本文關鍵詞：輪胎振動噪聲的聲學貢獻度分析及降噪方法研究

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【摘要】：當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。采用聲學邊界元理論與模態(tài)聲學傳遞向量技術相結合的方法,預測了輪胎的振動噪聲特性。在聲壓峰值對應的頻率處,利用面板聲學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,并得到胎面和胎側為聲學正貢獻部件。通過在胎面和胎側處添加聚氨酯類阻尼材料抑制其振動,從而達到降低輪胎振動噪聲的目的。在此基礎上,從胎面和胎側表面處的振動加速度響應和聲學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量、鋼絲簾線質量和剛度變化對敏感結構模態(tài)的固有頻率和廣義質量的影響。結果表明,合理的減少胎面和胎側的質量可有效的降低輪胎振動噪聲;合理的減少胎體層和2號帶束層結構的鋼絲簾線的質量,可降低輪胎振動噪聲;合理的增加胎體層和3號帶束層結構的鋼絲簾線剛度,可降低輪胎振動噪聲。以合理減少胎側質量可降低輪胎振動噪聲為指導,采用修正的胎體弦平衡輪廓理論對輪胎胎側進行輕量化設計。結果表明,與現(xiàn)行輪胎結構設計相比,修正的胎體弦輪廓輪胎,其胎側質量降低了7.48%,降噪量達1.98dB。在此基礎上,從輪胎外輪廓聲學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。修正胎體弦輪廓設計輪胎顯著降低了輪胎聲學正貢獻部件胎面和胎側的聲壓幅值貢獻,同時增加了聲學負貢獻部件的數(shù)量,減少了聲學正貢獻部件的數(shù)量,進而降低了輪胎振動噪聲。
【關鍵詞】：輪胎振動噪聲 聲學貢獻度 靈敏度分析 輕量化設計
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.341
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題研究背景與意義11-12
• 1.1.1 課題來源11
• 1.1.2 研究目的與意義11-12
• 1.2 輪胎振動噪聲的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 輪胎噪聲產(chǎn)生的機理12
• 1.2.2 振動噪聲數(shù)值模擬分析12-13
• 1.2.3 輪胎噪聲試驗測試13-14
• 1.2.4 降噪方法的研究14-15
• 1.3 主要研究內容15-18
• 第二章 輪胎振動噪聲的數(shù)值模擬分析方法18-31
• 2.1 輪胎有限元模型建立及試驗驗證18-24
• 2.1.1 輪胎有限元模型建立18-20
• 2.1.2 輪胎有限元模型的試驗驗證20-24
• 2.2 輪胎振動噪聲數(shù)值模擬分析方法24-30
• 2.2.1 聲學邊界元法24-26
• 2.2.2 聲學邊界元模型建立26-27
• 2.2.3 模態(tài)聲學傳遞向量技術27-28
• 2.2.4 輪胎振動噪聲數(shù)值模擬分析28-30
• 2.3 本章小結30-31
• 第三章 輪胎外輪廓聲學貢獻度分析及降噪方法研究31-39
• 3.1 聲學貢獻度理論31-32
• 3.2 輪胎外輪廓聲學貢獻度分析32-34
• 3.3 降噪方法研究34-38
• 3.3.1 低噪聲輪胎模型建立34-35
• 3.3.2 結果分析35-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第四章 振動噪聲的結構靈敏度分析39-59
• 4.1 輪胎結構模態(tài)的聲學貢獻度分析法39-41
• 4.2 輪胎模態(tài)的結構靈敏度分析41-42
• 4.2.1 靈敏度分析法41-42
• 4.2.2 輪胎模態(tài)的結構靈敏度分析42
• 4.3 峰值聲壓頻率處的輪胎模態(tài)結構靈敏度分析42-53
• 4.3.1 輪胎結構橡膠材料對模態(tài)的靈敏度分析42-45
• 4.3.2 鋼絲簾線材料參數(shù)對模態(tài)的靈敏度分析45-53
• 4.4 降噪方法研究53-58
• 4.4.1 低噪聲輪胎模型建立53-55
• 4.4.2 結果分析55-58
• 4.5 本章小結58-59
• 第五章 總結與展望59-61
• 5.1 本文研究工作總結59-60
• 5.2 研究展望60-61
• 參考文獻61-64
• 致謝64-65
• 碩士期間發(fā)表的論文65

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本文編號：879697