轮胎滑水与噪声性能关系及协同提升方法研究

发布时间：2023-08-26 06:11

　　当轮胎发生滑水时,车辆易发生打滑、跑偏等现象,严重威胁着驾驶人员的行车安全;当车速超过70km/h时,轮胎噪声就会成为车辆的重要噪声源之一,而长期处于噪声环境中会对人的生理健康和正常生活带来影响。轮胎滑水与噪声性能间存在着某种矛盾关系,目前两性能的矛盾关系机理并不清晰,而轮胎接地特性和花纹沟内流场特性能反映出轮胎的诸多性能。因此,基于轮胎接地特性和花纹沟内流场特性研究轮胎滑水与噪声性能关系机理,提出改善轮胎滑水与噪声性能的花纹结构设计方法,对于提升行车安全和改善人居环境具有重要的意义。本文基于ANSYS workbench平台建立了185/60R15型复杂花纹形式的轮胎与路面壳体有限元模型,对其进行静态加载分析,并将仿真结果与试验数据进行比对,验证了该模型的有效性。在此基础上,建立了轮胎滑水与噪声流固耦合有限元模型,分析了网格数量对动水升力和声压的影响,结合动水压力云图、静压云图解释了轮胎滑水与噪声的发生机理,并依据滑水速度经验公式、噪声试验测试数据对轮胎滑水与噪声模型的合理性进行了验证。为获取轮胎接地特性参数,对十款轮胎进行了接地压力分布试验。运用相关分析法和主成分分析法构建了接地特...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 轮胎滑水现象发生机理及其研究现状
        1.2.1 轮胎滑水现象发生机理
        1.2.2 国内外研究现状
    1.3 轮胎噪声产生机理及其研究现状
        1.3.1 轮胎噪声产生机理
        1.3.2 国内外研究现状
    1.4 研究中存在的问题及拟解决办法
    1.5 主要研究内容及技术路线
第二章 轮胎滑水与噪声流固耦合数值模拟分析方法
    2.1 轮胎有限元模型的建立及径向变形验证
        2.1.1 轮胎与路面模型的建立
        2.1.2 轮胎与路面模型的接触算法
        2.1.3 载荷与边界条件的施加
        2.1.4 轮胎有限元模型的有效性验证
    2.2 轮胎滑水流固耦合数值模拟分析方法
        2.2.1 流固耦合理论
        2.2.2 轮胎滑水模型的建立
        2.2.3 边界条件的设置
        2.2.4 计算结果与讨论
    2.3 轮胎噪声流固耦合数值模拟分析方法
        2.3.1 轮胎噪声模型的建立
        2.3.2 边界条件的设置
        2.3.3 计算结果与讨论
    2.4 本章小结
第三章 轮胎滑水与噪声性能关系研究
    3.1 基于接地特性的轮胎滑水与噪声性能关系研究
        3.1.1 轮胎接地压力分布试验
        3.1.2 轮胎滑水与噪声性能关系研究
        3.1.3 评价轮胎滑水与噪声性能关系的接地参数
    3.2 基于流场特性的轮胎滑水与噪声性能关系研究
        3.2.1 轮胎滑水流场特性分析
        3.2.2 轮胎噪声流场特性分析
        3.2.3 评价轮胎滑水与噪声性能关系的流场参数
    3.3 本章小结
第四章 轮胎滑水与噪声性能协同提升方法研究
    4.1 基于流体域子模型的轮胎滑水与噪声性能预测研究
        4.1.1 流体域子模型的建立
        4.1.2 轮胎滑水与噪声的性能预测
    4.2 基于接地特性与流场特性的轮胎花纹改形优化设计
        4.2.1 轮胎花纹的改形设计
        4.2.2 试验设计及近似模型的建立
        4.2.3 结构参数的优化与验证
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来研究展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文及其他科研成果



本文编号：3844104