轮胎花纹噪声的发声机理_陈理君

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轮胎花纹噪声及其降噪方法_陈理君

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

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

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。

轮胎路面噪声机理与降噪路面

轮胎路面噪声机理与降噪路面
目录
01 引言
03 降噪路面材料与结构
02 噪声产生原理 04 参考内容
引言
轮胎路面噪声是指轮胎与路面在行驶过程中相互作用的产物。随着环保意识的日益增强，降低轮胎路面噪声已成为道路工程领域的重要研究方向。降噪路面作为一种有效的降低轮胎路面噪声的手段，越来越受到人们的。本次演示将详细阐述轮胎路面噪声的产生原理、降噪路面的材料与结构、施工工艺以及效果评估等方面，以期为降噪路面的研究和应用提供参考。
1、基层施工：首先对原有路面进行清理和修整，然后进行基层施工。基层施工一般采用水泥稳定碎石或沥青稳定碎石等材料，以确保路面的承载能力和稳定性。
2、封面施工：基层施工完成后，进行封面施工。封面施工一般采用具有降噪性能的沥青混合料，例如开孔沥青混合料等。在封面施工过程中，要严格控制混合料的配合比和质量，以确保降噪路面的质量和性能。
2、弹性模量：材料的弹性模量越小，其吸振性能越好。因此，降噪路面的材料应选择具有较低弹性模量的材料，以减少轮胎与路面之间的振动。
3、阻尼性能：阻尼是指材料吸收振动能量的能力。阻尼性能高的材料可以有效地吸收轮胎与路面之间的振动能量，从而降低噪声。
3、阻尼性能：阻尼是指材料吸收振动能量的能力
五、结论
车辆与路面相互作用下路面结构动力学是一个复杂而重要的研究领域。通过深入理解这一领域的基本原理和研究方法，我们可以更好地应对实际工程中的挑战，提高道路的安全性、效率和环保性能。随着科技的不断发展，未来的研究将为我们提供更多的可能性，为我们的道路系统带来更好的未来。
谢谢观看
1、材料性能：新型材料的出现和性能改进将对车辆与路面之间的相互作用产生重大影响。研究不同材料在不同条件下的性能表现将有助于优化路面设计和降低维护成本。

轮胎花纹沟噪声研究进展

所以，众多文献中花纹噪声成为轮胎噪声的代名词，但一般文献中 “ 花纹噪声” 多指胎面沟槽的泵吸噪声和撞击噪声! 下面将对胎棉花纹沟泵吸噪声的研究概况进行描述!
&7 轮胎噪声的量化模拟
低噪声轮胎设计，虽然已有一些经验性原则
［ "， 4， "5 ， $% 0 $& ］
，但缺乏对轮胎噪声机理的定量描
首先认识到空ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ泵吸是轮胎主要
噪声机理，并对其进行数学描述! 他将一个简单轮胎花纹的接地区前缘或后缘的一排横沟视为一个单极子源，利用一些基本的几何计算，得到的计算轮胎花纹沟空气泵吸噪声级的半经验公式为 + !"# （ $） % ,-& . ’ (/ 012 () ’ )/ 012 + ’ */ 012 , * ’ (/ 012 - . / (/ 012 - . / (/ 012 $& 式中： !"# （ $）是声源发出的总声压级， ( 是胎面沟深，) 是胎面沟宽，* 是圆周方向上两胎面沟间距，+ 是每个胎面宽上的横沟数目， - . 是胎面沟容积变化百分数，, 是车辆前进速度，$ 是观察点与声源距离& "#$%&’ 根据以上的公式对简单的横沟花纹轮胎进行了计算，结果与实测比较一致! 但实际上，用此公式计算出的噪声级与实测的并不总相吻合，只是部分合理，尚有一些需探究的问题：轮胎是一个单极子源吗？空气泵吸噪声是否有指向性？体积变化百分数的真实数值是什么？其他形式的胎面花纹沟如何计算？
述! 需要建立一套定量设计的严密理论! （"）轮胎噪声量化模拟，能够深化对噪声机理及各参数对轮胎噪声特性的影响的理解，将轮胎设计、制造、试验及研究中所获得的知识系统化，了解并找出控制或影响轮胎噪声乃至整体性能的关键因素，发现对轮胎噪声机理及其他过程认识上的薄弱环节! （& ）量化模拟过程为评价不同胎面设计的轮胎噪声水平提供了高度经济而又迅速的方法! （$ ）轮胎噪声的量化模拟是实现量化设计的材料特性和轮胎性必要前提! 把轮胎设计参数、能关系定量地联系起来，在设计阶段就可确定轮胎的噪声特性! 通过调整某些变量，使噪声在所要求的水平内，达到轮胎的最佳化设计! 对轮胎噪声从理论上进行量化模拟预测计算的研究是从 4% 年代初开始的! 在此之前，轮胎噪声的研究多采用试验手段，控制噪声方面的轮胎设计也仅限于基于频率调制理论的胎面花纹的变

