轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法_赵书凯
轮胎空腔共振噪声与力传递率的关系_概述说明以及解释
轮胎空腔共振噪声与力传递率的关系概述说明以及解释1. 引言1.1 概述轮胎噪声是车辆运行过程中产生的一种常见噪声源，对车辆驾乘舒适性和城市环境质量有着显著的影响。
近年来，研究人员对于轮胎空腔共振噪声与力传递率之间的关系进行了广泛的探索。
轮胎空腔共振噪声是指在车辆行驶过程中，当空气或气体在轮胎内部空腔不断地振动时产生的特定频率上的噪音。
力传递率被定义为从路面到车辆底盘的力量传递效率，在诸多因素中起到了至关重要的作用。
本文旨在阐述轮胎空腔共振噪声与力传递率之间的关系，并通过实验研究和数据分析来验证这一关系。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行讨论。
首先，在引言部分我们将对研究内容进行概述说明以及解释。
接下来，在第二部分中，将介绍轮胎空腔共振噪声的基本概念与特点，包括其定义、产生原因与机制以及影响因素。
在第三部分中，将深入探讨力传递率对轮胎空腔共振噪声的影响机制，包括其定义和计算方法，以及与轮胎空腔共振噪声之间的关系解析。
第四部分将介绍实验研究的设计、装置介绍，以及数据收集和处理方法描述，并展示和分析实验结果。
最后，在第五部分中，我们将总结研究结果，并对未来研究提出展望。
1.3 目的本文旨在揭示轮胎空腔共振噪声与力传递率之间的关系，并提供一定程度上的理论支持和数据依据。
通过深入研究这种关系，我们可以更好地了解和控制轮胎噪声问题，为减少车辆噪音、提高驾乘舒适性做出贡献。
同时，本文也为进一步开展相关领域的研究提供了参考和指导意义。
2. 轮胎空腔共振噪声的基本概念与特点:2.1 空腔共振噪声定义:轮胎空腔共振噪声是指在车辆行驶过程中，由于轮胎内部的空气囊体或者其他容积达到一定数值而形成的共振现象产生的噪音。
这种噪音主要由轮胎空腔内部的压缩、减震等动力学因素引起，是车辆运动的必然结果。
2.2 轮胎空腔共振噪声的产生原因与机制:轮胎空腔共振噪声主要是由以下几个方面原因和机制引起的：- 空气囊体弹性变形：当车辆通过一些不平坦路面或者应对急刹车等情况时，轮胎内部的液体和气体受力而发生变形，造成空气囊体共振，并且在其自然频率附近产生噪音。
轮胎滚动噪声
轮胎滚动噪声作者：谢东明来源：《世界汽车》2015年第07期上一期我们介绍了事关安全的轮胎湿地制动性能，安全固然重要，但还不够，还要讲究环保。
本期我们为您介绍轮胎舒适性和环境保护相关的另外一方面性能：轮胎的滚动噪声。
车辆在行驶时，车内的成员会感觉到不同强度的噪声，这些声音包括风噪、胎噪以及发动机本身的噪声等，其中胎噪直接和轮胎相关，而且不同轮胎的噪声并不相同，因此，在评价一款轮胎性能的好坏时，胎噪也是重要的一个评价指标。
首先我们来了解一下汽车行驶时，轮胎为什么会发声。
空气泵吸发声轮胎胎面上有很多花纹，这些花纹为轮胎带来良好的抓地性能、散热性能和排水性能，但花纹与花纹之间的沟槽，也是轮胎发声源。
胎面与地面接触时，轮胎接地侧产生压缩变形，将沟槽内空气挤出，胎面离开地面时，沟槽容积恢复，空气又流入沟槽。
