花纹沟设计对轮胎花纹噪声的影响
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是 四大 主要 噪声源 。 本 工作 主要针 对胎 面花纹 沟槽 的噪声进行 研
＿ ＿ ＿＿■■ ＿ ＿
究 ， 用武汉 理 工 大学 研 发 的 Ｔ ／ Ｓ噪声 分 运 ＮＳ ＯＤ 析软件 ， 针对 我公 司 的 １ ５ ５ Ｒ１ 一２ ０轿 车轮 ８ ／ ５ ４Ｓ １０
胎 花纹 沟 的角 度 、 宽度 和顺 ／ 方 向进 行 分 析 ， 逆 研
关 键 词 ： 胎 ； 纹 噪 声 ； 纹 沟 轮 花 花
中 图分 类 号 ： ＴＱ３ ６ １ ＴＢ ３ ． ３． ； ５ ３ ２ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ６ ８ ７ （ ０ ２ ０ — ２ ６０ １０ —１ １ ２ １ ）４０ ０—５
研究 和设 计低 噪声 轮胎花 纹是 当前 轮胎 生产
轮
胎
工
业
２１ ０ ２年第 ３ 卷 ２
花 纹 沟 设计 对 轮 胎 花 纹 噪声 的影 响
于淼邈 ， 周 洁
（ 州 市 华 南 橡 胶 轮 胎 有 限公 司 ， 东 广 州 ５１ ０ ） 广 广 １４ ０
摘 要 ： 据 轮 胎 花 纹 的 发 声 机 理 ， 用 ＴＮＳ ＯＤ 根 运 ／ Ｓ噪声 分 析 软 件 对 １ ５ ５Ｒ１ ８ ／ ５ ４￣１０ ２ ０轿 车 轮 胎 花 纹 噪 声 的 影 响
由此 可见 ， 随着 胎肩 花纹 沟角 度 的减 小 ， 花纹 噪声
降低 。 Βιβλιοθήκη Baidu
２ ２ Ｍ 标 准 曲 线 目标 函数 结 果 分 析 ．
Ｍ 标 准 曲线 目标 函数 分 析 是 按 照美 国 某 测
试 中心 噪声容许 Ｍ 标准 曲线 来确定 适 应度 函数 。
该测 试 中心要 求被测 轮 胎在规 定 的测试 条件下 的 噪声 谱全 部在 Ｍ 标 准 曲线 以下 ， 否则 判被 测轮 胎 不满 足低 噪 声要 求 。在 对 轮 胎 进行 优 化 时 ， 重 着 考 虑超 出 Ｍ 标 准 曲 线 的 频 段 ， 超 出 部 分 与 Ｍ 用 标 准 曲线 围成 的面 积来 制定适 应度 函数 。超 出部 分 的面 积 （ 按 下式计 算 ： ）
纹 噪声 分析 软件对不 同胎 肩花 纹沟角 度轮 胎噪声
进 行分 析 。 ２ １ 综合模 糊评判 结 果分析 ． 图２ Ｐ 为 不 同胎肩 花 纹 沟角 度 轮胎 噪 声 测 ｇ示
噪声 、 沟槽腔 体 中空气 被挤压 和膨 胀而 产生 的“ 泵
浦 效应 ” 噪声 、 沟槽 内气 柱 共 鸣 噪 声 、 横 光胎 面 作
而 目前 国内外 尚无 统一 的轮胎 噪声正 式标 准 。已
厂 家 的热 门课 题 。汽 车 在高 速 行 驶 时 ， 轮胎 胎 面 与 路面 相互作 用 会 产生 噪声 ， 种 噪 声 基本 上 由 这 两 部分组 成 ， 一部分 是 轮胎辐 射 出来 的直接 噪声 ， 另 一部分 是 轮胎 激 振 车体 产 生 的 间 接 噪声 ， 当车 速 大于 ６ ￣７ ｍ ・ｈ 时 ， ０ ０ｋ 轮胎 花纹 噪声 为 车辆 的主要 噪声 源［ 。轮 胎在 滚动 时发 出的 噪声可 以 １ ］ 归 结为 以下 几种 ： 纹 块 打击 地 面 所 发 出 的撞 击 花
知 的评 价标 准有美 国某测试 中心 Ｍ 标 准 曲线 、 德 国某测 试 中心标准 、 综合模 糊评 价指数 等 。
２ 胎 肩花纹 沟角 度对轮 胎花 纹噪声 的影 响 １ ５ ５ Ｒ ４Ｓ １ ０ ８ ／ ５ １ ＿２ ０轿 车 轮 胎 胎 肩 部 位 的 不 同花纹 沟角 度如 图 １所示 。用 Ｔ ／ Ｓ轮胎 花 ＮＳ ＯＤ
一
Ｊ（ — Ｐｉ
＞ （ ＋ ＰｆＡ Ｐ ｎ ）
ｊ＞ Ｐ ）
式中， Ｐ 为频 率 为 ｋ时 的 测试 或 仿 真 谱 线 幅 值 ， Ｐ 为 频 率 为 ｋ时 标 准 曲线 的对 应 谱 线 幅 值 ， ｎ Ａ
