基于ATV的轮胎辐射噪声分析

基于声传递向量概念,结合有限元和边界元方法对轮胎的辐射噪声进行了分析,计算得到了简谐激励下轮胎的辐射噪声响应.应用同样的分析方法研究了随机路面激励下轮胎辐射噪声的声压、声功率分布.通过分析轮胎胎压、材料和质量等对轮胎辐射噪声的影响可知,一定程度上提高充气压力可以降低轮胎噪声;轮胎侧壁材料的变化对轮胎噪声辐射有很大影响;增大轮胎侧壁质量可以降低辐射噪声峰值.     

动力吸振器在降低车内路噪中的应用

通过整车的车内噪声测试和对轮胎的有限元分析,确定了车内后排噪声的根源(轮胎空腔共鸣噪声)及其频段。在此基础上,采用在车辆的簧下机件上安装一个与轮胎空腔模态频率相同相位相反的动力吸振器的方法,大幅度抵消了车轮在该频段上的振动,从而减小了车轮振动对轮胎空腔模态的激励,基本消除了轮胎的空腔共鸣噪声,改善了整车的NVH特性。     

柴油机结构振动和辐射噪声特性研究

集多体动力学方法、有限元方法、声学边界元方法于一体,对某柴油机结构振动和结构辐射噪声特性系统地开展了数值预测和分析工作。通过模态试验数据修正了发动机各部件及组合结构有限元模型,确保了有限元模型的合理性。由计算所得发动机结构表面的振动速度值和试验值变化趋势一致,在部分频率段吻合较好。基于表面振动速度法通过Matlab编程获得了各部件的声功率级及其排序,能够有效地指导低噪声设计工作。通过有限元和边界元方法分别对不同激励工况下发动机结构振动响应和声学响应进行了预测,通过分析可知,在低频段范围内活塞激励和燃烧激励相对阀系激励对整机辐射噪声的影响大,高频段辐射噪声主要集中在1 700Hz左右频段,其中,阀系激励对该频段范围内辐射噪声的影响较大。     

车轮不平衡对卡车NVH性能的影响

通过有限元分析方法,经过合理简化,建立某重型卡车整车有限元模型,通过仿真计算及试验对该模型进行标定;运用HyperWorks软件对该车进行车轮不平衡激励的传递函数分析,结果表明该车在设计速度内的轮胎不平衡激励响应在合理范围内;对试制样车进行NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能测试,结果表明该车在设计速度范围内没有出现明显的抖动。     

基于传递路径分析的乘用车车内噪声数值模拟

本文利用传递路释分析(TPA)方法对某一新型轿车进行轮胎引起的车内噪声分析,首先运用TPA方法拟合测试数据以求出路面对轮胎的轮心激励值,再将该值加载到CAE模型内进行数值模拟,计算车内噪声。数值模拟计算中发现乘用车后轴对整车噪声的贡献大于前轴,说明需要对乘用车的后轴进行改进;比较数值模拟结果与路面噪声的实际测试数据,发现分析误差可接受,完全可以反映出车辆车内噪声特性,验证了传递路径分析方法在车内噪声分析中的适用性和准确性。     

基于传递路径分析的乘用车车内噪声数值模拟

本文利用传递路径分析(TPA)方法对某一新型轿车进行轮胎引起的车内噪声分析,首先运用TPA方法拟合测试数据以求出路面对轮胎的轮心激励值,再将该值加载到CAE模型内进行数值模拟,计算车内噪声。数值模拟计算中发现乘用车后轴对整车噪声的贡献大于前轴,说明需要对乘用车的后轴进行改进;比较数值模拟结果与路面噪声的实际测试数据,发现分析误差可接受,完全可以反映出车辆车内噪声特性,验证了传递路径分析方法在车内噪声分析中的适用性和准确性。     

车内中频噪声FE-SEA混合建模及分析方法

建立了轿车的有限元-统计能量分析混合模型,并采用理论方法计算出模态密度、内损耗因子和耦合损耗因子.采用试验方法测得发动机悬置处激励,采用虚拟样机方法仿真得到悬架对车身激励.对整车模型加载激励,并进行了有限元结构模态分析和FE-SEA联合仿真分析,获得了前50阶模态对应的频率.对计算结果进行了板件噪声贡献分析及传递路径分析,得出了路面激励到驾驶室噪声传递路径结构.     