空气的不连续流动造成压力波动，发出声音。
轮胎振动轮胎滚动时，胎面花纹块撞击路面产生撞击噪声;不规则路面撞击胎面以及轮胎本身滚动时的不均匀还会引起振动噪声;轮胎胎面与路面摩擦也会产生刺耳的高频噪声（起步加速或制动时这种声音最为明显）。
空气噪声轮胎快速滚动搅动周围的空气，引起邻近空气的不稳定流动造成压力波动而产生空气扰动噪声，在日常行驶中，这种声音一般较小。
轮胎噪声的影响轮胎噪声，原来有这么多学问，那么轮胎噪声有什么危害？轮胎噪声通过车身结构及空气传播进入车内，降低驾乘人员的舒适性，同时驾驶员和乘员长期处于噪声环境中，容易疲倦危害行车安全。
轮胎噪声向道路两侧传播，还极大地影响周边环境，影响居民正常生活、学习、工作、休息，道路两旁的居民，对此叫苦不迭。
轮胎噪声频带非常宽，在80～ 4000Hz，均是人类听觉敏感范围，且难以阻隔。
尤其是夜间的快速路两旁，汽车噪声严重影响居民休息，轮胎噪声是罪魁祸首。
为了消除轮胎噪声对车内驾乘人员的影响，各大汽车公司均有数百人的队伍进行NVH性能开发，由于其和驾乘舒适性密切相关，所以汽车及零部件开发厂家对此更为关注，是涉及汽车品质的竞争指标。
轮胎振动噪声的分析与控制技术
轮胎振动噪声的分析与控制技术在分析轮胎振动噪声的过程中，首先需要对轮胎的振动特性进行研究。
轮胎的振动主要来自于汽车行驶时其与路面之间的互动。
通过实验测试、数值模拟等手段，可以获得轮胎的共振频率、振动模态等特性。
此外，还可以对轮胎结构进行有限元分析，以确定轮胎的受力分布情况及其对振动噪声的贡献。
其次，在控制轮胎振动噪声时，可以采取多种措施。
其中之一是通过优化轮胎的结构设计来减少振动噪声。
例如，采用抗振动材料、合理设计轮胎的花纹及肩部结构，都可以降低轮胎振动噪声的产生。
此外，还可以通过调整轮胎的压力和气温来降低振动噪声的幅度。
此外，还可以通过优化车辆悬挂系统来控制轮胎振动噪声。
车辆悬挂系统是连接车身和车轮的重要组成部分，可以减缓路面不平造成的振动传递，从而减少轮胎振动噪声的产生。
通过调整悬挂系统的刚度、减振器的阻尼等参数，可以有效降低车辆的振动噪声水平。
另外，降低路面的粗糙度也是控制轮胎振动噪声的一种有效手段。
粗糙的路面会加大轮胎与路面之间的接触力，导致振动噪声的增加。
因此，改善道路的平整度，修复路面的破损以及定期进行养护维修，都可以有效减少轮胎振动噪声的产生。
最后，通过使用噪声减振技术也可以有效控制轮胎振动噪声。
噪声减振技术包括主动噪声控制和被动噪声控制两种方式。
被动噪声控制主要依靠隔音材料或隔声结构，用于吸收或反射噪声波动，从而减少噪声的传播。
而主动噪声控制则采用传感器和控制器来监测并对噪声进行反馈和控制，从而实现噪声的消除或减少。
总之，轮胎振动噪声的分析与控制技术是保障汽车行驶舒适性和安全性的重要环节。
通过深入研究轮胎振动特性、优化轮胎结构设计、改善道路状况以及应用噪声减振技术等手段，可以有效地降低轮胎振动噪声的水平。
这些技术的应用将为车辆制造商和驾驶员提供更加良好的行车体验和驾驶环境。
汽车车轮滚动噪声研究