从实测轮胎噪声谱中提取非花纹噪声谱的方法

作者简介：陈理君，１３（９８一），男上海人，９３年毕业于南京大１６学声学专业，教授，长期从事噪声控制和模糊控制的科研及教学工作，在国内外期刊上发表相关论文７Ｏ余篇，编著专业书五本。
３１计算机仿真原理．
通过花纹块和花纹沟的时域波计权合成，得到胎面花纹总噪声时域波Ｊ：Ｐ（）＝・。ｔｐ・６ｆＰ（）＋Ｐ（）（）１
析谱与室内实测噪声谱差异极大，因为前者不含非花纹噪声，故无法比较分析和验证。本文提出
了一种将两者互相转换的方法，决了这个实际解
问题。
嘉
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风声等轮胎花纹噪声一一非轮胎花纹噪声
图１轮胎噪声产生机理
（）３
．
３２室内实测（．转鼓法）室内实测依据ＪＳＣ０ＡＯ６６—８６标准（胎单轮体台上试验法标准）采用ＡＴ，ＲＣ车辆半消声室。试验台采用图２所示的转鼓实验台。
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图２转鼓实验室结构图
图４ＸＸＸＲ５规格轮胎７ｋ／实测Ｘ／Ｘ１０ｍｓ
轮胎噪声测量麦克风距离轮胎与转鼓接触面

R-T论文

轮胎后沿噪声发声机理
（1）粘滑切向噪声轮胎滚过时，之前因为路面的凹凸不平，轮胎前沿的花纹块和路面接触时会发生斜碰撞,此时，轮胎离开路面，花纹块恢复原来状态，引起轮胎胎体的振动，产生振动噪声，也就是粘滑切向噪声P9(t)
图2-8花纹块和路面的斜碰撞
（2）粘吸噪声
轮胎花纹块与路面接触时产生的粘吸现象类似于吸盘的吸附现象。这种现象一般发生在平滑路面上，且轮胎的橡胶具有一定的温度，轮胎与路面接触时，由于轮胎本身具有弹性，轮胎和路面的挤压会把轮胎花纹块和路面之间的空气排开，造成轮胎的花纹块和路面吸附在一起。当轮胎花纹块离开路面时，后沿轮胎的花纹块会被吸附力拉伸，当花纹块完全离开路面后，被拉伸的部分又会回复到原来的状态，这样便引起了花纹块粘吸振动噪声,用P10(t)。粘附现象会激发轮胎后沿噪声并使高频部分超过1-2KHz，如果轮胎和道路含有抗粘附的材料，频率在2.5-4KHz的噪声将会得到一定程度的降低。
图2-9花纹块和路面的粘吸现象
（3）道路/轮胎摩擦噪声车子在路面上行驶，车子的加速或刹车都会使轮胎和路面之间发生相互的摩擦力，除此之外，轮胎花纹块的触地部分的扭曲变形，会导致路面和轮胎花纹块之间出现横向的压力，如果这些横向的压力超过了轮胎和路面之间摩擦力的界限，此时轮胎面将会在路面上出现短暂的滑行，此时，轮胎和路面之间会产生一个切线方向的压力，致使花纹块的触地部分发生变形，当滑行完毕，轮胎花纹块离开地面时，花纹块恢复到原来的形状，这种滑动摩擦发生的相当快通常会引起轮胎花纹的振动并产生噪音。这种现象我们在日常生活中也经常见到，运动员在体育馆运动时，鞋底跟地板之间会发出“吱吱”的响声，用P11(t)表示
主要研究工作
（1）进一步完善轮胎花纹噪声的发生机理，主要是轮胎后沿噪声的研究；（2）完善道路/轮胎花纹噪声的预测耦合模型和耦合因子行阵；（3）根据道路/轮胎花纹噪声的耦合模型提出道路/轮胎花纹噪声的降噪方法和路径；（4）初步修改、完善原有的道路/轮胎花纹噪声的优化软件系统，编制

