子午線輪胎空氣動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、輪胎是汽車上的重要部件之一，隨著輪胎力學(xué)性能的逐步改善，輪胎具有良好的承載性能、制動(dòng)性能、轉(zhuǎn)向性能、抗?jié)窕阅?、耐久性能等。隨著汽車使用量的增加，現(xiàn)今汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)于輪胎噪聲特性也不斷提出新的要求。2009/1222/EC歐盟輪胎標(biāo)簽法規(guī)于2012年11月1日實(shí)施，該法規(guī)規(guī)定了各種型號(hào)輪胎的具體噪聲限值，其它各國(guó)也陸續(xù)制定出越來(lái)越嚴(yán)格的輪胎噪聲法規(guī)。近幾年來(lái)，我國(guó)轎車輪胎出口率高達(dá)80％以上，歐盟標(biāo)簽法案的出臺(tái)及實(shí)施，對(duì)我國(guó)輪胎業(yè)帶來(lái)了巨大

2、壓力。要想解決技術(shù)性貿(mào)易壁壘問(wèn)題，則必須克服技術(shù)瓶頸，研發(fā)出高水平高質(zhì)量輪胎。輪胎噪聲的主要貢獻(xiàn)源是泵氣噪聲，由于泵氣噪聲的復(fù)雜性，目前，對(duì)于泵氣噪聲的研究還處于試探摸索階段。
　　本文在總結(jié)前人的研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)輪胎泵氣噪聲開(kāi)發(fā)出一套仿真計(jì)算花紋溝泵氣噪聲的方法，該方法考慮了輪胎花紋溝底部各個(gè)部位的瞬時(shí)位移和速度，結(jié)合有限元仿真和計(jì)算流體力學(xué)采用離散步的方式對(duì)三種花紋塊模型進(jìn)行了流場(chǎng)仿真計(jì)算。開(kāi)發(fā)該方法的目的是對(duì)不同結(jié)構(gòu)花

3、紋輪胎泵氣噪聲進(jìn)行定性對(duì)比評(píng)估，旨在判斷花紋溝結(jié)構(gòu)對(duì)輪胎泵氣噪聲性能的影響，區(qū)分不同花紋輪胎的噪聲性能優(yōu)劣，用于指導(dǎo)低噪聲輪胎設(shè)計(jì)。
　　本文建立了三種花紋整胎模型，對(duì)其滾動(dòng)狀態(tài)下的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行流場(chǎng)仿真，比較在不同工況下三種花紋輪胎周圍流場(chǎng)的壓力情況以及相同工況下三種輪胎模型的壓力情況。依據(jù)整胎滾動(dòng)對(duì)周圍流場(chǎng)的擾動(dòng)產(chǎn)生的噪聲較小，將計(jì)算模型簡(jiǎn)化為三種花紋塊來(lái)研究輪胎泵氣噪聲。
　　為了真實(shí)地描述輪胎滾動(dòng)過(guò)程中花紋溝槽底

4、部的變形對(duì)流場(chǎng)的影響，在有限元軟件Ab aq us/Exp lic it中仿真輪胎滾動(dòng)過(guò)程后，將花紋塊在泵氣過(guò)程中花紋溝槽表面節(jié)點(diǎn)的位置、速度信息導(dǎo)出，運(yùn)用節(jié)點(diǎn)位置信息在G amb it中建立計(jì)算域內(nèi)邊界，節(jié)點(diǎn)速度信息運(yùn)用UDF賦給流場(chǎng)內(nèi)邊界作為Flue nt計(jì)算的邊界條件，實(shí)現(xiàn)單向流固耦合。
　　在實(shí)現(xiàn)以上計(jì)算過(guò)程中，需要運(yùn)用VC對(duì)G amb it和Flue nt進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)程序可以完成大量數(shù)據(jù)處理以及大量重復(fù)性操作，實(shí)現(xiàn)