汽车车轮滚动噪声研究本文将从以下几个方面对汽车车轮滚动噪声进行研究：一、汽车车轮滚动噪声的定义及来源汽车车轮滚动噪声是指车辆行驶过程中，车轮与路面的接触产生的声音。
其主要来源包括：1、轮胎和路面的摩擦声：因为路面的粗糙程度和轮胎的材料特性不同，会产生不同的噪声。
2、车轮与制动器的摩擦声：当车辆刹车时，制动器与车轮的摩擦也会产生噪声。
3、车轮的结构和运动：车轮的结构和运动状态也会直接影响车轮滚动噪声的大小和形态。
二、车轮滚动噪声的测量方法为了研究汽车车轮滚动噪声，需要选择合适的测量方法。
目前常见的测量方法主要包括：1、声强仪法：通过测量声强来评价声音大小。
2、声级计法：通过记录声压级来评价声音大小。
3、声谱分析法：通过对滚动噪声信号进行频域分析来了解滚动噪声的频率特性。
4、声源定位法：通过测量声源在空间位置上的分布，推测声源的位置及大小。
5、模拟方法：通过计算机模拟汽车车轮的滚动过程来预测噪声级别及频率特性。
三、降低车轮滚动噪声的措施车轮滚动噪声对人类健康造成一定的影响，因此减少摩擦噪声对车辆性能的提高和驾乘舒适度的改善都具有重要意义。
以下是一些降低车轮滚动噪声的措施：1、轮胎：车轮胎面所接触的路面表层不同，噪声也会有差异，因此选择低噪声的轮胎可以有效降低车轮滚动噪声的产生。
2、轮毂：采用轻量化材料，减小轮毂的尺寸和质量，可以有效地减少车轮滚动噪声的产生。
3、制动器：为了减少车辆刹车时产生的噪音，可以采用低噪音的制动器，如隔音材料、别针、冷却气孔等。
4、轮轴：在轮轴的制造过程中，采用减震材料或隔音材料，可以减少轮轴振动，相应的降低车轮滚动噪声的产生。
四、结语随着科技的不断发展，汽车的噪声问题正在得到越来越多的关注。
基于对汽车车轮滚动噪声的深入研究，我们可以在未来的汽车设计和制造中采用更低噪声的材料和技术，使得车辆行驶更加安静舒适。
斜交线轮胎外胎的胎噪特性与减振技术探究
斜交线轮胎外胎的胎噪特性与减振技术探究引言随着汽车行业的迅速发展，汽车轮胎的性能越来越受到关注。
其中之一就是胎噪问题，它对驾驶的舒适性和安全性产生着重要影响。
本文将探究斜交线轮胎外胎的胎噪特性，并介绍一些减振技术。
一、斜交线轮胎外胎的胎噪特性1. 胎噪的定义胎噪是指轮胎与路面之间摩擦、碰撞和振动引起的声音。
它来源于多个因素，如轮胎的结构、材料和设计。
斜交线轮胎外胎与其他轮胎相比具有其独特的胎噪特性。
2. 胎噪的产生机制斜交线轮胎外胎的胎噪主要是由三个方面的因素引起的。
首先是轮胎面踩在路面上时的接触声，这是轮胎与路面间摩擦和振动的结果。
其次是在行驶时，轮胎的变形导致胎鸣声的产生，这是由于轮胎的挤压和回弹引起的。
最后是在高速行驶时，风对轮胎进行冲击，产生风噪音。
3. 胎噪对驾驶的影响胎噪对驾驶的影响主要体现在以下几个方面。
首先，高胎噪会降低驾驶的舒适性，导致疲劳和不适感。
其次，过高的胎噪会影响驾驶员对其他重要声音的感知，如警笛声或者故障声音。
最后，胎噪还会降低汽车的整体声学品质，对整车的声学性能产生负面影响。
二、减振技术的探究1. 材料选择轮胎外胎的材料对减振起着重要作用。
常见的减振材料包括橡胶、聚酯纤维和钢丝等。
橡胶具有良好的弹性和吸振性能，可以有效缓解胎噪。
聚酯纤维和钢丝则能够提高轮胎的强度和刚性，减少胎体的振动。
