载重轮胎花纹噪声及其降噪方法的研究

摘要

交通噪声是城市噪声最主要的来源，它对人们的生活造成诸多方面的不良影响。发达国家自上世纪60年代起就给予了车辆噪声足够的重视，制定了许多相关的标准和法规。中国在低噪声轮胎的研制领域远落后于发达国家，轮胎花纹噪声无法降低严重影响了中国轮胎的出口贸易。为了使中国能生产出低噪声轮胎，并达到发达国家低噪声轮胎的噪声标准，顺利出口，轮胎噪声发声模型和轮胎降噪方法的研究非常必要，轮胎噪声仿真和优化设计系统软件的开发更是势在必行。
　　 因此，武汉理工大学轮胎研究组自上世纪80年代就开始了低噪声轮胎的研究工作。现已成功开发了《低噪声轮胎花纹噪声仿真与优化系统》，投放使用以来受到诸多好评。文章的研究内容是应贵州轮胎股份有限公司的要求，进行载重轮胎花纹噪声的研究，在对载重轮胎花纹特性研究的基础上开发《低噪声载重轮胎花纹噪声仿真与优化系统》。
　　 文章对载重轮胎的特性做了简明的阐述，并重点总结了载重轮胎常用的两种花纹形式——条状花纹和块状花纹的特点。并在此基础上详细的说明了载重轮胎花纹噪声的发声机理和发声模型。
　　 第3章主要讨论低噪声载重轮胎花纹的设计，包括人工设计的原则及计算机优化设计(自适应免疫遗传算法优化)的方法。同时提出了当前国内低噪声轮胎花纹设计的误区，提出通过实验室测试进行优化的方法是不可行的。另外对轿车版本软件中两种节距优化方法进行了优劣比较。
　　 最后，在对载重轮胎花纹噪声理论研究的基础上，初步开发出了《低噪声载重轮胎花纹噪声仿真与优化系统》的结构雏形。实现了轮胎花纹噪声仿真评价，优化设计，仿真发声等功能。并详细说明了开发的要点。软件已交付使用，厂方开具可用性证明，并将进行进一步的合作开发。
　　 另外，轿车版本的软件还有许多值得研究的内容，笔者对该系统也做了部分的研究工作。
　　 文章的理论研究成果和对程序的改进极具科学性和工程实用性，为低噪声轮胎的设计和生产提供了强有力的技术支持。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章概论

1.1课题意义及来源

1.2载重轮胎噪声的国内外研究现状

1.3前期研究成果

1.4本文主要研究工作

第2章载重轮胎花纹噪声研究

2.1载重汽车轮胎常用花纹及其特点

2.2载重轮胎花纹噪声的发声机理

2.2.1载重轮胎花纹前沿和中区的发声

2.2.2载重轮胎花纹后沿的发声

2.3载重车轮胎花纹噪声的发声模型

2.4基于偶极子发声原理来修正轮胎发声模型

2.4.1声偶极子原理

2.4.2载重轮胎花纹噪声的声偶极子模型建模

第3章低噪声载重轮胎花纹的设计

3.1低噪声载重轮胎花纹参数设计准则

3.2低噪声载重车轮胎花纹计算机优化设计

3.2.1自适应免疫遗传算法

3.2.2节距序列优化的两种方法比较

3.3轮胎花纹优化的误区

3.3.1实验室实测寻优不可行

3.3.2计算机仿真寻优的优势

3.4载重轮胎优化的特点和优化实例

第4章低噪声载重轮胎花纹噪声仿真分析与优化系统的开发(ZZ-TNS／ODS10)

4.1低噪声载重轮胎花纹噪声仿真分析与优化系统简介

4.2载重轮胎的模型特点

4.2.1块的发声为主要的发声

4.2.2对轮胎宽度的总声级的修正

4.2.3胎痕长度增加

4.3载重轮胎花纹的辨识和仿真分析

4.3.1块状花纹的块的辨识和仿真

4.3.2条状花纹的块的辩识和仿真

4.4计算机仿真实例

第5章对TNS／ODS09A软件的进一步开发研究

5.1花纹块长度与花纹块的发声

5.2胎痕长度变化分析

5.2.1胎痕变化分析原理

5.2.2胎痕变化分析实例

5.3节距序列优化功能修正

5.4从实测轮胎噪声谱中提取非花纹噪声谱的方法的研究

5.5软件的实用性设计

5.5.1细化错误提示

5.5.2添加打印信息

第6章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