轮胎振动噪声产生机理与控制研究

轮胎噪声是汽车行驶车外噪声的重要的组成部分。本文以轿车辐式车轮轮胎为例，从轮胎的振动特性和轮胎噪声的辐射特性等方面。对轮胎振动噪声的产生机理进行阐述，同时还提出了抑制胎冠振动的方法，此方法可有效降低１０００Ｈｚ频率附近的轮胎振动辐射噪声。     

轮胎花纹沟泵气噪声模型

回顾并分析了轮胎花纹沟泵气噪声机理及其声学模型,并基于对轮胎变形的力学分析提出了一种轮胎花纹沟泵气噪声的半经验计算模型.该模型直观地体现了几乎所有轮胎设计参数,如花纹沟几何参数、使用因素、结构尺寸和黏弹性参数等对泵气噪声的影响,计算结果与文献中的实验结论及通常的经验定性一致.     

轮胎磨损对车内振动和噪声影响的分析研究

在分析了车内振动和噪声传递路径的基础上,在消声室内由底盘测功机拖动分别安装了未磨损轮胎、中度磨损轮胎和完全磨损轮胎的整车,测试了60km/h与120km/h匀速行驶和车速从140km/h降至20km/h的滑行等3种工况下顶棚中心点振动信号和驾驶员头部噪声信号.测试结果揭示了在不同工况下不同轮胎磨损程度对车内振动和噪声的影响规律.     

利用试验模态参数对轮胎垂直特性建模

本文用试验模态参数建立轮胎模型。通过对轮胎的和径向和切向激振试验获取模态参数，将地面对轮胎的作用当作输入。采用迭代算法计算了静态垂直特性，即垂直刚度、印迹长度及摩擦力在纵向的分布。然后计算了考虑轮胎预载的３００Ｈｚ内的垂直振动特性。采用模态综合方向将车轮、悬架及车身组合成的一个系统，计算出了该系统的垂直振动特性。研究显示了这种方法的可靠性和优越性。     

轮胎自由与约束悬置的模态试验与综合分析

为了证实约束对轮胎模态参数带来的影响，探讨如何从自由悬置的轮胎模态参数转化为固定悬置的参数，分别对自由悬置与固定悬置的轮胎进行激振试验，提取模态参数，并用模态综合法完成自由悬置结果到固定悬置结果的转化。模态综合计算的结果与试验相符，证明了利用自由悬置模态参数建模，利用模态综合的方法考虑约束系统动特性对轮胎特性的影响是合理的。     

轮胎模态试验分析的研究

为寻求对轮胎高阶模态参数的提取,对一子午线轮胎分别进行了单、双点激振模态试验分析的研究,并用LMS Cada—X中的FDPI方法及LMS Test．Lab中的PolyMAX方法进行了分析比较。结果表明,FDPI方法只能识别出低频范围的模态参数,而PolyMAX方法对高频段难以识别出的模态参数也可给出较好的结果。对轮胎这种具有很好的对称性的结构,双点激振可给出很好的重根模态。     

路面激励引起车内噪声的模拟和试验

本文建立了因路面不平度随机激励所产生的车内噪声的数学模型，借助了测得的车身悬置连接点的导纳函数，各连接点到车内耳旁位置的噪声传递函数以及悬置和轮胎参数，计算了由路面不平度所引起的车内耳旁噪声的大小，并将其与道路模拟机上的测量结果相比较，结果表明两者获得了较好的一致，还进一步分析了改变悬置和轮胎参数对车内噪声的影响，为车内噪声的分析、悬置参数的择优选取和汽车的声学设计提供了简易方法。     

Prediction procedure for wear distribution of transient rolling tire

As a research method, finite element analysis (FEA) with ABAQUS can help researchers to study throughout the whole process of abnormal tire wear. For precise tread wear simulation, this paper introduces a tire finite element model building method. Then, the model is verified by comparing its simulation results with experiment data. Based on the verified model, tire high-speed rolling procedure is presented by combining steady-state transport analysis and dynamic analysis. To predict the wear distribution, micro tread wear calculation method is described. Finally, the wear prediction procedure of tread mesh evolving is introduced and tire polygonal wear pattern is simulated by this procedure.     

