輪胎花紋泵浦噪聲分析方法及低噪聲花紋設計.pdf

1、當車速超過70km/h時，輪胎花紋噪聲成為車輛重要的噪聲源之一。在乘用車子午線輪胎噪聲中，花紋噪聲為其重要的組成部分，而輪胎花紋噪聲主要由于滾動輪胎花紋溝內(nèi)部氣流的泵浦效應產(chǎn)生，故也被稱為泵浦噪聲。泵浦噪聲的強度直接與花紋溝槽在通過接地區(qū)域時花紋溝槽變形有關，花紋溝的形狀和尺寸是影響泵浦噪聲的主要因素。近年來，歐盟輪胎標簽法以及我國出臺的《綠色輪胎技術規(guī)范》均對輪胎噪聲性能提出了明確的要求。因此，開展泵浦噪聲的發(fā)聲機理、提出有效預測泵浦

2、噪聲的方法以及研究降低花紋泵浦噪聲的設計方法，對于設計低噪聲輪胎具有顯著的意義。
　　本文通過分析乘用車子午線輪胎花紋接地區(qū)變形特點，提出花紋泵浦噪聲的分析及評價方法，并以此評價方法為基礎開展低噪聲輪胎花紋設計。以某公司生產(chǎn)的205/50R16子午線輪胎AU01花紋結構為研究對象，建立了具有復雜花紋的輪胎有限元模型，利用Abaqus有限元軟件進行瞬態(tài)滾動分析，得到花紋溝體積變化信息;通過試驗測試了輪胎接地區(qū)分布壓力及不同位置花紋溝

3、底下沉量，并與仿真結果對比分析具有較好的一致性，驗證了仿真模型的有效性。
　　依據(jù)接地區(qū)輪胎花紋特征，建立了花紋溝槽CFD分析模型，通過應用動網(wǎng)格技術(UDF)把花紋溝槽變形特征信息施加在花紋溝CFD模型上，重現(xiàn)滾動輪胎花紋溝槽體積變化特性。計算包含定常和非定常計算兩部分，定常計算Realizablek-ω模型求解，并將其作為非定常計算的初始流場;非定常計算采用大渦模擬(LES)方法，結合Lighthill聲學類比理論，求解FW-

4、H方程預測花紋溝槽的泵浦噪聲，并通過與試驗對比檢驗泵浦噪聲預測方法的有效性。
　　分析了輪胎使用因素對花紋泵浦噪聲的影響;結果表明，載荷和速度的增加會加劇花紋泵浦噪聲，輪胎氣壓增加會抑制花紋泵浦噪聲。在此基礎之上提出了花紋溝體積變形速率對輪胎花紋泵浦噪聲進行評價的方法。
　　為了提高輪胎的噪聲性能，依據(jù)對花紋泵浦噪聲研究分析所得出的結論，本文對輪胎花紋進行了再設計。設置了三種有效降低花紋泵浦噪聲的新方案，分別是花紋溝加強筋設