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文章编号:1006-1355(2004)01-0010-04轮胎花纹噪声及其降噪方法陈理君1,李晓辉1,杨 立1,杨光大2(1.武汉理工大学,武汉 430070;2.上海米其林回力轮胎股份有限公司,上海 200082)摘 要:从动力学观点阐述了花纹块和花纹槽的发生机理,对花纹块宽度和长度、花纹槽宽度、长度与走向、花纹条数、基本节距数、节距排列次序以及错位参数进行了分析,得出降低轮胎噪声的原理和方法。
根据结构参数分析并结合模糊控制理论和遗传算法,提出了一种轮胎花纹结构参数进行优化的设计方法)))模糊遗传算法。
利用轮胎噪声仿真分析软件(T NS2002)和仿真优化软件(ODS2002)进行轮胎花纹结构设计,达到了降低轮胎噪声的目的,同时也得到低噪声轮胎花纹结构方案。
研究成果为低噪声轮胎花纹设计规范与方法提供了路径。
关键词:声学;轮胎花纹噪声;发声机理;模糊遗传算法;优化方法中图分类号:T B52 文献标识码:AT read Patterns Noise and Method of Noise -Redu ctionC HEN Li -j un 1,LI Xiao -hui 1,YAN G Li 1,YANG Guang -da2(1.Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China;2.Shanghai Mic helin Warrior Tire Co.,Ltd.,Shanghai 200082,China)Abstract:In this paper,the sound generating mec hanisms of the tire tread patterns noise was described by means of the dynamics principle.The width and length of pattern block,the width length and direc tion of pat -tern slot,the number of pattern strip the basic number of pattern pitch,the pitc h array and the pattern mis -placement were investigated as the structure parameters of tread pattern sound generating mechanism.Thereby the principle and method of tire noise -reduction were educed.The fuzzy genetic arithmetic was proposed based on the analytic result of pattern parameters,the fuzzy theory and the genetic principle,which may optimize the struc ture parameters of tread pattern.By means of the softw are of TNT2002and ODS2002simulation,the tread patterns noise should be reduced,and the merit project of structure parameters may be found.The re search w as successfully applied to the design of w ay for the low -noise tread patterns.Key w ords:acoustics;tread patterns noise;sound generating mechanism;fuzzy genetic arithmetic;optimize收稿日期:2003-04-30作者简介:陈理君(1938-),男,上海人,现任武汉理工大学应用技术研究所所长,教授。
