损性能和操控稳定性。
对于不同的用途和路况，轮胎的设计和优化目标会有所不同，需要考虑到车辆的最优性能和经济性。
在轮胎材料方面，研究人员通常会选择高强度、耐磨损和耐老化的橡胶材料作为轮胎的主要成分。
同时，研究人员还会添加一些特殊的添加剂和填充剂来改善轮胎的性能和耐久性。
此外，轮胎的结构设计也是轮胎设计与优化的重要内容。
通过合理设计轮胎的胎面形状、胎壁结构和骨架材料，可以提高轮胎的接地性能和减少滚动阻力。
为了更好地理解轮胎的性能和优化设计方法，研究人员通常会运用各种试验和数值模拟技术来辅助研究。
试验可以通过在实际道路上对轮胎性能进行测试，并获取各项性能指标来评估轮胎的性能。
而数值模拟技术则可以通过建立轮胎的有限元模型，模拟轮胎在不同工况下受力和变形的情况，以便优化轮胎的设计参数。
在轮胎优化领域，最常用的方法之一是多目标优化技术。
使用多目标优化方法可以同时考虑到轮胎的多个性能指标，如抓地力、耐磨损性能和操控稳定性，以寻求轮胎设计的最优解。
多目标优化方法可以通过建立数学模型来描述轮胎的性能目标，并使用优化算法来寻找最优解。
此外，还可以采用响应面法、遗传算法等智能优化算法来进行轮胎设计与优化。
指导轮胎设计与优化的另一种方法是基于计算机辅助工程（CAE）的技术。
CAE技术可以模拟轮胎的变形和受力情况，通过数值分析软件对轮胎的性能进行预测和仿真。
这种方法可以极大地减少试验成本和时间，并提高轮胎设计的效率和精度。
轮胎花纹性能的优化设计张兴皖;朱家明;王雪琪;黄婷婷【摘要】For tire tread design, we select tire grip and intensity of noise for evaluation. For grip: by stress analysis of tire driving, we use physical knowledge derived approximate formula for calculating grip tires. In addition, we substitute data for verification. According to the verified results, we design a good grip performance tire tread. For tire noise: in line with the waveform pattern grooves, we tread grooves sound system dynamics analysis, considering interference with the synthesis of the tire, we obtain the equation tire noise. Theoretical analysis, we design a weak tire tread noise. Based on the above last two aspects, we depend on the design of the tire corresponding to the specific circumstances.%对于轮胎的花纹设计，选取轮胎的抓地力和降噪音作为评价指标。
对抓地力：对轮胎行驶过程中受力分析，借助物理知识得出轮胎的抓地力的近似计算公式，代入数据进行验证，根据验证结果，设计出抓地性能好的轮胎花纹。
轮胎花纹的创新设计201004302xx xxx1 问题背景众所周知，车辆是靠车轮与地面产生摩擦力来行驶的。
当车辆在潮湿或泥泞的路面上行驶时，如果车轮轮胎没有花纹，它与地面的摩擦力就很小，容易出现打滑现象。
绝大多数汽车轮胎胎面都不是光滑的，其胎面有各式各样凹凸不平的花纹，这是为了增加车轮与地面的摩擦力，保证行车安全。
影响胎面花纹作用的因素较多，但起主要作用是花纹型式和花纹深度，因此，轮胎胎面花纹值得关注。
2 问题描述现在市场上的轮胎花纹主要有以下几种，如图1所示，各种轮胎花纹的优缺点比较如表1所示。
