轮胎花纹噪声及其降噪方法

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(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。

轮胎花纹噪声的发声模型

在分析轮胎花纹噪声发声机理的基础上，建立了轮胎花纹噪声各主要噪声源的发声模型，进而将花纹块和花纹沟的噪声波计权合成得到时域波形，并通过离散傅立叶变换（ 用 Ｄ Ｆ Ｔ） ，得到胎面花纹噪声的频谱，经过自动分析、评判，筛选出满意方案，为研究或设计低噪声轮胎花纹提供了依据。

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 ,降噪效果越好 ;③花纹的节距比例应取无理数比 ;④花纹节距序列不要呈周期性排列 ;⑤花纹应有合理错位 ,但错位量与花纹周期不应成整数比 ;⑥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进行对比和择优 ,最后确定最佳设计方案。

轮胎花纹噪声的发声机理

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。

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。

轮胎花纹对车内噪声声品质影响的研究

分析了同型号轮胎的不同花纹特征,在半消声室内测得若干测点的车内噪声信号。研究了噪声声品质客观评价参量,包括响度、尖锐度、粗糙度和语音清晰度,并给出了其计算模型。计算了不同花纹轮胎的车内各测点的声品质客观评价参量,并进行了对比。结果表明,随着车速降低,各项评价参量均有改善;在被测的6种轮胎中,IV号轮胎的各项声品质参量相对较好,其花纹的主要特征是横向沟槽窄,而花纹块体积小。

基于有限元仿真的载重子午线轮胎降噪方法研究

通过有限元仿真分析研究载重子午线轮胎结构对振动噪声的影响。建立了轮胎有限元分析模型并对其合理性进行了试验验证;在原轮胎结构的基础上,对带束层结构和胎面花纹进行优化设计,利用声学仿真软件进行仿真分析,得到了轮胎各设计方案的振动噪声。结果表明,带束层结构和胎面花纹设计均会影响轮胎振动噪声,带束层结构和胎面花纹优化后最大降噪量分别达到3.09和3.9dB。

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。

旁支管对轮胎噪声和抗滑水性能影响的仿真分析

从流体角度设计了一种带有旁支管的纵向花纹来解决轮胎花纹噪声和抗滑水性能这一矛盾体。分别建立了轮胎花纹声学模型和抗滑水模型,数值模拟探究旁支管结构对纵向花纹轮胎噪声和抗滑水性能的影响。首先研究了旁支管结构对轮胎花纹噪声的影响。其次,基于VOF模型研究旁支管结构对轮胎动水升力的影响。研究结果表明旁支管的存在能够降低轮胎纵向花纹气柱共鸣噪声和远场噪声;降低水流动水升力来提高轮胎抗滑水性能;在旁支管共振腔容积一定时,连接主花纹沟的管道宽度直接影响着旁支管对轮胎噪声和抗滑水性能影响;增加接地区域共振腔数目有利于提高轮胎抗滑水性能。

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花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个方面阐述了系统的具体实现。表明TPN ODS可成为轮胎花纹低噪声设计及研究和开发轮胎新产品的有力辅助工具。

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。

轮胎花纹噪声仿真系统

提出一种仿声方法，在由发声模型得到的声波波形数据基础上，经ＰＣＭ编码、重新采样等处理，生成模拟室内测量和场地测量的标准格式的ＷＡＶ声音文件，在多媒体计算机中运行，对花纹噪声进行仿真，产生轮胎噪声，为噪声主观评价提供监听环境。与轮胎花纹噪声频谱的客观评价相结合，进行综合分析，可以替代传统的轮胎花纹噪声测量评价方法，实现花纹方案筛选，既节约试验费用，又大大缩短设计周期。

纽斜轮胎花纹的噪声仿真及其全局参数优化

针对纽斜节距轮胎花纹的特点,提出一种对花纹节距图像处理的新方法,并根据轮胎花纹发声机理建立相应的数学仿真模型,实现了花纹噪声的时域和频域分析。运用改进的免疫遗传算法编制相应软件对节距比例、节距序列和节距错位参数进行综合全局优化,从而为纽斜节距花纹轮胎低噪化分析评判和全局优化设计提供实用、先进的方法。

煤矿噪声和谐化控制与虚拟环境的研究

虚拟听闻环境是模拟封闭系统的听音效果,能给人一种身临其境的感受。提出了用微机再现封闭系统脉冲响应,并设计了以预先给定的封闭系统刺猬图的数据库资料和双耳传输函数为仿真模型,将输进系统的声音信号按照模型对左右声道分别进行各自的时间延迟和大小衰减变化,模拟直达声和随后众多的反射声的双耳效果,最后送入耳机,输出双耳信号的全过程。从而获得音质效果主观感受的一种方法,为评价音质效果及煤矿噪声和谐化控制提供一种手段。

轿车轮胎花纹噪声微机仿真及评价(TPNSA)软件包介绍

借助于物理试验和计算机仿真技术建立了轿车轮胎花纹噪声物理数学模型，确定了轮胎花纹噪声的一种仿真评价方法。对不同花纹噪声仿真分析的结果表明，根据此方法研制的仿真及评价软件包具有较好的应用效果，所得结果与其它理论和实践经验相一致。

轮胎花纹噪声仿真频谱评判法

提出一种轮胎噪声主观评价强弱权重函数Ｎ＝ｎ（ｆ，ＰＳＰＬ）与轮胎噪声频谱能量均衡函数ζ相结合的综合评价方法。仿真实验验证，用此方法评价轮胎花纹的噪声，结果与国外先进方法的结论一致。

水平管气液两相流流型变化诱导噪声特性研究

为探究水平管内气液两相流流型变化激励流动噪声特性,结合VOF(volume of fluid)多相流模型与Lighthill声类比理论开展数值计算研究。结果表明,随着气相和液相流速增加,气液两相流呈现弹状流–层状流–泡状流的演变规律,进而导致噪声呈现不同变化趋势。随着频率增加,弹状流噪声呈现先减小后增大的趋势,而层状流和泡状流噪声分别呈现逐渐减小和增大的趋势。此外,在不同工况下,泡状流诱导噪声最大,弹状流噪声次之,层状流噪声最小。研究成果对于气液两相流噪声控制技术研究具有重要指导作用。