2. 结构优化斜交线轮胎外胎的结构优化也是减振的重要手段之一。
通过优化胎侧的刚性和弹性，可以减少轮胎在行驶过程中的振动，从而降低胎噪。
同时，通过改变胎纹的图案设计，可以降低胎噪的产生。
3. 新技术应用随着科技的发展，新技术的应用也可以有效减振斜交线轮胎外胎的胎噪。
例如，通过在轮胎内部加装减振泡沫或者阻尼材料，可以吸收和减少振动的传递。
此外，引入主动减振技术可以根据实时的驾驶状况调节轮胎的振动，进一步降低胎噪。
结论斜交线轮胎外胎的胎噪特性与减振技术是一个复杂而关键的问题。
了解轮胎的胎噪产生机制可以有针对性地进行减振设计和优化。
径向力八次谐波对轮胎高速噪声的影响
径向力八次谐波对轮胎高速噪声的影响高速噪声是指轮胎在高速行驶时所产生的噪声。
其中，径向力是指轮胎在与地面接触时所受到的垂直力。
而径向力的大小和频率分布可以对轮胎高速噪声产生影响。
径向力的八次谐波是指径向力在八倍频率时的分量。
这些分量的产生主要是由于轮胎的动态失稳和弛豫振动引起的。
在高速行驶时，轮胎因为速度的增加和路面不均匀性的作用，会发生动态失稳，从而引起轮胎的弛豫振动。
这种振动会产生径向力的八次谐波分量。
这些八次谐波分量会对轮胎高速噪声产生一定的影响。
首先，八次谐波分量会使轮胎产生额外的振动，进而产生噪声。
八次谐波分量的存在会导致轮胎在高速行驶时振动更加剧烈，从而产生更高的噪声。
其次，八次谐波分量的大小会影响轮胎与地面的摩擦力的分布，从而进一步影响轮胎的振动和噪声。
八次谐波分量的大小和分布会改变轮胎的接触形状，导致轮胎与地面之间的摩擦力分布不均匀，从而增加轮胎的振动和噪声。
然而，径向力的八次谐波对轮胎高速噪声的影响并不是单纯的负面影响。
在一些情况下，适当的八次谐波分量的存在也可以减小轮胎的高速噪声。
一方面，八次谐波分量可以通过改变轮胎的结构和材料来进行调控。
通过调整轮胎的结构和材料，可以减小八次谐波的大小和分布，从而降低轮胎的振动和噪声。
另一方面，八次谐波分量的存在也可以通过改变轮胎的气压和接地面积来进行调控。
通过调整轮胎的气压和接地面积，可以改变八次谐波分量的大小和分布，从而降低轮胎的振动和噪声。
综上所述，径向力的八次谐波对轮胎高速噪声的影响是一个相对复杂的问题。
八次谐波分量的存在会使轮胎产生额外的振动，进而增加轮胎的噪声。
然而，适当的八次谐波分量的存在也可以通过调整轮胎的结构、材料、气压和接地面积来减小轮胎的高速噪声。
为了降低轮胎的高速噪声，需要对八次谐波分量的影响进行更深入的研究，并制定相应的改进方案。
这可以通过实验、数值模拟等方法来进行研究，并结合轮胎制造商和汽车制造商的实际需求来制定相应的改进方案。
轮胎路面噪声机理与降噪路面
８６公路与汽运Ｈｉｇ＾硼ｄｙｓ＆Ａ“￡ｏｍＤ￡ｉｕｇＡ夕夕Ｚｉｆ口ｆｉｏ挖ｓ第４期２００８年７月１．１．４粘吸或粘附当轮胎花纹表面变粘而且路表面非常干净时可发生粘吸，这种现象可比作吸杯行为。
如高温季节，轮胎有可能粘住沥青路面。
在这些情况下，由于粘附力的增加而导致轮迹尾部边缘的激励增强，当花纹块释放时，引起胎身振动并产生声能。
这种噪声在正常的交通条件下一般不作为重要现象来考虑。