子午线轮胎外胎的轮胎振动与噪音控制技术研究

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。

室内轮胎花纹噪声测量方法研究

１３测量高度对轮胎花纹噪声测量结果的影响．
在距地面１ｍ处测得的Ｒ１４轮胎花纹噪声数据见表２相同条件下在距地面０３ｍ处测量（．的数据见表１。由表１和２可以看出，距地面）在
长期从事噪声控制、糊控制方面的研究与教学工作。模
图１不同测点处的轮胎花纹噪声直方图
维普资讯
轮
胎
工
业
２１３倍频程直方图，能真实／才
（，武汉理工大学信息学院，北武汉１湖司，海上２０８）００２４０７２北京橡胶工业研究设计院，京３００；，北１０３３００９；．上海米其林回力轮胎股份有限公
摘要：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，行了室内不同方位轮胎花纹噪声测量试针进验。试验发现，胎花纹噪声的发声类似扬声器发声，极强的指向性，仅用一个测点的噪声声压级评判噪声的大轮有若小会导致方案排队和择优上的困难与矛盾。经分析研究，出了一种全方位测定轮胎花纹噪声的方法，制定了测量提并
置上，噪声谱线差异很大。一般来说，胎前进方轮向上的噪声强于后方，胎左右方向噪声对称，轮典型直方谱图如图１所示。这说明真正的低噪声轮胎应在轮胎四周任何位置都符合低噪声评判的要求，都低于Ｍ标准线ｌｊ不可有大的超出部如４，

轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法

轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法以轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法为标题，本文将探讨轮胎噪声的影响因素，并介绍一些低噪声轮胎的设计方法。