轮胎花纹噪声的控制陈理君 杨 立 钱业青 施 (武汉工业大学 430070)杨光大[上海轮胎橡胶(集团)股份有限公司 200082] 摘要 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。
关键词 轮胎花纹,噪声控制,花纹块,花纹沟,优化设计 由于轮胎花纹的噪声主要取决于花纹的式样,因此对轮胎花纹噪声的控制归根结底为低噪声花纹的优化设计。
花纹块和花纹沟是轮胎花纹噪声的两大主要噪声源,即花纹块和花纹沟的结构与排列是影响轮胎花纹噪声的主要因素,因此低噪声轮胎花纹的优化设计应从花纹及其花纹块和花纹沟的结构与排列入手,对花纹块和花纹沟进行合理配置,达到有效控制轮胎花纹噪声的目的。
1 轮胎花纹设计的基本原则111 设计参数轮胎花纹的设计参数很多,下面介绍几个主要参数。
(1)节距和节距比在进行花纹设计前,必须先将整个胎面划分成若干段(各段中包含有若干花纹块和花纹沟),这些段就称为节距。
一种节距构成的轮胎花纹称为等节距花纹;多种节距构成的轮胎花纹称为不等节距花纹。
各个节距的长度之比称为节距比。
一般来说,左右对称花纹的节距宽度为胎面宽度的1/2;左右不对称花纹的节距宽度等于胎面宽度。
图1为3种不等节距花纹示意图。
L A,L B 和L C分别为节距A,B和C的长度,L A,L B和L C应满足: 作者简介 陈理君,男,59岁。
武汉工业大学应用技术研究所副所长,教授。
1963年毕业于南京大学声学专业。
长期从事噪声控制、模糊控制方面研究与教学工作。
已发表论文三十余篇,出版专著(合著)3部。
图1 3种不等节距花纹示意图n A・L A+n B・L B+n C・L C=L式中n A,n B和n C表示整个轮胎花纹中节距A,B和C的个数,L为轮胎周长。
(2)节距序列构成轮胎花纹的节距排列顺序称为节距序列。
轮胎噪声产生机理及降噪技术的发展摘要：随着车辆的普及，驾乘人员对汽车的舒适性提出了更高的要求，针对轮胎噪声的相关法律法规也相继出台，为满足市场需求，研究轮胎的噪声产生机理，开发新的降噪技术，开发静音绿色环保轮胎是企业面临的一项紧迫任务。
本文对轮胎噪声产生机理及轮胎噪声室内测试的影响因素进行分析，同时对目前行业在降噪技术方面的发展情况进行了介绍，以供参考。
关键词：轮胎噪声；室内测试；影响研究引言轮胎噪音是汽车噪音不可或缺的组成部分，是汽车噪音的主要原因之一，特别是当汽车以50km/h以上的速度行驶时，轮胎噪音变得非常明显。
目前世界各国相继通过了关于轮胎噪音限值的相关法律，如欧盟2012年推出的轮胎标签法，要求对轮胎噪声进行分级，并在标签上注明，以便消费者了解轮胎噪声的大小。
这些法律对轮胎噪音提出了更加苛刻的要求，迫使轮胎制造企业投入更多的资源研究降低轮胎噪声的技术。
1轮胎噪声产生机理分析轮胎的主要功能除了承载、提供驱动和制动力和提供转向力，另外一个最主要的功能就是吸收粗糙路面的振动，起到缓冲作用，但同时轮胎也是振动和噪声的产生源之一。
轮胎噪声的产生机理非常复杂，根据噪声的传播方式，通常分为空气传播噪声和结构传播噪声。
车辆在道路上行驶时，轮胎受粗糙道路的激发，通过车架和车身向车内传导的噪音称为结构传播噪声，直接通过空气传导至车内的噪音称为空气传播噪声。
按主观评价方法，轮胎噪声通常分为花纹噪声、路面噪声、空腔共鸣噪声及其他反常噪声。
根据发生机理可分为花纹泵浦噪声、空气柱共鸣噪声、空气紊流噪声、空腔共鸣噪声以及与振动相关的胎面拍击噪声、花纹块粘滑振动噪声和粘吸振动噪声等。