图２号筒效应１·１·５空气动力性噪声当外胎沟槽离开接触区的瞬间，沟槽内腔与喷轮胎滚动时，轮胎周围的气流受扰，在轮胎后部口形成亥姆霍兹共振腔，在较窄的频率范围内产生和路面之间产生湍流，引起空气压力的变化，从而产共振。
亥姆霍兹共振的放大作用也具有较强的频率生空气动力噪声（如图１所示）。
空气动力性噪声对选择性。
此共振现象类似于人们吹瓶口时产生的哨轮胎／路面噪声的贡献微弱，只有在汽车高速行驶声。
图３是管柱腔体和亥姆霍兹共振示意图。
（速度超过２００ｋｍ／ｈ）时，这种现象才比较明显。
前视图后视图图１轮胎周围的气流１．２轮胎／路面噪声增强机理许多情况下，轮胎／路面接触面上产生的能量不能有效地辐射。
由于花纹块较小，如果与轮胎／路面系统的其他部件分离开来，它不可能是有效的辐射器。
而且，空气泵本身并不是重要的声能量源，而是轮胎／路面系统的几种现象显著地增强了辐射噪声。
１．２．１号筒效应如图２所示，轮胎表面和路面构成的几何形状成为天然的号筒，位于号筒喉部附近的任何噪声源产生的声能量将被放大，这种放大是由于声波在轮胎和路面之间的多重反射产生的。
Ｓｃｈａａｆ和Ｒｏｎ—ｎｅｎｂｅｒｇｅｒ通过测量静止轮胎／路面接触区后端附近的噪声，对号筒效应的影响进行了实验研究。
据报道，最大的放大发生在２ｏｏＯＨｚ频域，这个频域上测量的放大噪声级可达到２２ｄＢ（Ａ），在１～１０ｋＨ２的频域上也发现有相当大的放大作用。
多孔性路面由于可以减少声波的反射，因而有助于降低号筒效应产生的放大作用。
航空器用抗静电实心轮胎的噪音减少效果研究
航空器用抗静电实心轮胎的噪音减少效果研究随着航空运输的快速发展，航空器的性能要求也越来越高。
航空器使用的轮胎是该领域中的重要组成部分，其性能对航空器的运行和乘客的舒适性都有着重要影响。
然而，传统的实心轮胎在使用过程中会产生噪音，影响乘客的旅行体验。
因此，开发出具有良好抗静电性能并降低噪音的实心轮胎，已成为航空器轮胎技术领域的研究重点。
一、航空器轮胎噪音的来源及影响航空器在地面行驶和起降过程中会产生噪音，其中轮胎噪音是主要来源之一。
传统实心轮胎因其材质的硬度以及与地面的接触摩擦而产生噪音。
这些噪音会影响到机上乘客和周围环境的安静，降低乘客的旅途舒适度。
因此，开发出减少轮胎噪音的技术对于提升航空器乘客体验和降低环境噪音污染具有重要意义。
二、抗静电实心轮胎的噪音减少效果1. 静电与噪音的关系静电是指由于电荷分布不均匀而引起的静电场，具有聚集粉尘、引发电火花以及造成能量损耗的特点。
传统实心轮胎因其材质的硬度以及与地面的摩擦而产生静电，进一步引发噪音。
因此，开发出具有良好的抗静电性能的实心轮胎能够有效减少轮胎噪音。
2. 抗静电原理及技术为了降低轮胎静电，抗静电实心轮胎通常采用导电剂、导电填料以及导电材料等技术。
导电剂是指添加到橡胶中的导电性化合物，能有效增强轮胎的导电性能。
导电填料则可以提高轮胎表面的导电能力，防止碳化现象的发生。
而导电材料的应用能够形成导电层，提高整个轮胎的导电性能。
通过采用这些抗静电原理和技术，抗静电实心轮胎可以减少轮胎与地面的静电摩擦，进而降低噪音。
3. 噪音减少效果的评估针对抗静电实心轮胎的噪音减少效果，研究人员通常采用实验评估方法。