一、轮胎噪声的影响因素1. 轮胎花纹设计：轮胎的花纹设计会直接影响噪声的产生。

一般来说，花纹越粗糙，噪声也会相应增加。

因此，低噪声轮胎通常采用较为平滑的花纹设计，以减少轮胎与地面的摩擦声。

2. 轮胎材料：轮胎的材料也是影响噪声的重要因素之一。

硬度较高的轮胎材料会导致更大的振动和噪声。

因此，低噪声轮胎通常采用较为柔软的材料，以减少振动和噪声的产生。

3. 轮胎结构：轮胎的结构设计也会对噪声产生影响。

例如，轮胎的胎内结构、胎侧设计等都会对噪声产生一定的影响。

低噪声轮胎通常采用一些降噪措施，如增加胎内隔音层、优化胎侧结构等，以降低噪声的产生。

4. 轮胎的使用状态：轮胎的使用状态也会对噪声产生影响。

例如，轮胎的磨损程度、气压的调整等都会对噪声产生一定的影响。

低噪声轮胎需要经过精确的设计和合理的使用来确保其低噪声的效果。

二、低噪声轮胎的设计方法1. 优化花纹设计：低噪声轮胎的花纹设计应尽量减少花纹块之间的共振效应和空气流动噪声。

通过减少花纹块的尺寸和间距，可以降低轮胎与地面的摩擦声。

此外，还可以采用不规则花纹、交错花纹等设计方式，进一步减少噪声的产生。

2. 采用降噪材料：在轮胎的内部和侧壁中加入降噪材料，如隔音材料、吸音材料等，可以有效降低振动和噪声的产生。

这些材料可以吸收振动能量，减少噪声的传播。

3. 优化轮胎结构：通过优化轮胎的胎内结构和胎侧设计，可以降低轮胎的振动和噪声。

例如，增加胎内隔音层的厚度，可以减少振动的传递；优化胎侧结构，可以减少胎侧的共振效应。

4. 合理使用和保养轮胎：合理调整轮胎的气压，保持轮胎的良好状态，可以减少噪声的产生。

过高或过低的气压都会增加轮胎的振动和噪声。

此外，定期检查轮胎的磨损情况，及时更换磨损严重的轮胎，也是降低噪声的有效方法。

总结：轮胎噪声是车辆行驶中常见的噪声源之一，其影响因素包括花纹设计、材料、结构和使用状态等。

轮胎噪声实测谱与仿真谱的解读

轮胎噪声实测谱与仿真谱的解读
陈理君;刘方磊;陈弘;朱振华
【期刊名称】《轮胎工业》
【年(卷),期】2012(32)12
【摘要】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.
【总页数】3页(P723-725)
【作者】陈理君;刘方磊;陈弘;朱振华
【作者单位】武汉理工大学自动化学院,湖北武汉430070;武汉理工大学自动化学院,湖北武汉430070;杭州中策橡胶有限公司,浙江杭州 310008;杭州中策橡胶有限公司,浙江杭州 310008
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.1;TB533+.2
【相关文献】
1.实测海洋环境噪声数据谱级特性研究 [J], 魏永星;于金花;李琦;周莹;常哲;牛志华;高超;
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5.基于实测载荷谱和仿真载荷谱的底盘疲劳分析及对比 [J], 荣兵;肖攀;周建文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

载重子午线轮胎噪声机理的室内试验研究-论文

了详细的数据分析方案，包含总声压级、噪声频谱、１／３倍频程、１／１２倍频程、噪声色差图和瀑布图。对混合型室内噪
声的数据分析发现，载重子午线轮胎近场噪声具有指向性特征，接地后端和前端噪声较大，依次向接地侧面减弱，且接地后端大于接地前端。关键词：载重子午线轮胎；半消声室；近场噪声；远场噪声；近场声全息；声强
和货物运输中所占的比例日益增大。截至２０１２
础上，设计实施了载重子午线轮胎的一种近场、远
场和声全息相结合的噪声试验方案。
１滚动轮胎噪声机理
年，汽车运输在客运量和货运量中所占的比例分别达到了９３．３６和７８．１６。如今，交通运输所
车法的方式安置远场麦克风，通过很长的牵引杆
连接拖车和牵引车辆，以分隔牵引车辆和拖车的
合ＩＳＯ３７４５一级精度要求，净空间２５ｍ×２０
ｍ×７．５ｍ，背景噪声不大于２５ｄＢ（Ａ），截止频
轮胎接地区域内的花纹块由于与地面的切向
滑移，产生高频粘滑振动，进而引起结构噪声ｌ５一。１．５块粘吸噪声载重轮胎负荷较大，在高速运行一段时间后
胎面胶会因为发热而变粘，橡胶块离地时会与地

轮胎花纹噪声的发声机理及降噪技术

积．之比满足：一／ ≤３ｓＪ．ｓｓ。
（）据实际情况，５根同时遵循花纹条应尽可能多
面的眼状振动点，恰似一个声源，尤其在频率较高时，
的原则，在考虑其他物理性能的基础上合理处理，花胎与路面开口两边，阻增大，成喇叭筒，声形这个喇叭纹条的宽度比不宜接近整数比。筒放大了声压，种现象成为 “ 叭筒效应 ” 这喇。（）６花纹块（或花纹沟）的声中心能量分布应相
．
．
ＳｏｎｃａｉｍｆｅｄＮｏｓｎｉｅＲｅｕｔｎＴｃｎｌｇｕｄＭｅｈｎｓｏａｉｅａｄＮｏｓｄｃｉｅｈｏｏｙＴｒｏ
ＹＡＮＧａ－ａｇＸｉｏｆｎ
（ａｇｈｎｅｔｅｏａｉａＴｃｎｌｙＣＵｇ，ｉｎｓａｃｅｇ２４０，ｈｎＹｎｃｅｇｘｌＶｃｔｎｌｅｈｏｏｏｅｅＪｇｕＹｎｈｎ２０５ＣｉａＴｉｏｇａ１
如图２所示，在喇叭筒正前方的噪声声级有明显增强，而且指向性十分明显。在喇叭筒的轴心处，对分散，以保证花纹块（花纹槽）中心能量累加或声
方脉冲的大小和分布均匀，曲线下包络的面积尽可
噪声声级最高，围次之，周形成指向性花瓣，轮胎行能小，具体表现在不同排的花纹（或花纹沟）均匀地进方向的左右侧，噪声增强反而不十分明显，对于高相对错开。频噪声尤其明显，而低频噪声的指向性却不显著。（）个轮胎周向花纹排列不宜采用等分重复７一排列，应采取不等分方式布置花纹排列，且相同节距花纹不重复性排列。（）采取细缝结构软化花纹块，低花纹块的８可降

