一种轮胎花纹噪声预测方法技术

本发明专利技术提供一种轮胎花纹噪声预测方法，其解决了现有轮胎通过噪声测试室外实验周期长、成本高、不确定因素多等技术问题，步骤主要包括：根据测试轮胎参数，将轮胎与轮辋进行匹配安装，在半消声室内的台架转鼓试验机上；在轮胎与路面接触中心周围按照设定的位置布置传声器，接收轮胎花纹与路面相互作用产生的噪声信号；通过建立室内外关联的数学模型对室内测试数据进行计算得到有效噪声数值。本发明专利技术通过单胎在实验台上加载测试，模拟出相对接近的实车路面测试，并配合阵列的声音传感器收集数据，结合算法还原出较为接近的室外测试结果，数据有效的基础上，不仅节约了整体测试成本，还提升了测试效率，可广泛应用于轮胎测试技术领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎花纹噪声预测方法


[0001]本专利技术涉及轮胎测试
，特别涉及一种轮胎花纹噪声预测方法。

技术介绍

[0002]轮胎从设计到制造，中间还需要经过多项测试。其中，轮胎噪声测试属于重要的测试项目，并且无论是国内旧规、新规或国外相关标准，如欧盟ECER117法规的Pass
‑
By噪声认证，都需要进行室外实车通过噪声测量，只有测试的噪声数值(dB/分贝)符合要求才可上市销售。由于室外测试要求严苛，对场地限制较大，并且受天气影响较大，导致室外通过测试效率低成本高，故在最终测试之前一般企业会在室内进行相关模拟测试。
[0003]目前模拟测试选用的方法不尽相同，常见类型包括如下：
[0004]1、纯理论推算，如中国专利CN114117638A
‑
基于Matlab软件的轮胎半经验噪声分析系统及方法，其根据汽车试验场通过噪声、粗糙路面NVH测试、光滑路面路面NVH测试的测试结果，与主机厂目标性能对照，找出问题车速下的噪声值和相关频率；再通过理论公式根据整车参数和轮胎参数计算出轮胎和车身的固有频率；将固有频率和问题频率作比较，反向推导获得；又如专利CN115803743A
‑
用于轮胎的外部噪声模拟的方法，其采用噪声(PBN)模拟方法，方法包括：(iv)提供包括建模图案特征的滚动轮胎的FEM结构模型，其中计算各个节点的瞬时位置；(v)将轮胎结构模型作为输入提供给映射过程，该映射过程输出轮胎声学模型，该过程包括以下子步骤：(iia)针对声学网格的各个目标节点，选择输入的结构网格的多个最近节点；(iib)从最近输入节点的这样的变量的值开始，计算目标节点的振动变量的值；(iic)针对各个目标节点，计算FFT(快速傅里叶变换)来获得频域中的振动变量；(vi)基于轮胎声学模型计算由轮胎产生的声压场。上述技术方案属于较为前置的分析过程，适用于轮胎设计初期校核，并不能很好的代替实机测验。
[0005]2、室内模拟路面单胎测试，如中国专利CN213986311U
‑
室内轮胎
‑
路面噪声测试装置，其支架平台的中部设置有电动升降杆、右端设置有三角支架，电动升降杆和三角支架顶部倾斜设置有直轨，直轨的下端部设置有弧轨，直轨中上部两侧设置有柱状轴承，轮胎设置于直轨上端部两侧的柱状轴承之间，弧轨与地面接触端设置有沥青混合料试件板，沥青混合料试件板两侧设置有噪声采集与分析装置。上述技术方案相较室外通过噪声测试，减少了影响因素，也缩减了成本，但是测试占地面积大，且面对批量化设计的轮胎依然存在测试周期长的问题，同时单次测试投入的人力成本依然较高；进一步，相较室外认证测试，其在环境模拟中还存在较多问题，如轮胎载荷，通过速度及声音采集问题等，这将导致最终结果与认证测试结果偏差较大，可能还需要进行经验补偿等操作，从而影响测试精度。
[0006]3、室内模拟整车测试，如《汽车工程》
‑
2019年(第41卷)第11期P1336
‑
P1346，“基于轮胎/路面噪声替换的车辆通过噪声室内测量实验研究”，其通过室内搭建测试场，由实车在转棍上进行运行模拟室外通过，并在车辆两侧阵列麦克风进行噪声采集，后经过补偿算法进行数据校核，从而获得较为接近室外测试的结果，通过作者之一陈剑老师及其学生的相关论文(“汽车加速行驶车外噪声消声室测量方法研究”)可以得知测试精度已经符合有
效标准；同理，还如《中国汽车工程学会年会论文集》
‑
2017年P1218
‑
P1220，“汽车加速行驶车外噪声室内测量方法及其工程应用”中也是利用室内实车测试配合阵列麦克风进行数据采集，并最终通过系数补偿的回归方程预测室外测试结果，在相应的频率区段中表现也较为良好。但是上述技术方案依然不便于测试，首先场地需要相对较大，同时在实车测试中，工作效率也不高，其测试的一个完整周期就需要替换整车的四条轮胎，在对室内场景进行布置，还要进行有动力测试及滑行测试，以便剔除总成噪声，最终算法修正后获得轮胎噪声，人力成本及效率还需要进一步改进。
