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轮胎接地特性对振动噪声的影响规律研究
| 论文题名： | 轮胎接地特性对振动噪声的影响规律研究 |
| 关键词： | 汽车轮胎;振动噪声;有限元分析;结构设计;接地特征参数;胎面变形;功率谱密度 |
| 摘要： | 轮胎作为汽车与路面唯一接触的部件，其与路面的相互作用产生的振动噪声对车辆的NVH性能影响较大。欧盟颁布了新的汽车噪声法规，其中包含噪声测试方法和汽车噪声限值，而轮胎/路面噪声是汽车噪声的主要来源。轮胎胎体结构对轮胎振动噪声影响较大，不同胎体结构对应的轮胎接地特性和振动噪声性能均不尽相同，由于轮胎振动噪声主要是由路面激励引起轮胎的振动而产生的。因此，有必要深入研究轮胎/路面接触区域的特征参数对轮胎振动噪声的影响规律，其对轮胎振动噪声的产生机制和结构优化具有重要的理论指导意义和工程应用价值。 本文以295/80R22.5和215/75R17.5型全钢载重子午线轮胎为研究对象，利用静态接地压力分布试验、刚度试验、模态试验和多普勒激光测振仪测量胎侧振动的动态试验验证轮胎振动噪声有限元分析模型的准确性。结果表明，静态试验下轮胎的接地压力分布特征、三向刚度和模态参数与仿真值一致性均较好；动态试验下胎侧各测点频域下试验和仿真的振动速度一致性较好，从而证明可以运用该有限元分析模型对轮胎振动噪声进行数值模拟分析。 采用模态声学传递向量技术和声学边界元理论对轮胎的振动噪声进行数值模拟分析，获得不同场点的声压指向性和声压频谱曲线。得到不同声压场点处轮胎振动噪声声压频谱曲线具有相同的变化趋势，但声压级的大小不等；在400Hz~500Hz频率范围内，轮胎振动噪声声压频谱曲线具有较大的波动，且在440Hz和488Hz处出现较为明显的声压峰值；轮胎接地后端的声压等级大于接地前端的声压等级。 研究轮胎接地压力分布几何和力学特征参数对振动噪声的影响规律。为了排除轮胎结构变化后由其固有特性引起的噪声变化，对各结构设计方案进行模态分析，选取固有频率变化较小的结构设计方案进行分析，计算所选方案振动噪声值和接地压力几何和力学特征参数，揭示其对振动噪声的影响规律。 采用正交试验的方法得到结构设计噪声最小的轮胎，分析此轮胎与现行结构设计轮胎胎面径向变形量偏度值和刚度、激励力功率谱密度等轮胎/路面接地区域特征参数对振动噪声的影响规律。结果表明，振动噪声与胎面径向变形量偏度值呈正相关关系，与胎面径向变形刚度呈负相关关系；结构设计噪声最小轮胎的激励力功率谱密度峰值大小和数量显著降低，特别是在440Hz和488Hz等敏感频率处降低较为明显。最后，采用胎体弦结构设计轮胎对所建立的接地特征参数与振动噪声关联关系的普适性进行了验证。 |
| 作者： | 张颖文 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 王国林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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