轮胎花纹噪声及其降噪方法

轮胎花纹噪声及其降噪方法
陈理君;李晓辉;杨立;杨光大
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2004(024)001
【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(TNS2002)和仿真优化软件(ODS002)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.
【总页数】4页(P10-13)
【作者】陈理君;李晓辉;杨立;杨光大
【作者单位】武汉理工大学,武汉,430070;武汉理工大学,武汉,430070;武汉理工大学,武汉,430070;上海米其林回力轮胎股份有限公司,上海,200082
【正文语种】中文
【中图分类】TB52
【相关文献】
1.轮胎花纹泵浦噪声计算及评价方法 [J], 王国林;周伟;沈飞;周海超
2.轮胎花纹噪声的发声机理及降噪技术 [J], 杨晓芳
3.Fluent二次开发及轮胎花纹沟泵气噪声流场分析方法 [J], 胡山凤;束永平
4.基于深度学习的轮胎花纹噪声预报方法研究 [J], 项大兵;张春生;王红彦;侯丹丹
5.一种快速实现轮胎花纹节距噪声预测的方法 [J], 马晓
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轮胎发声机理的辨识

轮胎发声机理的辨识
Byoung Sam Kim;Gi Jeon Kim;Tae Keun Lee;吴灿
【期刊名称】《轮胎工业》
【年(卷),期】2010(30)3
【摘要】@@ 轮胎花纹块与路面撞击引起的胎侧振动是轮胎噪声产生的主要机理.减小轮胎/路面接触噪声的必要条件之一是了解振动特性.本研究的目的是在轮胎模态分析的基础上分析轮胎壳体弯曲波的传播和弯曲模态下胎侧的声辐射.在不同频率下应用几种不同模态,表明对外部激励的胎侧响应及其声辐射本性.使用板壳理论分析频散关系与模态的相关频率.为了能对胎面振动引起的轮胎壳体声辐射行为进行定性分析,使用3种不同的模型分析频率以及频散关系.
【总页数】8页(P144-151)
【作者】Byoung Sam Kim;Gi Jeon Kim;Tae Keun Lee;吴灿
【作者单位】圆光大学,机械和汽车工程部,韩国;锦湖轮胎有限公司,研究与发展中心,韩国;Kwangwon科技有限公司,韩国;武汉理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.1;TB533+.2
【相关文献】
1.基于轮胎六分力测试的PAC2002轮胎模型参数r辨识方法研究 [J], 程泽木;姜俊昭;蔡金文;卢剑伟
2.轮胎花纹噪声的发声机理及降噪技术 [J], 杨晓芳
3.轮胎花纹噪声的发声机理 [J], 陈理君;杨光大
4.双钱公司在“2020中国橡胶年会”上发声--做最专业的轮胎制造商和服务商 [J],
5.中策橡胶登陆纽约时代广场,为“中国轮胎”发声 [J], 中国聚合物网
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轮胎花纹噪声的综合评判方法

轮胎花纹噪声的综合评判方法
陈理君;杨光大
【期刊名称】《轮胎工业》
【年(卷),期】2000(020)003
【摘要】通过研究国外的噪声性能指标标准线，制定出花纹噪声频谱线、频域声能量均衡线、时域声中心能量分布均衡线和声强度图相结合的“三线一图”轮胎花纹低噪声客观评判标准，并将其与含有响度、尖锐度、超伏度和烦恼度４个评判因子的主观评判相结合提出一种轮胎花纹噪声的综合评判方法。