实验中，可以通过在实际使用环境中对比不同种类轮胎产生的噪音水平来评估抗静电实心轮胎的效果。
同时，也可以使用声音分析仪等设备对轮胎产生的噪音进行定量测量，以便更准确地评估抗静电实心轮胎的降噪效果。
三、抗静电实心轮胎的进一步发展目前，抗静电实心轮胎在航空器领域的应用仍处于起步阶段。
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轮胎噪声影响因素及低噪声轮胎设计方法赵书凯，邓世涛，丁海峰，姜晓辉（三角轮胎股份有限公司，山东威海 ２６４２００） 摘要：分析轮胎噪声影响因素，提出低噪声轮胎设计方法。
胎面花纹形状、节距及排列、胎面胶配方以及轮胎均匀性等都对轮胎噪声有一定影响；采用尽可能多的节距数，减小花纹沟深度和宽度，适当降低胎面胶硬度，减小胎冠和胎侧刚度，提高轮胎均匀性等均有利于减小轮胎噪声。
关键词：轮胎；噪声；影响因素；胎面花纹；均匀性 中图分类号：ＴＱ３３６．１；ＴＢ５３３＋．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６－８１７１（２０１４）０２－００７６－０５作者简介：赵书凯（１９７５—），男，山东威海人，三角轮胎股份有限公司工程师，学士，主要从事轮胎结构设计工作。
随着高速公路的迅速发展，汽车速度大大提高，交通噪声对人体健康的影响也日益严重，汽车噪声不仅增加驾乘人员的疲劳，而且影响汽车行驶安全。
欧盟７７９号指令要求进口欧盟的轮胎要标注轮胎燃料级别、湿地抓着性能和滚动噪声，并要求欧盟各成员国自２０１２年１１月１日起实施。
轮胎噪声已经成为衡量汽车质量的重要指标之一。
近年来，高性能、低噪声轮胎在轮胎行业中占有明显优势，许多整车厂选择配套轮胎都已经将轮胎噪声作为考核的主要性能参数。
当汽车行驶速度超过５０ｋｍ·ｈ－１时，轮胎噪声就成为行驶车辆噪声的主要成分［１］；车速越快、负荷越大，轮胎噪声的能量级越高，在汽车行驶噪声中所占比例也越大。
作为汽车乘坐舒适性的重要评价指标，汽车噪声也在很大程度上反映出生产厂家的设计和工艺水平。
本工作分析轮胎噪声产生机理、测试方法和影响因素，并提出低噪声花纹轮胎的设计方法。
１ 轮胎噪声分类及产生机理１．１ 分类轮胎噪声分为直接噪声和间接噪声，直接噪声由轮胎花纹和轮胎振动产生，间接噪声主要指因路面不平等原因导致轮胎振动，传递到悬挂系统和车身，造成内部空气振动产生的车内噪声。
１．２ 产生机理（１）空气紊流噪声。
轮胎在滚动前进过程中，前方空气被分开，后方空气被吸入，造成空气紊流，引起声压变化，产生噪声。
（２）花纹槽泵浦噪声。
轮胎滚动时，花纹槽被压缩与释放，槽内气体随之高速地在前沿区挤压、后沿区膨胀，前后沿产生的压差形成空气涡流，从而产生泵浦噪声（沟槽空气泵噪声）。
（３）空气柱共鸣噪声。
在轮胎花纹与路面接触时，胎面花纹沟槽与路面组成类似管状的结构。
管内空气柱振动发声的频率与花纹沟固有频率相同，二者形成谐振，引发共鸣现象，导致轮胎噪声在此频率处出现峰值。
（４）轮胎弹性振动噪声。
车辆行驶过程中，当前沿的胎面花纹进入接地面时，花纹块撞击路面一起激振；当后沿的胎面花纹离开接地面时，胎面花纹恢复变形产生振动也会产生噪声，同时会产生连续打击地面的噪声。
