轮胎路面噪声及其测量

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1、文章编号!)###$%/%#("###,#"$*#$#0轮胎1路面噪声及其测量俞悟周-毛东兴-王佐民(同济大学声学研究所-上海"###*",摘要!轮胎1路面噪声是道路交通噪声的重要噪声源-其产生的机理相当复杂-影响的因素也很多.本文介绍了产生轮胎1路面噪声的主要机理及影响因素-同时介绍了目前轮胎1路面噪声几种主要的测量方法-及各自的特点.关键词!轮胎1路面噪声&声学测量中图分类号!230%%4"文献标识码!5678918:;<=:7>9;=<7?>@9;>A89@9=?BCDE$FGHE-I5J

2、KHLM$NOLM-D5PQREH$SOL(TLUVOVEVWHX5YHEUVOYU-2HLMZOCLO[WUOV]-^G_LMG_O"###*"-‘GOL_,ab>?8;c?!QWLW_VOHLSWYG_LOUSHXVOW1H_dLHOUW-eGOYGOUHLWHXVGWSHUVOSfHV_LVYHLVOgEVHHXV_XXOYLHOUW-OU[W]YHSfhWNi2GWWWNOUVhHVUHXX_YVHUOLXhEWLYOLMVOW1H_dLHOUWiTLVGOUf

3、_fW-S_OLUHEYWU_Ld_XXWYVOLMX_YVHUHXVOW1H_dLHOUW_WfWUWLVWdiIW_LeGOhW-VGW_EVGH_hUHWNfh_OLUVGWS_OLSW_UEWSWLVSWVGHdUHXVOW1H_dLHOUWi5d[_LV_MWU_LddOU_d[_LV_MWUHXVGWSWVGHdU_WYHSf_Wdij9kl:8<>!VOW1H_dLHOUW&_YHEUVOY_hSW_UEWSWLV特性的重要手段.)引言"轮胎1路面噪

4、声的形成机理许多民意调查表明-城市中的道路交通噪声是困扰人们生活的主要环境污染源之一-在oip产生机理各种交通噪声中-汽车噪声问题最为显著.轮胎一般认为-轮胎1路面噪声的产生主要有1路面噪声是汽车噪声的三大噪声源之一-尤其以下几个途径!是对中速行驶的轿车(/0mS1G$)##mS1G,-轮(),轮胎振动胎1路面噪声的贡献最大.随着各国环境保护立当运动的轮胎与路面接触时-一方面外法机构对车辆辐射噪声的规定日趋严格-轮胎1胎结构的不均匀性及路面的粗糙性引起轮胎路面噪声的降低在近"#年里越来越受到汽车

5、振动&另一方面-轮胎和路面的接触区产生切制造商及轮胎生产厂家的重视-投入大量人力向力-部分切向力导致轮胎在路面上的滑移.物力-采用了各种先进的测试手段进行探索研引起轮胎外胎形变的摩擦粘滞力以及外胎的究-如激光n多普勒振动测量仪及多种相关分滑移导致轮胎表面的振动-从而产生可听声.析等-以寻求降低轮胎噪声的途径.轮胎振动主要包括外胎面和轮胎侧壁的尽管有一些文献报道利用各种模型和计振动-这两部分区域振动的幅度q频率及产生算方法进行轮胎1路面噪声的预测-但由于其原因并不一样-由此辐射的噪声也不同.图)机

6、理的复杂性-目前还难以对轮胎1路面噪声(_,为某轮胎在"##mr_的轮胎气压下的振动实验结果s)t进行准确的定量估计-实测是研究轮胎噪声-激振源位于外胎中心.在0##uF$v##uF频率范围内-轮胎侧壁的振动收稿日期!"###$#%$#"&修订日期!"###$#’$#"比外胎面稍强-而在v##uF以上的频率范围作者简介!俞悟周()*+"$,-女-博士-讲师.内-外胎面的振动远强于侧壁的振动.而且在n*#n)*卷"期("###,轮胎和路面接触区的前!后缘外胎面中心部位产生"目状#振动区$如图%&’

7、(所示)轮胎外胎面和轮胎侧壁见图*)研究表明+%!*,$轮胎振动$尤其是外胎面的振动是产生轮胎-路面噪声最重要的原因)图*轮胎周围的气流声的原因还有水珠被甩出时或水珠撞击地面及车身时产生的大量高频成分&0%12234()565声传播机理&%(近场据圆柱环模型理论+7,&.(轮胎外胎和侧壁的振动$除了纵向波$轮胎表面振动模式的波长比空气中声波波长小得多$轮胎周围介质在相邻区域内的运动反相$而且介质的压缩!扩张量很小$因此轮胎振动本身的辐射效率很低)在轮胎-路面接触区及其附近区域$以下几种"放大效应

8、#将提高辐&’("目状#振动区射效率8号筒效应!腔体共振!亥姆赫兹共振)图%轮胎振动号筒效应8如图/&.(所示$外胎表面和路&*(空气泵噪声面构成号筒状的半封闭空间$接触区前!后缘轮胎在路面行驶时$在轮胎-路面接触区的"目状#振动区位于号筒的喉部$因此在某一的前缘空气突然被压出外胎花纹沟槽$在后截止频率以上$外胎的振动有效地被转化成声缘突然被吸入沟槽$形成单极子声源)空气泵能向外辐射)图/&’(为号筒效应的实验验证噪声与接触区前!后缘瞬态空气体积流紧密结果+*,)实验中扬声器置于后缘处$测量有轮