基于轿车轮胎花纹噪声模型的优化设计研究

摘要

随着经济社会的快速发展，人们生活水平得到显著提高，汽车使用量也快速增长，随之带来的噪声问题也越来越严重。汽车噪声是道路交通噪声的主要来源，它主要包含发动机噪声、传动系统噪声、空气动力学噪声和轮胎噪声等。当汽车行驶速度较高时，轮胎噪声超越其他噪声成为了最主要的影响因素。而轮胎花纹噪声是轮胎噪声的重要组成部分。 在2012年欧盟正式实施了一项重要的法规EC1222/2009，即轮胎标签法，该法规主要包含三个要素：燃油效率等级、湿地抓地等级、滚动噪音等级。该法规通过提升燃油效率和推行低噪音安全轮胎来增强公路运输的安全性，从而达到提高经济和环境效益的目的。为了减小与发达国家的差距，我国参考欧盟标准建立了轮胎标签法规《轮胎分级标准》和《轮胎标签管理规定》，该法规于2016年9月15日正式执行。对于我国轮胎企业来说，如何生产满足要求的轮胎产品成为了当务之急。本文以轮胎花纹噪声为对象开展了相应的研究工作。 （1）详细分析了轮胎花纹噪声的发声机理以及仿真模型。 （2）为了对轮胎花纹噪声优化结果进行评价，建立了一套评价指标。主要包含最高声峰值评价、M曲线评价、M曲线计权评价、综合模糊评价。然后根据这些评价指标分别建立适应度函数。 （3）分别使用离散粒子群算法和改进型自适应免疫遗传算法对轮胎花纹参数进行优化，通过对两种算法进行对比分析，最后选择后者作为最终的优化算法。 （4）通过对实际轮胎花纹进行仿真与优化，详细描述了轮胎花纹参数优化的具体过程。 本文的研究课题来源于与企业合作的项目，相关的研究成果已交付企业使用。该项目开发的轮胎花纹噪声仿真优化软件为低噪声轮胎花纹的设计提供了强有力的支撑，有利于企业缩短轮胎研发周期。

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2 轮胎噪声简介

1.3 轮胎噪声的研究现状

1.4 项目来源与本文研究内容

第2章 轮胎结构与噪声测试方法

2.1 轮胎结构

2.2 轮胎花纹种类

2.3 轮胎噪声测试方法

2.4 本章小结

第3章 轮胎花纹噪声评价准则的研究

3.1 轮胎花纹噪声的发声机理

3.2 轮胎花纹噪声的仿真模型

3.3 轮胎噪声的评价

3.4 本章小结

第4章 轿车轮胎花纹参数的优化

4.1 花纹优化参数与花纹对称性

4.2 轮胎花纹参数的优化方法

4.3 花纹参数优化的适应度函数

4.4 基于粒子群优化算法的轮胎花纹参数优化

4.5 基于改进型自适应免疫遗传算法的节距序列优化

4.6 优化算法的选择

4.7 本章小结

第5章 轿车轮胎花纹噪声仿真优化软件的改进与实例解析

5.1 软件系统整体设计

5.2 轮胎花纹优化软件的改进

5.3 轮胎花纹噪声仿真与优化实例分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间公开发表的论文