道路表面凹凸不平和轮胎内部激励因素，如轮胎动不平衡引起的操纵系统振动和行驶中轮胎的不均匀性引起的共振产生噪声。
（５）号角效应。
胎面沟槽在接地面内被完全封住时其作用像一个气管，可以产生窄频鸣叫。
（６）粘滑噪声。
当轮胎接地面应力导致轮胎胎面在横向或周向发生滑移时会产生粘着／滑移噪声。
２ 轮胎噪声测试方法（１）试验车惯性滑行法。
将轮胎安装在测试车辆上，测试车辆行驶到试验区时，在关闭发动机和变速器空档情况下使车辆靠惯性向前滑行，测试轮胎的噪声。
（２）拖车法。
将轮胎安装在具有隔声罩的拖车上，由汽车牵引拖车经过试验区，测试拖车上轮胎的噪声。
（３）通过噪声测试法。
采用噪声尽可能小的实车，在测试路段上以一定速度进行滑行，主要测试轮胎在规定路面的滚动噪声等级。
（４）室内转鼓法。
在消声室内的试验转鼓上测试轮胎噪声（如图１所示）。
消声室可以为噪声测试提供稳定的环境，测试结果的重复性和可比性较好，适于轮胎噪声机理研究和低噪声轮胎研发。
在半消声室或全消声室内用转鼓设备带动试验轮胎转动，转鼓表面可模拟实际路面给轮胎施加不同压力的负荷，使试验结果接近实用中的轮胎噪声数据。
图１ 轮胎室内噪声测试系统本研究轮胎噪声测试在同济大学声学研究所标准轮胎噪声实验室中进行，测试环境温度为１８℃，湿度为８０％。
试验轮胎规格为２０５／５５Ｒ１６。
试验条件：充气压力 １７５ｋＰａ，负荷 ４６１ｋｇ，速度 ８０ｋｍ·ｈ－１。
３ 轮胎噪声影响因素３．１ 花纹设计３．１．１ 花纹形状试验结果表明，光面轮胎噪声最小，纵向花纹沟轮胎次之，斜向沟槽花纹轮胎第三，横向花纹沟轮胎噪声最大（参见图２）。
由于轮胎胎面花纹噪声是轮胎噪声的主要来源，可以通过优化胎面花纹结构来降低噪声，这也是轮胎降噪最主要的方法。
胎面花纹设计应该减小噪声的总体幅值，同时使噪声能量分布在尽可能宽的频率范围内，避１—刻纵向沟；２—刻纵向沟，肩部块上刻横向沟；３—刻纵向沟，肩部和边部块上刻横向沟；４—刻纵向沟，肩部、边部和中间块上刻横向沟。
图２ 不同形状花纹噪声频谱曲线免在窄频率范围内出现峰值。
３．１．２ 多节距设计与排序优化花纹节距大小通常有３或５种，为了避免排序的对称性，花纹节距总数以及每种花纹节距的数目采用素数。
在相同条件下，单一花纹节距的噪声频谱峰值比３种花纹节距的噪声频谱峰值高１１ｄＢ。
为进一步展开频谱带宽，对花纹节距排序做进一步优化后，频谱峰值明显降低［２］。
３．１．３ 采用较窄和较浅的花纹沟为了降低轮胎噪声，轮胎花纹节距的横沟设计趋向细小化。
细小的横沟设计可以保证干路面的操控性能，同时减小横沟的空气泵浦发声以及花纹块拍打路面的激振噪声。
减浅花纹沟槽设计噪声频谱曲线如图３所示。
１—正常花纹；２—纵向沟减浅花纹。
图３ 减浅花纹沟槽设计噪声频谱曲线３．１．４ 沟槽的降噪设计为了降低噪声，各大轮胎厂纷纷推出了自己的最新花纹静音技术。
（１）为了保证轮胎的排水性能，纵向沟的宽度和数目一般不能减小，这使得纵向沟的泵浦噪声成为轮胎噪声的重要来源。
消音槽是为降低纵向沟泵浦噪声而设计的，其作用表现在两方面：一是将接地处的空气柱分割成两部分，且两部分的长度随时间变化，使得空气柱的共振频率随时间不断变化，发声的带宽增大；二是以一定的时序打断纵向沟泵浦发声，进一步增大带宽。