该方法能合理地筛选出最优或较优的方案样本投入生产，从而可以大大缩短轮胎开发周期和节约开发费用，实际应用效果良好。

【总页数】5页(P140-144)
【作者】陈理君;杨光大
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.1
【相关文献】
1.轮胎花纹泵浦噪声分析及低噪声轮胎花纹设计 [J], 王国林;沈飞;周海超;杨建
2.振动筛噪声源的模糊综合评判方法 [J], 汪军
3.轮胎花纹噪声仿真频谱评判法 [J], 杨光大;陈理君
4.基于深度学习的轮胎花纹噪声预报方法研究 [J], 项大兵;张春生;王红彦;侯丹丹
5.轮胎花纹相似度评判方法 [J], 马晓
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[ 2 , 4]
由于胎面橡胶是弹性体 , 因而在轮胎接地前沿区轮胎触地时花纹沟两侧的花纹块被压缩变形 , 沟槽腔内空气因体积减小而压力增大 , 空气被突然压缩排出 , 形成类似喷射的噪声 , 声强度较大。而在轮胎接地后沿区轮胎离开地面时 , 沟槽腔体又恢复原状 , 腔内空气压力变小 , 周围空气急速补充到腔体内产生“ 扑” 声 , 声强度较弱。腔中空气被挤压和膨胀的泵浦效应产生了花纹沟的噪声[ 5 , 6] 。对于匀速行驶的汽车 , 不同的花纹沟仍可能具有相同的体积压缩比 , 也就是说沟槽内各声点阵产生的声振幅是相等的 , 因而沟槽体积越大 , 总声压也越大。在实际花纹设计中 , 沟槽的深度有一定要求 , 可以认为是在 2 个常数范围内 , 所以花纹沟的发声与沟的长度和宽度有关 , 与它的深度基本无关。此外 , 花纹沟的发声还与其走向有关。花纹沟的基本样式为横沟、斜沟和纵沟。对于横沟 , 在汽车行驶中类似脉冲式地不断喷气和吸气 , 产生泵浦噪声。对于有角度的斜沟 , 由于接地时间比横沟长 , 气流的压缩和释放也较慢 , 声压幅值就较小。而对于纵沟槽 , 由于车辆行驶时槽内空气受压随时间基本不变 , 只产生声压的“ 直流成分” , 仅仅在气体喷出时因受阻力而产生涡流 , 但能量较小可以忽略。可以
[ 1, 2 ]
, 它的强弱与花纹的结构形式有关。而轮
胎花纹结构可以说是五花八门、式样众多 , 不同的花纹排列结构 , 其噪声特性也不一样。要对轮胎花纹噪声进行有效控制 , 首先必须了解轮胎花纹的发声机理 , 进而建立科学而实用的轮胎噪声数学物理模型。据此编制相关软件程序 , 通过该仿真程序运行 , 对所设计的轮胎花纹方案作计算机仿真分析、仿真发声、主客观评价、方案比较和优化设计 , 最终可设计出低噪声轮胎并投入生产。 1 轮胎花纹的发声机理轮胎在滚动时发出的轮胎噪声可以归结为如下几种 : 花纹块打击地面时所发出的撞击噪声、沟槽腔体中空气被挤压和膨胀而产生的“ 泵
516 轮胎工业 1999 年第 19 卷
理想地认为纵沟槽不发声。试验实测也验证了这一假设。假设横沟槽发声的时域波为 P s0 ( t) , 那么具有 α 角的槽所发出的噪声可近似地用下式表示 P s( t)= P s0 ( t) sin α 90° 时 , 分别对应着纵沟槽和横沟槽。
当花纹沟的谐振频率和其它花纹噪声相一致、空气流急速吹过槽口时 , 就会产生气柱管的共鸣 , 这将导致轮胎噪声在此频率出现峰值。可以看出 , 花纹沟两端开放和沟长小一些都使基频变高 , f n > 5 Hz 时产生的气柱共鸣对轮胎噪声影响较小。因此设计花纹沟时可通过开放花纹沟的两端和合理选择花纹沟的长度和间距数目来降低气柱共鸣声。 2 有待验证的几个发声机理
