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不同工况和结构参数对轮胎振动噪声影响的数值分析
| 论文题名： | 不同工况和结构参数对轮胎振动噪声影响的数值分析 |
| 关键词： | 轮胎振动;汽车噪声;数值分析;有限元模拟;振动噪声 |
| 摘要： | 随着汽车的普及，汽车噪声已经成为城市的主要噪声污染源。各国出台的汽车噪声限值标准越来越严格。轮胎噪声是汽车噪声的主要来源之一，轮胎制造商一直非常重视低噪声轮胎的设计和研究。轮胎噪声的产生机理比较复杂，但胎面和胎体振动而引发的低频噪声一直被认为是轮胎主要的噪声源之一，研究轮胎结构噪声能给降低车内噪声、提高乘坐舒适性提供依据。目前轮胎振动噪声的有限元模拟主要侧重于时域上的分析，而采用频域分析能够分辨出噪声中不同频率信号的来源，更便于研究噪声的变化规律。本文针对上述问题进行了一些初步的研究。 基于ABAQUS和SYSNOISE软件，建立了可分析瞬态滚动的简化有限元模型和声学边界元模型。通过增加轮胎有限元网格的周向划分数，提高了计算的噪声频率范围及计算精度；以忽略摩擦的原位滚动轮胎模型替代了相对地面运动的轮胎模型，从而消除了相对滑移对计算精度的影响。综合考虑轮胎振动噪声的主要频率范围和计算结果的精度，最终选定了2.5-400Hz作为本文的分析频率范围。对215/55R16型轮胎静负载状态和速度为68km/h的滚动状态进行了模态分析，将计算结果中特征频率下的轮胎表面振速分布与对应振型进行对比，初步验证了噪声计算结果的可靠性。 考察了不同速度、载荷、充气压力等工况对轮胎振动噪声频率和空间分布特性的影响，同时分析了帘线角度、胎面厚度和纵向花纹等结构参数的改变对轮胎振动噪声的影响。结果表明，噪声声压水平随速度增加而显著增大；随着充气压力和载荷的增减，轮胎刚度发生变化，从而导致振动噪声的改变，但幅值变化很小，且无明显规律；改变带束层帘线角度和胎面厚度对轮胎振动噪声的影响很小；增加纵向花纹后，轮胎振动噪声的变化幅度很小，仅峰值频率升高了1Hz左右。 |
| 作者： | 包秀图 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 夏源明;李子然 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学技术大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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