花纹噪声产生机理：当轮胎在路面上滚动时，轮胎胎面花纹与路面接触，花纹沟里的空气被挤压排出，同时，当轮胎花纹块接触路面的封闭洞穴时，空气也会被挤压出洞穴。
接着当轮胎花纹块离开接触面时，空气又会迅速填充回轮胎的花纹沟和路面的洞穴之中。
这种空气往返的运动使得这种泵气过程不断的重复，就形成了中高频的花纹噪声，其频率一般高于300Hz。
轮胎接触路面产生噪声机理轮胎接触路面产生噪声是道路交通中常见的现象，这种噪声不仅影响了驾驶员和乘客的舒适性，也对周围环境产生了负面影响。
而轮胎接触路面产生噪声的机理主要包括以下几个方面：1. 轮胎胎面与路面的摩擦，当车辆行驶时，轮胎胎面与路面之间的摩擦力会产生噪音。
这种摩擦力主要是由于车辆行驶时轮胎胎面与路面之间的相互作用所产生的，尤其是在高速行驶或急刹车时，摩擦力会更加显著，从而产生更大的噪音。
2. 路面不平整，路面的不平整也是产生轮胎噪音的重要原因之一。
当车辆行驶在坑洼不平的路面上时，轮胎与路面之间的碰撞和摩擦会产生噪音。
特别是在高速行驶时，这种噪音会更加明显。
3. 轮胎的结构和材料，轮胎的结构和材料也会影响轮胎产生噪音的程度。
不同的轮胎胎面设计、胎面花纹和材料会对噪音产生影响。
一些轮胎设计更加注重降噪，采用了减少噪音的技术和材料，从而减少了噪音的产生。
针对轮胎接触路面产生噪声的机理，可以通过以下几种方式来降低噪音的产生：1. 采用降噪技术，轮胎制造商可以通过改进轮胎的结构和材料，采用降噪技术来减少轮胎产生的噪音。
2. 路面改善，对于路面不平整的问题，可以通过修复路面、减少路面的凹凸不平，从而减少轮胎与路面之间的摩擦和碰撞，降低噪音的产生。
3. 驾驶行为调整，驾驶员在驾驶时可以采取平稳驾驶、减速慢行等方式，减少轮胎与路面之间的摩擦和碰撞，从而减少噪音的产生。
综上所述，轮胎接触路面产生噪声的机理是多方面的，可以通过改进轮胎结构和材料、改善路面质量以及调整驾驶行为等方式来降低噪音的产生，从而提升道路交通的舒适性和环境质量。
子午线轮胎外胎的轮胎振动与噪音控制技术研究摘要：随着交通工具的发展和人们对舒适性与安静性的需求增加，轮胎振动与噪音控制技术成为轮胎行业研发的重要方向之一。
本文通过对子午线轮胎外胎的轮胎振动与噪音控制技术的研究，探讨了振动与噪音的产生机理、评估方法以及现有的控制技术，最终提出了一些可能的解决方案。
第一章引言子午线轮胎外胎的轮胎振动和噪音问题一直是制约轮胎行业发展的重要因素之一。
振动和噪音的产生不仅会影响驾驶舒适性，还会对交通安全产生潜在的危险。
因此，研究和控制轮胎的振动和噪音一直是轮胎企业关注的焦点。
第二章轮胎振动与噪音的产生机理轮胎振动和噪音的产生主要有两个原因：一是轮胎本身的非均匀性，二是轮胎在路面上行驶时与路面之间的相互作用。
轮胎的非均匀性会导致轮胎的失衡和离心力不平衡，进而引起振动和噪音的产生。
而轮胎和路面之间的相互作用则会产生震动和噪音，其中包括轮胎与地面的摩擦、轮胎的变形和空气的振动等。
第三章轮胎振动与噪音的评估方法为了评估轮胎振动和噪音的水平，需要一种科学且准确的评估方法。
传统的方法主要包括轮胎的静平衡和动平衡测试、振动测试以及噪音测试。
静平衡和动平衡测试可以评估轮胎本身的非均匀性，而振动测试和噪音测试则可以评估轮胎在实际道路行驶时的振动和噪音水平。
第四章现有的轮胎振动与噪音控制技术为了控制轮胎的振动和噪音，轮胎行业已经提出了多种解决方案。
其中包括轮胎结构的改进、材料的优化以及胎面花纹的设计等。
轮胎结构的改进可以降低轮胎的非均匀性，减少振动的产生。
而材料的优化可以提高轮胎的弹性和抗震性能。
此外，合理的胎面花纹设计也可以减少轮胎与路面之间的摩擦，从而降低噪音的产生。
第五章可能的解决方案根据前述的研究和现有的控制技术，可以提出一些可能的解决方案。
首先，轮胎行业可以进一步改进轮胎的结构，提高其均匀性和平衡性。
其次，轮胎材料可以经过优化设计，以提高轮胎的弹性和抗震性能。
此外，利用先进的胎面花纹设计技术，可以减少轮胎与路面之间的摩擦，进而降低噪音的产生。
