006低噪声轮胎花纹结构参数优化方法.pdfVIP

维普资讯 720 轮 胎 工 业 2002年第 22卷 低噪声轮胎花纹结构参数优化方法 陈理君 ，杨唐胜 ，杨 立 ，李福军 ，刘雨青 ，杨光大 (1．武汉理工大学 信息学院，湖北 武汉 430070；2．北京橡胶工业研究设计院，北京 100039；3．上海米其林 回 力轮胎股份有限公司，上海 200082) 摘要：在轮胎花纹低噪声优化原理及寻优方法研究基础上，重点论述 了用模糊遗传算法 (F-GA)对轮胎花纹的花 纹块大小及比例 、花纹槽大小及比例、节距排列、节距 比例 、错位及花纹条数八大参数进行优化的方法。通过寻优可得 到多种低噪声轮胎花纹方案，再对其耐磨性、抓着力、美观程度等进行模糊综合评判，最终确定各项性能最佳的低噪声 轮胎花纹方案 。 关键词：轮胎；花纹噪声 ；优化；模糊遗传算法 ；花纹参数 中图分类号 ：TQ336．1 文献标识码：B 文章编号：1006—8171(2002)12—0720—09 随着社会对环境 噪声的 日益重视 ，降低交通 如果胎面 由各种不等节距花纹构成，先假设 噪声成为亟待解决的问题 。轮胎 ／路面噪声是交 两种不等节距花纹呈周期性排列的情况 。假设两 通噪声的重要组成部分，许多国家都制定了轮胎 个不同花纹块长度之和等于上面等节距花纹块长 噪声的控制标准，出口到这些 国家的轮胎都必须 度 的2倍，则这种花纹的周期为 2T。同理，胎面 达到噪声的允许标准要求。因此轮胎噪声仿真优 发声的基频 f0=1／2T，频谱按 ．厂0的整数倍分 化方法及分析软件对轮胎厂家越来越重要 。 布，如 图 1(b)所示 。 轮胎花纹 的花纹块大小及 比例 、花纹槽大小 比较图 1(f1)和 图 1(b)可知，图 1(b)频谱分 及 比例、节距排列、节距 比例、错位及花纹条数八 布较密集，且声压级 L 的幅值较小，声能被分散 大参数对轮胎噪声大小有重要影 响[，。我们利 到较多谱线上 。从噪声声能考虑，后者的频谱均 用轮胎 噪声 分 析软 件 (TNS2002)及 优 化软 件 (ODS2002)系统，将模糊逻辑和遗传算法相结合 (F．GA)，研究并制定了轮胎花纹结构参数的优化 方法 ，现介绍如下。 1 轮胎花纹低噪声优化原理 1．1 节距优化降噪原理 节距是指胎面 图案设计段 ，轮胎花纹一般 由 (a)等节距花纹 几种节距 图案排列组合而成 1【,3J。如果胎面 由节 距相等的花纹构成，各节距花纹所发声音的时域 波形基本相 同，时域波形呈周期性分布 。假设在 某车速下时域波周期为 T，由傅立 叶变换可知， 胎面发声的基频 fo=1／T，频谱按 厂0的整数倍分 ． 布 ，如图 1(a)所示 。 作者简介 ：陈理君 (1938一)，男。上海人。武汉理 工大学教授 (b)不等节距花纹 长期从事噪声控制、模糊控制方面的研究与教学工作。 图 1 节距花纹噪声谱线分布 维普资讯 第 12期 陈理君等 ．低噪声轮胎花纹结构参数优化方法 衡度 比前者好，听起来烦躁度较低 。 花纹块类似 。 1．2 花纹块优化降噪原理 从 图2可以看 出，花纹错位后其噪声峰值 比