花纹沟与路面接触时形成的结构类似于管子。管内空气柱振动发声的频率决定于管长和端口的开放情况。如果管子一端开放一端封闭 , 管长为 l , 则基频的波长为 4 l , 其谐振频率 fn 为 fn = ( 2 n -1) c , n =1 , 2 , 3 , … 4l ( 2)
式中 , c 为声速。如果管子两端开放 , 基频的波长则为 2 l , 谐振频率为 fn = nc , n =1 , 2 , 3 , … 2l ( 3)
[ 1]
浦效应 ” 噪声、横沟槽内气柱共鸣的噪声、光面胎面作用在地面中大小不等的隙腔时而产生的不规则沙声( 随机噪声) 、由于道路的凹凸不平和轮胎均匀性不良而激起的轮胎振动噪声( 一般频率较低 , 为 80 ～ 150 H z) 、轮胎滚动时切割空气产生的切割噪声、轮胎与地面相摩擦而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[ 2] 。所有这些噪声中 , 花纹块的撞击噪声、花纹沟的泵浦噪声、横沟槽的气柱共鸣噪声和光面胎面的随机沙声是四大主要噪声源。现分别对它们的发声机理进行陈述。 1. 1 花纹块的发声轮胎行驶时 , 如图 1 所示 , 在轮胎接地区域前沿 A 点块的矢量速度 v 突变成 v 1 , 但 v 1 = v , 根据平行四边形分析原则 , 必有指向轮胎中心的 v 2 存在。显然 , 要突然产生 v 2 , 必伴有指向轮胎中心区的力 F , 形成块撞击地面引起的激振 , 产生撞击噪声。轮胎接地后沿情况类同 , 但产生的负压声强度比前者弱。花纹块拍打地面时 , 块与地面之间的空气被压缩 , 空气密度增大形成正声压 , 而随着花纹块离开地面 , 空气密度变小形成负声压 , 从而产生气流噪声。两者合成 , 即为块的发声。实测也证实这一点为上大下小的 N 形波形。如果两个花纹块面积相同但形状不同 , 可以认为其发声由许多点声源构成 , 每一单位面积作为声点[ 3] 。应用声点阵法对花纹块进行
作者简介陈理君 , 男 , 1938 年 11 月出生。武汉工业大学自动化研究所和应用技术研究所所长 , 教授。 1963 年毕业于南京大学电声专业。长期从事噪声控制、模糊控制方面的研究与教学工作 , 获得多项科研成果 , 著有《微机模糊控制》等书 3 本 , 发表论文三十余篇。
第 9 期陈理君等 .轮胎花纹噪声的发声机理 517
近几年国内外有关文献[ 5 ～ 8] 还提到以下几个发声机理 : ( 1) 亥姆霍兹共振机理汽车行驶时 , 轮胎着地部分花纹沟空腔中的空气可看作为一个共振弹簧 , 它与空腔跟外部空气之间连接处 — — —“ 颈部” 喷口的空气构成一个共振器 , 从而发出很强的噪声。我们对这个机理进行了研究 , 认为有几个疑点。首先 , 众所周知 , 亥姆霍兹共振器有 3 个功能: ①由于颈口附近和颈内的摩擦力 , 它能吸收声能 ; ②由于共振特性 , 它能储存声能 ; ③存在颈口辐射 , 起二次声源作用 , 如与空气耦合较好 , 方可辐射出去。其次 , 由于轮胎接地区域内空腔体积一般十分小 , 喷口处空气质量也有限( 否则推动不了它振动) , 经计算其共振频率在 3 kHz 以上 , 所以这种共振导致的噪声辐射对轮胎噪声的影响也是微弱的 , 实测中尚未发现这种影响的存在。最后 , 观察一下这种亥姆霍兹器的形成过程: 假若轮胎接地印痕长度为 10 ～ 15 cm , 车速达到 70 km·h 留时间 t 为 t = 1 ( 10 ～ 15) × 2 20 ×102
图 1 轮胎接地区域的前沿和后沿
( 1)