a) 纵向花纹轮胎 b) 横向花纹轮胎c) 纵横混合花纹轮胎示意图 d) 越野花纹轮胎图表1 市场主流轮胎花纹优缺点比较3 运用的创新方法针对现在市场上的各式轮胎花纹都有着这样或者那样的问题，下面我就运用TRIZ理论的方法来对拖把进行一次创新设计，争取想出一款功能更加完善，使用更加方便的新型轮胎花纹！4 问题分析与解决方案4.1 解决驱动力和制动力不足的问题改善的技术特性参数：10#力——增加车轮与地面的摩擦力，保证行车安全；27#可靠性——使轮胎内侧可以源源不断地提供支撑力。
恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性——要增加驱动力和制动力必然使得轮胎花纹较普通轮胎而言更加复杂。
查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：19，1，35；13，35，1，如表2所示。
表2 驱动力和制动力不足问题解决方案采取的解决方案：利用35#采用非对称的沟纹边缘角度，就像水坝一样，较缓的外侧斜面可支撑和稳固轮胎内侧，使轮胎内侧可以源源不断地提供支撑力。
这种轮胎的花纹与轮胎周向一致，呈一条或多条连续的圆圈。
这种轮胎拥有良好的车头指向性以及排水性能，高速行驶时噪音控制很好，并且受摩擦力所带来向前的阻力也相对小很多。
因此纵向花纹轮胎可以提供极好的运动操控性。
也可采用块状花纹，其轮胎花纹呈块状排列，当车辆行驶在雪地或泥泞地面时，花纹深嵌入雪地或泥泞中，车辆借此产生驱动力。
1 问题的重述1.1问题背景轮胎，作为交通工具与陆地接触的唯一媒介。
一开始是用木头、铁等材料制成，世界上第一个空心轮子是1845年英国人罗伯特·汤姆逊发明，他提出将压缩空气充入弹性囊，以缓和运动时的振动与冲击。
直到1908年至1912年间，才首次出现能够提高使用性能的轮胎花纹，从而开拓了轮胎胎面花纹的历史。
最原始的胎面花纹其实很简单，仅仅只有一些直线的楞花。
经历一百多年的发展，由于路面情况、车速、载重等各方面条件一直在不断变化，轮胎花纹也随之变得越来越复杂多样。
轮胎花纹直接与路面相互作用，在有限的接触面积下，轮胎花纹对交通工具的性能起到了至关重要的作用。
轮胎花纹不仅是轮胎外观漂亮与否的决定因素，更关系到是否能够充分发挥轮胎的操纵性、制动/驱动性、滚动阻力、磨耗、水滑和噪声等特性。
轮胎技术一直不断地改进与提高，但众多新技术的出现都莫过于1948年法国米西林公司首创的子午线结构轮胎，这种轮胎由于使用寿命和使用性能的显著提高，特别是在行驶中可以节省燃料，而被誉为轮胎工业的革命。
轮胎花纹主要由花纹沟、花纹块及节距等构成，设计出合理的轮胎花纹形状，在这个油价飞涨的时代是节约了资源，提高交通工具的性能，确保形式安全的重要手段。
1.2 需要解决的问题根据题目要求及其实际生活中的应用需求，轮胎胎面花纹作为轮胎与地面接触的唯一部件，轮胎的使用性能在很大程度上取决于花纹设计，一种合理的花纹可以使轮胎性能有很大提高。
轮胎的滚动阻力、对地的抓力、抗滑水能力、直线行驶稳定性及噪声与轮胎花纹设计有直接关系。
因此，轮胎花纹的设计和优化创新受到十分关注。
从而得知以下问题需要进行具体研究：问题 1：根据花纹结构设计和布局对轮胎胎面花纹的滑水性能的影响进行深入分析。
问题 2：根据轮胎花纹对胎面压力、胎面垂直变形的影响，深入剖析胎面花纹对潮湿路面胎面单元附着性能的作用机理。
问题 3：根据花纹块和花纹槽对轮胎花纹噪声的影响，设计花纹噪声耦合模型并具体分析。
问题 4：根据以上几个问题的研究结果，在车辆情况、路面情况和使用需求给定的情况下，对如何得出轮胎的最优花纹设计方案的分析。
1.4模型假设1.假设轮胎花纹对称性一致，制作轮胎的橡胶材料一定。
2.假设交通工具保持匀速直线行驶，不考虑极低的摩擦热。
3.假设交通工具的轮胎质量一致。
4.假设轮胎初始状态均无磨损，且磨损后轮胎各部分磨损程度一致。
5.假设不考虑轮胎的侧向磨损。
6.假设轮胎的材料、半径都相同。
7.假设交通工具型号、质量一致。
8.假设路面路面粗糙度、湿度一致且道路平整。
9.假设只考虑常见的花纹类型,其他形式各异的花纹种别均可归于常见类别。