究 花纹 沟槽设 计 与轮胎 花纹 噪声之 间 的关系 。
１ 轮 胎 低 噪 声 评 价 标 准
分 析轮 胎噪 声必 须 有 轮 胎 噪声 的评 价 标 准 ，
作者 简 介 ： 淼 邈 （ ９ ２ ） 女 ， 龙 江 伊 春 人 ， 于 １ ８一 ， 黑 广州 市 华 南
（ ） ０ ｃ７ 。
因 素进 行 分 析 。综 合 模 糊 评 判结 果 和 Ｍ 标 准 曲线 目标 函 数 分 析 表 明 ： 轮胎 花 纹 沟 与 行驶 方 向 的角 度 越 小 ， 声 越 低 ； 噪
花纹 沟 的宽 度 减 小 ， 胎 整 体 花 纹 噪声 降低 ； 向花 纹 沟 的 噪 声低 于 逆 向花 纹 沟 的 噪 声 。 轮 顺
橡 胶 轮胎 有 限公 司 工程 师 ， 士 ， 要 从 事 轮 胎结 构设 计 工 作 。 硕 主
图 １ 不 同 胎 肩 花 纹 沟 角 度 示 意
第 ４期
于 淼 邈 等 ． 纹 沟 设 计 对 轮 胎 花 纹 噪 声 的 影 响 花
２７ ０
得， 当胎肩 花纹 沟角 度 为 ９ 。８ 。 ７ 。 ， Ｏ ， ０和 ０ 时 噪声 综 合评 价 指 数 分 别 为 １ ９ １ ， ８ ． ０和 １ １ ８ 。 ８．９ １２２ ８ ． ４
用 在地 面 中大小不 等 的隙腔 时产 生 的不 规则 沙声
（ 随机 噪声 ） 由于道 路 的 凹凸不 平 和 轮 胎均 匀 性 、
不 良而 激起 的 轮 胎 振 动 噪 声 （ 般 频 率 较 低 ， 一 为 ８ ～ １０ Ｈｚ 、 胎 滚 动 时切 割 空气 产 生 的 切 割 Ｏ ５ ） 轮 噪声 、 胎与 地 面摩 擦 而 产 生 的摩 擦 噪 声 以及 车 轮 辆行 驶 时对路 面产 生 的低频路 面 噪声［ 。所有 这 ２ ］ 些 噪 声 中， 纹 块 的撞 击 噪声 、 纹 沟 的泵 浦 噪 花 花 声、 横沟槽 的气柱 共 鸣 噪 声 和光 胎 面 的随机 沙 声
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究 ， 用武汉 理 工 大学 研 发 的 Ｔ ／ Ｓ噪声 分 运 ＮＳ ＯＤ 析软件 ， 针对 我公 司 的 １ ５ ５ Ｒ１ 一２ ０轿 车轮 ８ ／ ５ ４Ｓ １０
胎 花纹 沟 的角 度 、 宽度 和顺 ／ 方 向进 行 分 析 ， 逆 研
关 键 词 ： 胎 ； 纹 噪 声 ； 纹 沟 轮 花 花
中 图分 类 号 ： ＴＱ３ ６ １ ＴＢ ３ ． ３． ； ５ ３ ２ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ６ ８ ７ （ ０ ２ ０ — ２ ６０ １０ —１ １ ２ １ ）４０ ０—５
研究 和设 计低 噪声 轮胎花 纹是 当前 轮胎 生产
轮
胎
工
业
２１ ０ ２年第 ３ 卷 ２
花 纹 沟 设计 对 轮 胎 花 纹 噪声 的影 响
于淼邈 ， 周 洁
（ 州 市 华 南 橡 胶 轮 胎 有 限公 司 ， 东 广 州 ５１ ０ ） 广 广 １４ ０
摘 要 ： 据 轮 胎 花 纹 的 发 声 机 理 ， 用 ＴＮＳ ＯＤ 根 运 ／ Ｓ噪声 分 析 软 件 对 １ ５ ５Ｒ１ ８ ／ ５ ４￣１０ ２ ０轿 车 轮 胎 花 纹 噪 声 的 影 响
由此 可见 ， 随着 胎肩 花纹 沟角 度 的减 小 ， 花纹 噪声
降低 。 Βιβλιοθήκη Baidu
２ ２ Ｍ 标 准 曲 线 目标 函数 结 果 分 析 ．
Ｍ 标 准 曲线 目标 函数 分 析 是 按 照美 国 某 测
试 中心 噪声容许 Ｍ 标准 曲线 来确定 适 应度 函数 。
