【摘要】：汽車噪聲是交通噪聲中不可忽略的一部分,當(dāng)汽車速度超過40km/h時(shí),輪胎與路面交互作用產(chǎn)生的噪聲便成了汽車噪聲的主要貢獻(xiàn)部分。針對(duì)輪胎-路面噪聲嚴(yán)重影響人們生活的現(xiàn)狀,已有大量學(xué)者從輪胎和路面的角度出發(fā),除了通過改變胎面花紋樣式等參數(shù)來設(shè)計(jì)低噪音輪胎外,還通過調(diào)整混合料自身參數(shù)來達(dá)到吸收或者降低噪聲的目的。但仍舊存在胎-路噪聲檢測(cè)方法不細(xì)致、噪聲變化規(guī)律和降噪機(jī)理不明確、胎-路噪聲預(yù)估模型的研究不完善等問題。為此,本文開展了室內(nèi)噪聲測(cè)試方法的設(shè)計(jì)和室外噪聲檢測(cè)車的研發(fā)工作,探究了SMA橡膠瀝青混合料的材料參數(shù)、輪胎、環(huán)境等因素對(duì)胎-路噪聲的影響規(guī)律并進(jìn)行了機(jī)理分析,明確了影響胎-路噪聲的主要因素,基于此,構(gòu)建了SMA橡膠瀝青路面的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)噪聲預(yù)估模型,具體研究?jī)?nèi)容及成果如下:首先,針對(duì)本文主要研究對(duì)象——SMA橡膠瀝青路面,簡(jiǎn)述了開展室內(nèi)噪聲測(cè)試的必要性和研發(fā)室外噪聲檢測(cè)車的可行性。基于振動(dòng)噪聲理論等聲學(xué)基本原理,確定了室內(nèi)噪聲測(cè)試方法為輪胎自由下落法,根據(jù)輪胎接地印跡圖和接地壓力的相似性、室內(nèi)外噪聲測(cè)試規(guī)律的一致性,驗(yàn)證了室內(nèi)噪聲測(cè)試方法的合理性。自主研發(fā)了室外噪聲檢測(cè)車,介紹了設(shè)備的隔聲吸音系統(tǒng)、加載系統(tǒng)和升降系統(tǒng),明確了傳聲器的布置位置,標(biāo)定了設(shè)備的關(guān)鍵部位,通過測(cè)試背景噪聲和反射噪聲驗(yàn)證了設(shè)備的準(zhǔn)確性。然后,利用室內(nèi)輪胎自由下落法,提出了表征SMA橡膠混合料降噪性能的指標(biāo),分析了SMA橡膠瀝青混合料材料參數(shù)對(duì)胎-路噪聲的影響規(guī)律,闡明了噪聲變化的機(jī)理,提出了基于降噪功能的SMA橡膠瀝青路面配合比設(shè)計(jì)方法。研究表明膠粉摻量、瀝青用量對(duì)振動(dòng)噪聲影響顯著,公稱最大粒徑、關(guān)鍵篩孔通過率對(duì)泵吸噪聲影響顯著。同時(shí),采用室外噪聲檢測(cè)車,研究了環(huán)境溫度和輪胎等因素對(duì)胎-路噪聲的影響規(guī)律并結(jié)合頻譜圖進(jìn)行機(jī)理分析,給出了噪聲的溫度修正公式,建立了車速、路面溫度與胎-路噪聲的聯(lián)系。結(jié)果表明胎-路噪聲的聲壓級(jí)隨著溫度的升高而線性降低、隨著速度的增加而對(duì)數(shù)增加、隨著輪胎載荷的增大而逐漸增大。最后,根據(jù)室內(nèi)外測(cè)得的影響胎-路噪聲的主要因素,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,以路面構(gòu)造深度TD、振動(dòng)衰減系數(shù)?、輪胎載重P、行駛速度V、路面溫度T_(road)作為輸入層參數(shù),以A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)L_A為輸出層參數(shù),基于誤差和計(jì)算效率平衡原則,確定了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的其他基本參數(shù),構(gòu)建了SMA橡膠瀝青路面的胎-路噪聲預(yù)估模型并驗(yàn)證。
【圖文】：

圖 1-1 駐波管法圖 1-2 混響室法 圖 1-3 轉(zhuǎn)鼓法于第二種方法，轉(zhuǎn)鼓法。它是一種在半消聲室內(nèi)試驗(yàn)的方法，測(cè)聲結(jié)果。很多學(xué)者利用該設(shè)備設(shè)計(jì)低噪音輪胎[9]、分析多因素作聲變化規(guī)律[10]，研究胎-路噪聲的產(chǎn)生機(jī)理。該設(shè)備通過轉(zhuǎn)動(dòng)一m-3m 的轉(zhuǎn)鼓來帶動(dòng)輪胎的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而模擬實(shí)際輪胎在路面上為研究不同因素對(duì)路面的影響，需要提前制作不同的試件，并將在轉(zhuǎn)鼓設(shè)備上。為了避免電機(jī)噪聲和其他動(dòng)力源噪聲干擾測(cè)試結(jié)動(dòng)電機(jī)安置在消聲室外，其余部分可以布置具有高吸聲系數(shù)的吸

圖 1-2 混響室法 圖 1-3 轉(zhuǎn)鼓法對(duì)于第二種方法，轉(zhuǎn)鼓法。它是一種在半消聲室內(nèi)試驗(yàn)的方法，測(cè)量的場(chǎng)噪聲結(jié)果。很多學(xué)者利用該設(shè)備設(shè)計(jì)低噪音輪胎[9]、分析多因素作用下-路噪聲變化規(guī)律[10]，研究胎-路噪聲的產(chǎn)生機(jī)理。該設(shè)備通過轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)直 1.5m-3m 的轉(zhuǎn)鼓來帶動(dòng)輪胎的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而模擬實(shí)際輪胎在路面上的運(yùn)態(tài)。為研究不同因素對(duì)路面的影響，需要提前制作不同的試件，并將待測(cè)鋪裝在轉(zhuǎn)鼓設(shè)備上。為了避免電機(jī)噪聲和其他動(dòng)力源噪聲干擾測(cè)試結(jié)果，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)安置在消聲室外，其余部分可以布置具有高吸聲系數(shù)的吸聲材試時(shí)，輪胎以預(yù)設(shè)的壓力與路面試件接觸，并按照一定的轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)鼓上滾動(dòng)時(shí)采集聲壓信號(hào)和頻譜。如圖 1-3 所示，雖然這種方法可以較好地模擬輪面噪聲，，但是轉(zhuǎn)鼓設(shè)備的建設(shè)和運(yùn)行成本較高，對(duì)場(chǎng)地的要求較高，同時(shí)制備特殊的路面試件，對(duì)于一般實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的研究來說局限性較大，不利于推廣，所以本文不采用該試驗(yàn)方法。除了上述兩類室內(nèi)方法外，重慶交通大學(xué)的蔣博[11]采用擺式摩擦儀，在路表抗滑性能的同時(shí)記錄摩擦噪聲的大小，通過改變級(jí)配類型來形成不同表紋理進(jìn)而研究噪聲的變化規(guī)律。Chen[12]等人分別采用擺式摩擦儀和橡膠
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U491.91

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