2 问题的具体分析对于不同的轮胎花纹设计方案及相关性能特性的影响，主要基于轮胎的花纹作用，简而言之，轮胎花纹的主要作用就是增加胎面与路面间的摩擦力，以防止车轮打滑。
轮胎花纹提高了胎面接地弹性，在胎面和路面间切向力的作用下，花纹块能产生较大的切向弹性变形。
有研究表明，产生胎面和路面间磨擦力的因素还包括有这两面间的粘着作用，分子引力作用以及路面小尺雨微凸体对胎面貌一新微切削作用等，但起主要作用的仍是花纹块的弹性变形和花纹型式和花纹深度。
并对收集到与该类问题的关键有用数据，以及对数据进行转变、筛选。
针对问题1：依据轮胎胎面花纹对轮胎滑水性能的影响，以及汽——液二相流数值模型对轮胎滑水性能进行分析，采用VOF（Volume of Fluid)方法捕获水流自由液面运动特征，并通过胎面动水压力预测轮胎的滑水速度。
可知合理设计花纹结构、控制花纹变形和改善花纹沟内部流体运动特性成为协同提升轮胎花纹沟滑水性能的一个重要的技术突破方向。
针对问题2：以平均流量方程为基础，假设车辆在覆盖着水膜的路面上完全制动，此时胎面单元的滑动速度即为车辆行驶的线速度。
分析了路面和胎面单元综合粗糙度和胎面单元在垂直方向上的变形对轮胎湿附着性能的影响。
并考虑胎面单元是柔性的，胎面单元的表面压力决定了它的垂直变形，进而影响了胎面单元和路面之间的液膜厚度，因而研究胎面单元的压力分布意义重大。
针对问题3：由于轮胎花纹的噪声主要取决于花纹的式样，而花纹纹块和花纹沟是轮胎花纹噪声的主要影响因素。
产生的噪声可以归结为：花纹块击打地面发出的撞击噪声、沟槽腔体中空气被挤压和膨胀而产生的“泵浦效应”噪声、横沟槽内汽柱共鸣噪声、光面胎面作用在地面形成大小不等的隙腔所产生的随机噪声、轮胎均匀性不良而激起的轮胎振动噪声、轮胎滚动时切割空气产生的切割噪声、轮胎与地面摩擦产生的摩擦噪声、以及车辆行驶时对路面产生的低频路面噪声。
所有这些噪声中花纹块撞击噪声、花纹沟泵浦噪声、横沟槽汽柱共鸣噪声是三大主要噪声源，并对这些主要噪声进行透彻分析找出恰当的处理方式。
针对问题4：根据不同花纹轮胎在高速动态条件下建立轮胎花纹特性分析的有限元模型，对轮胎的形状、应力-变力、接触面积和接地压力等性能进行分析，系统地分析轮胎花纹与路面之间的关系，再进一步利用一些数据分析得出不同胎面花纹设计方案的轮胎的最佳适用范围。
3 模型1的建立与求解胎面花纹直接与路面积水相接触，起着排水功能，在轮胎橡胶配方一定的前提下，轮胎胎面花纹的结构设计则是影响轮胎滑水性能的重要因素，因此，胎面花纹结构成为研究轮胎滑水性的重点对象。
3.1：轮胎在一定水膜厚度路面上行驶时，部分水流会通过花纹沟流向接地后端，部分水流受到胎面胎面阻碍而沿着胎侧流向后端，还有部分水流因为阻碍效应沿着接地前端花纹沟出现“溅水”现象，精确获得水流液面运动特征分布能够有效指导轮胎及胎面花纹设计。
对于自然界中的汽、液、固三相，两两之间不相溶，因此在这三相之间就会出现一个自由界面，解决自由界面问题的方法主要用Volume-of-Fluid(VOF)Method 。
1）VOF 方法是美国学者Hirt 和Nichols 等人在MAC 方法基础上提出的，它是基于固定欧拉网格下的追踪方法，对自由面的变化没有任何限制，可以处理自由面吞并、翻转和自由面上发生飞溅等复杂的自由面现象，非常适合捕捉轮胎滑水是水流运动。
VOF 模型采用几何重建格式来确定自由表面的具体位置，即通过分段线性近似的方法来确定自由面。
假设在每个单元中自由面是斜率不变的线段，这样就可以利用分段线自由面的形状，计算通过单元面上的流体通量，然后根据每个网格的流体体积分数值及其偏微分，就可以计算出相对应每个含有自由面单元中心线段水汽交界面的位置，从而确定自由面的具体位置，如图3—1所示。
2）VOF 模型对自由界面的跟踪与构造是通过研究流体体积比函数F 和网格单元中流体来实现的。
对于二相流系统，设流体A 所在的区域记为Ω1，而流体B 所在的区域记为Ω2。
设定这样一个函数:{1___2___,1,0___ΩΩ=∈∈z y x z y x t z y x ，，，，），，，（α对于汽液分离的两种不同溶流体组成的流场，），，，（t z y x ___α满足：0=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂z w y v x u t αααα其中，），，（—w v u =V 为流体的速度场。
