輪胎泵吸噪聲計(jì)算方法及其降噪的研究.pdf

1、輪胎噪聲是評(píng)價(jià)輪胎性能的重要指標(biāo)之一,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求也促使輪胎噪聲研究和控制的發(fā)展。研究表明,當(dāng)車(chē)速高于70km/h時(shí),泵吸噪聲成為輪胎噪聲的主要噪聲源。其復(fù)雜的物理過(guò)程和發(fā)聲機(jī)理是非常棘手的問(wèn)題,對(duì)此國(guó)內(nèi)外輪胎研究者一直致力于泵吸噪聲合理模型的建立及預(yù)測(cè)。
　　 以往的研究主要集中于將泵吸噪聲簡(jiǎn)化為聲極子源,并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立半經(jīng)驗(yàn)數(shù)學(xué)模型。這種簡(jiǎn)化難以描述清楚泵吸噪聲的形成過(guò)程和發(fā)聲機(jī)理。結(jié)合輪胎在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中花紋溝槽變

2、形對(duì)空氣的擾動(dòng),可以將泵吸噪聲歸類(lèi)于氣動(dòng)噪聲的范疇。本文以氣動(dòng)噪聲分析為手段,針對(duì)205/50R16子午線(xiàn)輪胎,建立了具有橫向花紋溝槽的有限元模型,利用Abaqus有限元軟件,進(jìn)行瞬態(tài)滾動(dòng)分析,得到單個(gè)橫溝的體積變化,將其導(dǎo)入流體軟件:Fluent中,利用計(jì)算流體力學(xué)方法,分析泵吸過(guò)程中溝槽內(nèi)部及其附近的流場(chǎng)變化情況,根據(jù)Lighthill聲學(xué)類(lèi)比理論預(yù)測(cè)出了泵吸噪聲,結(jié)合試驗(yàn)從頻率變化趨勢(shì)的角度,驗(yàn)證了模型的正確性。該方法可以應(yīng)用于不

3、同花紋形式的泵吸噪聲大小的對(duì)比,可以輔助輪胎低噪聲花紋的設(shè)計(jì)。
　　 為了更進(jìn)一步解釋流場(chǎng)與聲場(chǎng)之間的關(guān)系,本文基于渦聲理論驗(yàn)證了流場(chǎng)渦量變化與噪聲之間的關(guān)系,通過(guò)建立迎風(fēng)、逆風(fēng)走向的橫向花紋溝槽CFD模型,分析泵吸過(guò)程中渦量變化特性及噪聲大小,對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果,確立了以引入外部來(lái)流干擾溝槽內(nèi)部流場(chǎng)為手段的降噪思路。為了使輪胎其他性能不受影響,本文針對(duì)橫向花紋溝槽建立了能夠引入外部來(lái)流能量尺寸較小的旁支管結(jié)構(gòu),降低了流場(chǎng)中的渦量變化