[0007]目前国内大部分轮胎公司拥有自己的半消声室及轮胎单体噪声台架试验机，如果可以通过室内台架试验机的测试结果预测室外噪声值，可以极大地提高产品开发效率，同时为企业持续节约研发成本。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种硬件成本较低，测试效率较高，且可满足数据有效性精度要求的轮胎花纹噪声预测方法。
[0009]为此，本专利技术提供一种轮胎花纹噪声预测方法，单胎在室内台架试验，侧向设置室内声音传感器阵列，主要包括以下步骤：
[0010]S1、获取室外通过噪声测试车辆、轮胎的参数，和指定噪音频段最高频率及室外声音传感器设置位置；
[0011]S2、根据几何换算关系，并结合所述S1中数据，计算所述室内声音传感器阵列位置；
[0012]S3、通过不放置或放置遮挡物，依次模拟测量所述单胎位于车辆多个工位的噪声；
[0013]S4、根据声衰减公式转换室内声音传感器数据为所述室外声音传感器的数值，再将获得的有效噪声数值进行合成计算；
[0014]S5、在不同速度工况下依次进行所述S1至所述S4的步骤，获得对应各速度下合成噪声测量结果；
[0015]S6、对所述S5的合成噪声测量结果进行数据拟合，并获得标准速度下的噪声结果。
[0016]优选的，所述S1中室外通过噪声测试车辆、轮胎的参数包括车辆的轮轴、轴距、底盘高度及轮胎印痕长度。
[0017]优选的，所述S1中指定噪声频段最高频率为低频、中频或高频区段中频率点位。
[0018]优选的，所述S2中室内声音传感器阵列横坐标计算方法为下式：
[0019][0020]λ
min
＝A
s
/C
b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0021][0022]式中，γ：比热比，R：气体常数，T
s
：当地开氏温度；A
s
：当地声音传播速度，λ
min
：最小波长，C
b
：指定噪声频段最高频率；F
a
：轮胎印痕长度；DI(X)：所述室内声音传感器阵列的横坐标，且所述室内声音传感器阵列为单列结构，阵列方向与轮胎接地中心线平行，两线间距为所述横坐标。
[0023]优选的，所述S2中首先检索数据库，获得待测轮胎同型胎室外通过噪声测试最大
位置，并以此建立坐标系，再通过投影尺寸换算获得各所述室内声音传感器纵坐标和竖坐标。
[0024]优选的，所述S3中遮挡物为待测轮胎相同轮胎，并将轮毂中心孔填充隔音材料。
[0025]优选的，所述S3中有遮挡物模拟测量分两组进行，包括前轮遮挡组和后轮遮挡组；
[0026]所述前轮遮挡组中所述遮挡物与待测轮胎间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮胎花纹噪声预测方法，其特征在于，单胎在室内台架试验，侧向设置室内声音传感器阵列，包括以下步骤：S1、获取室外通过噪声测试车辆、轮胎的参数，和指定噪音频段最高频率及室外声音传感器设置位置；S2、根据几何换算关系，并结合所述S1中数据，计算所述室内声音传感器阵列位置；S3、通过不放置或放置遮挡物，依次模拟测量所述单胎位于车辆多个工位的噪声；S4、根据声衰减公式转换室内声音传感器数据为所述室外声音传感器的数值，再将获得的有效噪声数值进行合成计算；S5、在不同速度工况下依次进行所述S1至所述S4的步骤，获得对应各速度下合成噪声测量结果；S6、对所述S5的合成噪声测量结果进行数据拟合，并获得标准速度下的噪声结果。2.根据权利要求1所述的一种轮胎花纹噪声预测方法，其特征在于，所述S1中室外通过噪声测试车辆、轮胎的参数包括车辆的轮轴、轴距、底盘高度及轮胎印痕长度。3.根据权利要求2所述的一种轮胎花纹噪声预测方法，其特征在于，所述S1中指定噪声频段最高频率为低频、中频或高频区段中频率点位。4.根据权利要求3所述的一种轮胎花纹噪声预测方法，其特征在于，所述S2中室内声音传感器阵列横坐标计算方法为下式：λ
min
＝A
s
/C
b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中，γ：比热比，R：气体常数，T
s
：当地开氏温度；A
s
：当地声音传播速度，λ
min
：最小波长，C
b
：指...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗旭，吕伟，王慎平，孟祥龙，吴兴华，冷德新，
申请(专利权)人：浦林成山青岛工业研究设计有限公司，
类型：发明
国别省市：