轮胎噪声已成为车辆高速行驶时的主要噪声源。目前,通过优化轮胎花纹或者路面纹理来降低轮胎噪声的研究较多,而通过优化路面纹理和轮胎花纹耦合来降低轮胎噪声的研究较少。本项目从路面纹理和轮胎花纹耦合的观点出发,建立轮胎/道路噪声各主要噪声源的发声模型,将轮胎和道路的噪声波计权合成得到总的时域波形,并通过离散傅立叶变换得到胎/路噪声的频谱,分别在时域和频域内研究胎/路噪声的耦合;利用ANSYS有限元软件和SYSNOISE边界元软件,通过对轮胎振动声场的数值模拟,印证了路面纹理与轮胎花纹的耦合对轮胎振动噪声有一定的影响;通过数字灰度图像分形维数计算路面纹理和轮胎花纹的几何形貌,对路面纹理和轮胎花纹做了空间几何离散,将路面(或轮胎)样本划分成若干个相等的矩形单元,单元的高度用单元区域内采样点高度的均方根值表示,实现了路面纹理与轮胎花纹的耦合;将轮胎模拟为弹性支承的预张力薄板模型,用格林函数法求解薄板的运动方程,结合边界元法计算声场的基本公式,建立了轮胎振动发声的数值计算模型,可定性地比较不同轮胎在不同路面上行驶时,轮胎振动发声的大小;试验研究了光面轮胎和花纹轮胎的轮胎噪声大小。
英文主题词Tire/road noise; Pavement texture; Tire tread patterns; Tire/road coupling; Prediction model