在每个网格上I ijk 定义)(k j i F ，，为），，，（t z y x ___α在网格上的积分，得：dV t z y x k j i F ijk⎰---∆=)(1)(，，，，，αυ上式为VOF 函数，同样满足：0=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂z F w y F v x F u t F该方程就称为VOF 方程。
在包含空气和液体两种流体的区域内，F=1时，则网格充满液体A ；而F=0时，网格充满空气，为空网格；0<F<1时，则网格中含有自由面，称为界面网格。
计算出每个网格中的F 值后，就可以通过单元的F 值构造出各种类型的自由面。
3.2：为了能使轮胎滑水物理简化模型运用于实践，将使用NASA 经验公式。
此公式是由Horne 提出的，他认为他认为在轮胎滑水产生时轮胎与地面将完全脱离，轮胎所受的垂直载荷将完全依靠流体产生的动压力的垂直分力来平衡。
假设流体是无粘性和无湍流的模型，根据流体动压理论计算流体动压力,即流体动压力F f 和流体密度是ρ、流体面积A 成正比，与流体速度v 的二次方成正比，假定轮胎受的外界垂直载荷为F L ： 2L21Fv FHfA k kρ== 4 模型2的建立与求解 5 模型3的建立与求解对于轮胎花纹噪声的控制，而建立一种轮胎花纹噪声物理实现的模型，这种模型是根据上述花纹噪声发声机理而建，一方便于仿真分析。
具体的方法步骤如下：5.1：可以将轮胎胎面的几何图形在胎痕宽度范围内换成一个n m ⨯的二进制轮胎面矩阵A ：nm mn m m n a a a a a a A ⨯⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=2111211⎩⎨⎧=花纹槽元素（白）花纹块元素（黑）01ij a上式中，m 表示的绕轮胎圆周的纵向行数，n 表示的是轮胎面的横向列数，ij a 第i 行第j 列的元素。
试在二进制胎矩阵A 中解析出花纹块矩阵B 和花纹槽矩阵S ，依然是在轮胎胎痕范围内，假设X 条花纹组成了整个页面)...,2,1(1X l h =表示了每条花纹所占有的高度，又有Z h h h X =+++......21，于是花纹块矩阵可以表示为：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡==⨯z mn m m n n m mn m m n B M B b Ab b M MM M b A b b a Aa a M M MMa A a a A B 121112112111211此矩阵中，大小为n h l ⨯的花纹块子矩阵可以表示为：),...,2,1(X l B l =。
在不同的时刻，l B 的累加量∑=ijij l t b t B )()('；花纹槽矩阵S ，可以用矩阵A 的补阵来表示：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡==⨯⨯z n m mn m m n n m mn m m n S M S s A s s M MM s As s a A a a M MMa Aa a A s 121112112111211此矩阵中，大小为n h l ⨯的花纹块子矩阵可以表示为：),...,2,1(X l B l =。
在不同的时刻，l S 的累加量∑=ijij l t s t S )()('。
5.2: 由于在沿胎面周长方向的纵槽产生噪声基本上可以忽略不计，于是，可以把l S 中行为全为1的全变成0，同时也对块做于此相同的处理。
用M 来表示相邻块分离函数，于是，M 即是M 作)118/(+f l 倍修正后的各准正弦波波长的块的分离函数，其中f l 表示的是胎痕长度，18是标准胎痕长度，单位为cm ，ss p 表示的是花纹槽发声准正弦波函数，sb P 表示的是花纹块发声准正弦波函数。