滚动轮胎瞬态和稳态强迫响应分析

采用移动载荷的概念,分别推导了点力激励的响应及分布力激励的响应列式,计算了胎体上点在点载荷作用下的时间历程。为轮胎滚动模型提供基础。     

Sliding-mode-based parameter identification with application to tire pressure and tire-road friction

This paper presents a method of simultaneous estimation of tire pressure and tire-road friction. A sliding-mode scheme is designed to identify the system state and the parameter variation of a torsional tire system, which greatly depend on the change in tire pressure. Then, the recursive least-squares method with a forgetting facto is used to estimate the parameter variations of the tire system and the tire-road friction force without a friction model using the information retrieved from the equivalent input for sliding motion. A simulation study is performed to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

基于环模型的轮胎有限元建模与仿真研究

为了提高仿真模型的计算效率,基于环模型理论系统研究了轮胎二维有限元模型的建模技术、参数确定方法和轮胎包容特性分析技术.从试验与仿真结果对比分析可知,利用有限元方法基于轮胎REF模型建模,在对轮胎胎侧弹性进行非线性模型修正后,得到的轮胎低速滚动仿真结果与试验结果基本吻合,验证了轮胎模型的有效性,同时为车辆一地面系统虚拟试验提供了一种实时高精度的轮胎面内特性仿真建模方法.     

考虑弹性支撑边界条件的电动汽车-路面系统机电耦合振动特性分析

轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大导致轮胎动载荷增加，并且电机电磁力和转矩波动对车轮造成电机激励，进一步加剧车轮振动引起垂向振动负效应的问题。鉴于此，考虑电机的电磁激励，建立了电动汽车-路面系统的机电耦合动力学模型，推导了弹性支撑边界条件下路面结构的模态频率和振型表达式，以及路面振动引起的二次激励。计算了简支与弹性支撑边界条件下的路面模态频率，根据频率分布进行了截断阶数选取，并分析了边界条件、电机激励和车速对路面响应的影响。在此基础上，研究了不同行驶速度、路基反应模量及路面不平顺幅值下，激励形式对汽车车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的影响。结果表明：路面不平顺幅值越小，弹性支撑对路面响应的影响越大，弹性支撑边界条件下的路面响应较小，电机激励会引起路面响应的增加；弹性支撑边界条件下，路面不平顺幅值和路基反应模量越小，考虑路面不平顺、路面二次激励和电机激励的三重综合激励对电动汽车响应的影响越大，激励形式对轮胎动载荷的影响最大，对车身加速度的影响次之，对悬架动挠度的影响最小；电机激励导致轮胎动载荷增加，对路面破坏和寿命产生的负效应不容忽视。所建电动汽车-路面系统机电耦合模型及研究思路可为电动汽车垂向动力学分析提供参考与理论支持。     

Design and evaluation of sideslip angle observer for vehicle stability control

This paper presents a method for estimating the vehicle side slip angle, which is considered as a significant signal in determining the vehicle stability region in vehicle stability control systems. The proposed method combines the model-based method and kinematics-based method. Side forces of the front and rear axles are provided as a weighted sum of directly calculated values from a lateral acceleration sensor and a yaw rate sensor and from a tire model according to the nonlinear factor, which is defined to identify the degree of nonlinearity of the vehicle state. Then, the side forces are fed to the extended Kalman filter, which is designed based on the single-track vehicle model associated with a tire model. The cornering stiffness identifier is introduced to compensate for tire force nonlinearities. A fuzzy-logic procedure is implemented to determine the nonlinear factor from the input variables: yaw rate deviation from the reference value and lateral acceleration. The proposed observer is compared with a model-based method and kinematics-based method. An 8 DOF vehicle model and Dugoff tire model are employed to simulate the vehicle state in MATLAB/SIMULINK. The simulation results shows that the proposed method is more accurate than the model-based method and kinematics-based method when the vehicle is subjected to severe maneuvers under different road conditions.