轮胎模态和振动噪声的数值分析

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1、中国科学技术大学硕士学位论文轮胎模态和振动噪声的数值分析姓名：张涛申请学位级别：硕士专业：固体力学指导教师：夏源明;李子然20051101摘要本文针对215／55R16型轮胎，建立了有限元、边界元模型，进行了模态和振动噪声的分析研究。利用ABAQUS软件Standard模块比较全面地分析了充气压力、荷载、滚动速度以及帘线角度、扁平率等因素对轮胎的固有频率的影响。计算表明：轮胎带束层帘线角度和模量的变化对固有频率影响很小；充气压力和接地荷载的大小对固有频率的影响非常显著，增大充气压力和接地载荷，轮胎的固有频率随之升高；子午胎的扁平化有增大轮胎刚度的趋势。提

2、!n了一个在频域。E计算轮胎振动噪声的方法：即利用ABAQUS模拟轮胎在路面上的滚动，提取轮胎表面节点的速度，采用C语言编写的相应程序，对此进行适当的预处理和离散富丽叶变换，作为声学计算的边界条件，最后利用SYSNOISE计算噪声。使用上述方法，对滚动轮胎的振动噪声进行了计算。首先通过试算确定了模型周向等份数N。进一步的计算表明：接地区后方轮胎离地时胎面的离面振动响应比接地区前方大，轮胎接地区后方附近声场强度明显高于接地区前方；滚动速度由17Km／h提高至34Km]h，噪声约增加5—10分贝。计算还发现：对本文给定的工况下的轮胎，表面的振速大小分布与轮胎

3、的二阶振型比较接近，二阶振型可能是对轮胎的振动响应及声场影响最大的振型。关键词：轮胎模态振动噪声IVABSTRACTAbstractInthisthesisFEMandBEMof215／55R16radialtireareconstructed，basedOilthem，themodeanalysisoftim、vibrationnoisecomputationarepresented．ByusingABAQUS／Standardinflationpressure，load，rollingvelocity,theangleofcordtotheeffec

4、tsofnaturalfrequencyoftireareanalyzed．computationalresultsshow：theangleandmodulusofcordhavelittleeffectonthenaturalfrequencgthemagnitudeofloadandinflationpressurehavesignificantlyeffectonthenaturalfrequencyoftire．Increasingthemagnitudeoftheloadandinflationpressure，thefrequencieso

5、ftirearealsoincreased．Inthispaperamethodofdirectcalculatingtirevibrationnoiseinthefrequencydomainispresented．ByusingABAQUSandSYSNoISE．thenumericalsimulationofnoisederivedfromvibrationoftreadandsideiscarried．ToutilizeABAQUStosimulatetherollingprocessoftire，thevelocityofnodesonthet

6、iresurfacecanbeobtained，byappropriatepretreatmentandDFT,thenoiseofrollingcourseiscomputingbySYSNOSIE．Resultsshow：thefrequencieslocatedatthepeakonthesoundpressure—frequencycurveoftirevibrationnoisefieldareveryclosetothenaturalfrequencygainedbYmodeanalysis．Itisalsofoundthatthevibra

7、tionlevelofthetrailingedgeishigherthanthatoftheleadingedge．ItcaIlbeconcludedthatthemodelandthemethodareeffectiveKeyWords：tiremodevibrationnoiseV致谢致谢在此论文完成之际．首先将最诚挚的谢意献给我的导师夏源明教授和李子然讲师，感谢导师对我的关心和培养。本文的研究工作始终得到了导师悉心的指导和热情的关怀，导师广博的知识、敏锐的洞察力和严谨的治学态度让我受益匪浅，导师对教育事业的忘我奉献令人钦佩。感谢佳通轮胎(中国)有

8、限公司对本文工作的资助。衷心感谢李炜博士、夏勇博士和王晓军师兄对我的关心和指导。