輪胎振動噪聲的聲學(xué)貢獻度分析及降噪方法研究.pdf

1、當(dāng)載重汽車行駛速度超過70km/h時，其中輪胎噪聲凸顯出來，約占整車噪聲的30％以上。為改善輪胎噪聲問題，歐盟、美國等出臺的輪胎標簽法以及我國的《綠色輪胎技術(shù)規(guī)范》均對輪胎的噪聲性能提出了嚴格的要求，然而，我國有近一半的輪胎達不到歐盟輪胎標簽法第二階段標準的要求，這給我國輪胎行業(yè)的發(fā)展及出口帶來了巨大的壓力。因此，開展輪胎噪聲性能及降噪方法的研究對低噪聲輪胎設(shè)計與我國輪胎制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
　　利用ABAQUS軟件建

2、立了295/80R22.5型全鋼載重子午線輪胎三維有限元分析模型，通過接地壓力分布試驗、剛度試驗和模態(tài)試驗驗證了有限元分析模型的可靠性。采用聲學(xué)邊界元理論與模態(tài)聲學(xué)傳遞向量技術(shù)相結(jié)合的方法，預(yù)測了輪胎的振動噪聲特性。
　　在聲壓峰值對應(yīng)的頻率處，利用面板聲學(xué)貢獻度分析方法研究輪胎外輪廓對振動噪聲的影響，通過幅值-相位法辨識輪胎外輪廓參與振動的程度，并得到胎面和胎側(cè)為聲學(xué)正貢獻部件。通過在胎面和胎側(cè)處添加聚氨酯類阻尼材料抑制其振動，

3、從而達到降低輪胎振動噪聲的目的。在此基礎(chǔ)上，從胎面和胎側(cè)表面處的振動加速度響應(yīng)和聲學(xué)貢獻度的角度闡釋了輪胎噪聲降低的原因。
　　利用模態(tài)聲學(xué)貢獻度分析方法研究了輪胎各階模態(tài)對峰值聲壓的影響，得到了對輪胎振動噪聲性能影響最為顯著的敏感模態(tài)。采用局部靈敏度分析方法研究了輪胎橡膠材料質(zhì)量、鋼絲簾線質(zhì)量和剛度變化對敏感結(jié)構(gòu)模態(tài)的固有頻率和廣義質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，合理的減少胎面和胎側(cè)的質(zhì)量可有效的降低輪胎振動噪聲；合理的減少胎體層和2號帶

4、束層結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線的質(zhì)量，可降低輪胎振動噪聲；合理的增加胎體層和3號帶束層結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線剛度，可降低輪胎振動噪聲。
　　以合理減少胎側(cè)質(zhì)量可降低輪胎振動噪聲為指導(dǎo)，采用修正的胎體弦平衡輪廓理論對輪胎胎側(cè)進行輕量化設(shè)計。結(jié)果表明，與現(xiàn)行輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，修正的胎體弦輪廓輪胎，其胎側(cè)質(zhì)量降低了7.48%，降噪量達1.98dB。在此基礎(chǔ)上，從輪胎外輪廓聲學(xué)貢獻度的角度闡釋了修正的胎體弦平衡輪廓輪胎振動噪聲降低的原因。修正胎體弦輪廓設(shè)計輪