式中 P s0 ( t) 为横沟槽发声的声压值 , α为 0° 和 1. 3 随机沙声[ 5 , 6] 由于路面和胎面不可能绝对光滑平坦 , 胎面不可能完全紧贴地面 , 在胎面和地面之间存在着大小不等的隙腔 , 其中的空气被压缩和膨胀就产生了不规则沙沙声 , 称之为随机沙声。对于有花纹的胎面 , 随机沙声能量较小 , 可以不作考虑。但是对于没有花纹的光面和肋条花纹 ( 忽略纵槽的直流噪声) , 随机沙声即是它们的 “花纹” 噪声。各隙腔的大小是随机的 , 与胎面相接触的位置也是随机的。而发声原理与花纹块和花纹沟腔体的发声原理相同。 , 显然两花纹块包含相同数目的声点阵数。各点阵撞击地面时发出的声能相同 , 即具有相等的声压幅值。而相应点阵间的相位十分接近 , 因而根据声能叠加原理 , 两花纹块发出的总声能也相同。试验也证实了以上分析结果。在仿真中 , 我们用一个准正弦函数 P b ( t) 来近似表示这种 N 形波形 , 取得了较好的仿真结果。 1. 2 花纹沟的发声
第 9 期陈理君等 .轮胎花纹噪声的发声机理 515
轮胎花纹噪声的发声机理
陈理君杨立钱业青施
( 武汉工业大学 430070)
马浩
杨光大
[ 上海轮胎橡胶( 集团) 股份有限公司 200082] 摘要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产生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沟的长度、宽度和走向有关 , 与它的深度基本无关。本文还对某些有异议的噪声机理作了评述。关键词轮胎花纹 , 噪声 , 发声机理
3 -1
叭口越大 , 低频辐射效率就越高。我们在模拟轮胎噪声实测与仿真分析中也未发现有明显放大与滤波现象。至于这种效应在轮胎噪声中起多大作用 , 还有待探讨。 3 轮胎接地区域的噪声辐射分析[ 9] 轮胎接地区域根据车前进方向可划分为前沿、后沿和中央 3 区( 见图 1) 。前沿区轮胎花纹触地时 , 花纹块拍打击地面生成撞击噪声、花纹沟被挤压生成类似喷射脉冲的噪声 , 沿轮胎横向合成声波 , 因其声阻抗大 , 辐射频率高 , 声强度较大 , 是轮胎噪声能量的主要分量。后沿区 , 轮胎花纹快速离开路面 , 无撞击和挤压 , 只有花纹沟槽和胎面跟路面间空隙快速膨胀恢复 , 空气被吸入空腔 , 形成“ 扑” 声。该声波谱相位与前沿波差 180 ° , 且滞后一段时间 ( 走过轮胎接地长度所需的时间) , 但其强度较前者弱。因声阻抗小 , 辐射频率低 , 它是轮胎噪声的次要分量。至于胎面花纹接地处摩擦力和粘滞作用下产生切向变形 , 当后沿胎面单元突然失去接触时产生的切向高频振动 , 因声耦合差 , 辐射出的噪声量极微弱 , 可以不考虑。轮胎接地中央区 , 由于接地的区域内沟槽形成管状体 , 特别是该管状体开口在轮胎接地区域外侧 , 只要有声激发或强气流吹过 , 就产生气柱共鸣声 , 从而辐射噪声。这种分噪声能量是必须加入到总噪声中去的 , 不可忽略。 4 奇异发声机理的解释同一种花纹构造的轮胎 , 一般来说 , 旧轮胎噪声比新轮胎噪声大。尽管旧轮胎因磨损花纹块变薄、花纹沟变浅 , 即块质量变小 , 沟槽深度变浅了 , 按理说噪声应减小 , 可实际情况却相反。这是因为旧轮胎除橡胶老化变硬外 , 还因磨损不均匀 , 导致轮胎的动态性能变坏 , 另外花纹块上的刀槽花纹因磨损而消失 , 使花纹块柔软性变差 , 从而使轮胎噪声变大。手工热刻或冷刻花纹的实验轮胎 , 行驶时实测噪声与同种花纹批量投产的轮胎相比 , 前者主观评价和客观评价往往比后者好。这是因为手工刻的一致性差 , 花纹块以及花纹沟有差异 , 而机制生产的轮胎一致性较好 , 它们生成的声波形 , 根据傅立叶分析 , 前者声能频率均衡性