该测 试 中心要 求被测 轮 胎在规 定 的测试 条件下 的 噪声 谱全 部在 Ｍ 标 准 曲线 以下 ， 否则 判被 测轮 胎 不满 足低 噪 声要 求 。在 对 轮 胎 进行 优 化 时 ， 重 着 考 虑超 出 Ｍ 标 准 曲 线 的 频 段 ， 超 出 部 分 与 Ｍ 用 标 准 曲线 围成 的面 积来 制定适 应度 函数 。超 出部 分 的面 积 （ 按 下式计 算 ： ）
纹 噪声 分析 软件对不 同胎 肩花 纹沟角 度轮 胎噪声
进 行分 析 。 ２ １ 综合模 糊评判 结 果分析 ． 图２ Ｐ 为 不 同胎肩 花 纹 沟角 度 轮胎 噪 声 测 ｇ示
噪声 、 沟槽腔 体 中空气 被挤压 和膨 胀而 产生 的“ 泵
浦 效应 ” 噪声 、 沟槽 内气 柱 共 鸣 噪 声 、 横 光胎 面 作
而 目前 国内外 尚无 统一 的轮胎 噪声正 式标 准 。已
厂 家 的热 门课 题 。汽 车 在高 速 行 驶 时 ， 轮胎 胎 面 与 路面 相互作 用 会 产生 噪声 ， 种 噪 声 基本 上 由 这 两 部分组 成 ， 一部分 是 轮胎辐 射 出来 的直接 噪声 ， 另 一部分 是 轮胎 激 振 车体 产 生 的 间 接 噪声 ， 当车 速 大于 ６ ￣７ ｍ ・ｈ 时 ， ０ ０ｋ 轮胎 花纹 噪声 为 车辆 的主要 噪声 源［ 。轮 胎在 滚动 时发 出的 噪声可 以 １ ］ 归 结为 以下 几种 ： 纹 块 打击 地 面 所 发 出 的撞 击 花
知 的评 价标 准有美 国某测试 中心 Ｍ 标 准 曲线 、 德 国某测 试 中心标准 、 综合模 糊评 价指数 等 。
２ 胎 肩花纹 沟角 度对轮 胎花 纹噪声 的影 响 １ ５ ５ Ｒ ４Ｓ １ ０ ８ ／ ５ １ ＿２ ０轿 车 轮 胎 胎 肩 部 位 的 不 同花纹 沟角 度如 图 １所示 。用 Ｔ ／ Ｓ轮胎 花 ＮＳ ＯＤ
一
Ｊ（ — Ｐｉ
＞ （ ＋ ＰｆＡ Ｐ ｎ ）
ｊ＞ Ｐ ）
式中， Ｐ 为频 率 为 ｋ时 的 测试 或 仿 真 谱 线 幅 值 ， Ｐ 为 频 率 为 ｋ时 标 准 曲线 的对 应 谱 线 幅 值 ， ｎ Ａ
究 花纹 沟槽设 计 与轮胎 花纹 噪声之 间 的关系 。
１ 轮 胎 低 噪 声 评 价 标 准
分 析轮 胎噪 声必 须 有 轮 胎 噪声 的评 价 标 准 ，
作者 简 介 ： 淼 邈 （ ９ ２ ） 女 ， 龙 江 伊 春 人 ， 于 １ ８一 ， 黑 广州 市 华 南
（ ） ０ ｃ７ 。
因 素进 行 分 析 。综 合 模 糊 评 判结 果 和 Ｍ 标 准 曲线 目标 函 数 分 析 表 明 ： 轮胎 花 纹 沟 与 行驶 方 向 的角 度 越 小 ， 声 越 低 ； 噪
花纹 沟 的宽 度 减 小 ， 胎 整 体 花 纹 噪声 降低 ； 向花 纹 沟 的 噪 声低 于 逆 向花 纹 沟 的 噪 声 。 轮 顺
橡 胶 轮胎 有 限公 司 工程 师 ， 士 ， 要 从 事 轮 胎结 构设 计 工 作 。 硕 主
图 １ 不 同 胎 肩 花 纹 沟 角 度 示 意
第 ４期
于 淼 邈 等 ． 纹 沟 设 计 对 轮 胎 花 纹 噪 声 的 影 响 花
２７ ０
得， 当胎肩 花纹 沟角 度 为 ９ 。８ 。 ７ 。 ， Ｏ ， ０和 ０ 时 噪声 综 合评 价 指 数 分 别 为 １ ９ １ ， ８ ． ０和 １ １ ８ 。 ８．９ １２２ ８ ． ４
用 在地 面 中大小不 等 的隙腔 时产 生 的不 规则 沙声
（ 随机 噪声 ） 由于道 路 的 凹凸不 平 和 轮 胎均 匀 性 、
不 良而 激起 的 轮 胎 振 动 噪 声 （ 般 频 率 较 低 ， 一 为 ８ ～ １０ Ｈｚ 、 胎 滚 动 时切 割 空气 产 生 的 切 割 Ｏ ５ ） 轮 噪声 、 胎与 地 面摩 擦 而 产 生 的摩 擦 噪 声 以及 车 轮 辆行 驶 时对路 面产 生 的低频路 面 噪声［ 。所有 这 ２ ］ 些 噪 声 中， 纹 块 的撞 击 噪声 、 纹 沟 的泵 浦 噪 花 花 声、 横沟槽 的气柱 共 鸣 噪 声 和光 胎 面 的随机 沙 声