轮胎与道路噪声的模型建立及仿真分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着城市的发展，交通噪声已经成为现代城市环境噪声的主要噪声源。由于交通噪声的影响范围广，干扰时间长，随着机动车辆数量的日益增多，其影响程度将日趋严重，成为城市环境公害之一。而汽车的噪声是交通噪声的主要来源，当汽车车速超过70km／h时，轮胎噪声便成为汽车噪声的主要噪声源。因此，轮胎噪声的研究不但有深远的理论意义，而且具有很大的经济效益与社会效益。轮胎降噪主要有两种途径：低噪声轮胎设计和低噪声路面设计。目前的研究一般只单方面考虑路面纹理或轮胎花纹对轮胎噪声的影响。然而，这些单

2、方面的降噪理论难以解释一些最新的研究结果。本文从系统学的角度出发，假设轮胎与路面之间存在着某种耦合关系，从而影响到噪声大小的改变。因而提出了轮胎花纹与路面纹理“耦合”会对噪声产生影响这一假设，并编写了轮胎噪声仿真分析软件对最简单的“纹理耦合”进行验证，为后续的研究做铺垫。论文在理论和实践中的主要成果与特色如下：(1)分析了轮胎道路噪声的发声机理以及降噪方法，提出了轮胎道路“纹理耦合”对噪声会产生影响的假设；(2)论述了轮胎噪声的常用分析手段以及评价方法。它们是我们在计算机仿真中判断轮胎花纹噪声大小的依

3、据：(3)详细研究和讨论了几个主要轮胎噪声源的数学模型——花纹块噪声的数学模型、泵浦噪声的数学模型和气柱共鸣噪声的数学模型：(4)编写了轮胎花纹噪声的仿真软件，并以此验证了最简单的纹理耦合的存在：(5)建立了道路噪声的数学模型，并综合考虑了轮胎与道路对噪声的影响，引入复耦合因子矩阵．初步建立了轮胎花纹与路面纹理耦合的噪声模型。关键词：噪声，轮胎花纹，纹理耦合，仿真武汉理下大学硕十学位论文AbstractWiththedevelopmentofthecities，thetrafficnoisehasbe

4、comethemainnoisesourceofthemodemurbanenvironmentnoise．Alongwiththenumberofvehitiesincreaseddaybyday,theinfluenceoftrafficnoisewil】beseriousandbecomesoneofsocialeffectsofurbanenvironmentpollutionbecauseofitswideinfluenceandlongdisturbancetime．Buttheautom

5、obilenoiseisthemainsourceofthetrafficnoise，thetirenoisethenbecomesthemainnoisesourceofthevehiclenoisewhenthevehiclespeedexceced70kilometersperhour．Theresearchoftirenoisenotonlyhastheprofoundtheorysignificance，butalsohastheverybigeconomicandsocialefficie

6、ncy．Thereductionoftirenoisemainlyhastwoways：lownoisetiredesignandlownoisepavementdesign．Thepresentresearchgenerallyconsideredtheroadmll'facetextureorthetireneadtotheinfluenceoftirenoiseunilaterally．However,theseunilateralnoisereductiontheoriesCannotexpl

7、ainsomenewestresults．Thisarticleembarksfromthepointofviewofsystem，supposingtherehassomekindofcouplingrclationbetween111etireandtheroadsurfacethataffectsthenoisevalue．Thusthesuppositionthat”thecoupling”betweenthetiretreadandtheroadsurfacetexturecallaffec

8、ttothenoiseproductionisproposed，andtheTireNoiseSimulationAnalysisSoftwareiscompiledtocarryontheconfirmationto”thetexturecoupling”simply,foreshadowingforthefollowingresearch．Themainoutcomesandinnovationsofthispaperintheoryandpract