轮胎非对称花纹仿真分析及其优化软件的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着城市化进程的加速和城市中车辆的与日俱增，交通噪声已日益成为当代最主要的噪声来源之一。当汽车行驶速度超过70km／h时，轮胎花纹噪声便成为车辆噪声的主要噪声源。因此，轮胎花纹噪声控制的研究不但有深远的理论意义，更具有巨大的现实意义。为了设计低噪声轮胎，本课题组与上海轮胎橡胶集团，正新橡胶有限公司，广州华南橡胶集团和杭州中策橡胶集团合作开发轮胎噪声仿真分析和优化软件。通过多年的努力，已开发研制了《轿车轮胎低噪优化软件系统》(TNS／ODS)，在轮胎花纹噪声的控制上取得了令人

2、满意的成绩。对目前市面上出现的非对称状轮胎花纹，不能用原来创建的TNS／ODS软件进行分析优化，否则误差极大，本课题正是在这种情况下提出来的。本文首先分析了轮胎花纹噪声的发声机理、数学模型，这是设计低噪声轮胎花纹的理论前提，接着论述轮胎花纹的计算机仿真方法及单条花纹的研究，为之后非对称花纹的仿真分析及优化奠定了理论依据。其后文中分析和总结了轮胎花纹结构参数的低噪设计方法，这对快速设计一条低噪非对称花纹轮胎提供了方法指导，注重实用性。从图形处理和仿真处理上对源程序进行修正，编制适合非对称花纹的仿真分析软

3、件并对之进行评价诊断，综合评价是一种客观评价方法，是在计算机环境中判断轮胎花纹噪声大小的依据。轮胎花纹低噪优化是轮胎花纹噪声控制的核心和难点，以轮胎花纹设计参数为基准，对轮胎花纹智能低噪优化原理与方法进行了系统的分析和探讨。同时，从工程角度更健全了低噪声轮胎花纹设计准则，使得轮胎花纹低噪优化过程更趋于合理和快速。最后介绍了如何用遗传算法对非对称花纹左右胎节距比例及节距序列等进行智能优化，并以实际轮胎花纹方案作为优化对象，给出了仿真优化实例。本文的研究成果和程序具有较强的科学性和工程实用性，为低噪声轮胎

4、设计和生产提供了强有力的高效方法与路径。关键词：非对称花纹，噪声控制，计算机仿真分析，优化设计，遗传算法武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeaccelerationofurbanizationandtheincreaseoftheamountofvehiclesinthecity,tramcnoisehasnowadaysmoreandmorebecomethemainsourceofnoise．Ⅵmencarsareatspeedsabove70km／h，treadpatternn

5、oisebecomesthedominantsourceofnoise．Therefore，theresearchontreadpaaemnoisecontrolnotonlyhasfar-reachingtheoreticalimportance，butalsohasabundantpracticalvalue．InOrdertodesignlOWnoisetreadpattern．weexploitedthenoisesimulationandoptimizesoftwarecooperating

6、withShanghaiRubberGroup，Southchina，GuangzhouRubberGroup，ZhengxinRubberLtd．andHangzhouZhongCeGroup．Bysomeyearsstriving．thecontracttaskofmakingthe“TI．eadPattemNoise-reductionOptimizationSoftwareSystem”(TNS／ODS)hasbeenfinished．Ithasacquiredfamoussuccessont

7、hecontr01ofTreadpatternnoise．Butitcouldn’tbeusedtooptimizetheasymmetricpatternnoise，orelse，itwillbringalargeerror．ThistaskiSbroughtforwardwiththisproblem．Firstly．thisthesisanalyzesthesoundmechanismandthesimulationmodeloftreadpatternnoise，thetwoaspectsar

8、ethetheorypreconditionofdesigningtreadparem．Andthenthecomputersimulationmethodisdissertated，alsowithbarpatternstructure．Ithasestablishedthetheorybasisforasymmetricdecorativepattern’SsimulationanalysisandoptimizationARerwards，thec