德国马牌轮胎采用３Ｄ数字模拟静音的科技降噪技术原理与此类似，即通过扰乱轮胎共振，打破轮胎纵向花纹沟槽中产生噪声的气流，实现轮胎静音效果。
消音槽如图４所示，消音槽对轮胎噪声的影响如图５所示。
（２）东洋ＴＲＡＮＳＡＳ ＴＥＯ轮胎在胎面的纵图４ 消音槽示意１—无消音槽；２—有消音槽。
图５ 消音槽对轮胎噪声的影响向沟槽侧面，采用细竖沟槽花纹的“静音壁”设计，控制空气流动，抑制行车时产生的空气管共鸣音，降低花纹噪声；在轮胎两侧的受力部位交互采用“消音环”设计，减小由路面传向轮胎的振动，从而降低路面噪声，如图６所示。
（３）米其林轮胎的“静音筋”技术是使轮胎圆周方向胎面中央静音筋的横截面沟槽宽度固定不变，从而使轮胎进入接地面时橡胶的刚性趋于一致，使路面对轮胎的有效激励减小，从而降低噪声，如图７所示。
３．２ 胎面胶选择合适的胎面胶对降低噪声设计非常重要，胎面胶硬度越小，轮胎的噪声越小。
不同胎面图６ 静音壁和消音环示意图７ 米其林静音筋花纹示意胶对噪声影响的幅度可以达到５ｄＢ。
３．３ 轮胎动不平衡和均匀性轮胎动不平衡是指车轮旋转时产生离心转动惯量，动不平衡会引起车辆操纵系统的振动，从而产生噪声。
轮胎不均匀性是由材料和制造工艺造成的，分为几何尺寸不均匀性、质量分布不均匀性和力的分布不均匀性，它在旋转轴上产生各种力和力矩。
随着速度的提高，谐波频率也随之升高，直到速度达到一定程度使谐波频率与轮胎的固有频率一致，引起轮胎的共振，从而产生噪声。
３．４ 胎面和胎侧刚度轮胎胎面和胎侧的振动、胎面撞击路面以及胎面相对路面的滑动都会产生振动噪声。
汽车行驶过程中，胎面和胎侧产生振动的频率与轮胎的固有频率一致，引起轮胎共振，产生噪声。
汽车转弯时，由于胎面与胎侧的刚性以及胎面与路面的摩擦都会引起轮胎产生噪声。
４ 低噪声花纹轮胎的设计４．１ 低噪声花纹的设计了解了影响轮胎噪声的主要因素，在进行新产品设计时只要遵循图８所示几项原则，即可进行初步的花纹设计。
４．２ 光面轮胎刻花纹和低噪声花纹的设计流程为了优化产品设计流程，缩短开发周期，降低开发成本，首先优化花纹和轮廓设计，将优选出的图８ 低噪声花纹设计原则花纹分别刻在同规格优化施工设计后的光面轮胎上，进行刻花轮胎室内噪声测试，优选出最佳花纹方案，再进行客户评价确认，达到要求后进行模具加工和批量生产。
光面轮胎刻花纹如图９所示，低噪声花纹轮胎的设计流程如图１０所示。
图９ 光面轮胎刻花纹图１０ 低噪声轮胎设计流程５ 结论综上所述，低噪声轮胎设计要点如下。
（１）采用尽可能多的花纹节距数，多采用不等节距设计。
通过软化花纹块进而减小花纹块对路面的撞击振动，避免噪声频谱线上的峰值集中。
（２）横向花纹沟趋向较窄、较浅，细小的花纹沟可以降低泵浦噪声，同时可以保证干路面的操控性能。
（３）花纹沟有良好的通透性，花纹沟端部开放使沟槽内的气柱共鸣减弱，减少接地时闭合的花纹沟数以减少共振；肩部采用封闭的肋，避免肩部沟槽内的气柱流向纵向沟产生共鸣。
（４）选择合适的胎面胶，降低胎面胶硬度。
（５）提高轮胎动平衡和均匀性，有效降低胎面的弹性振动，避免轮胎发生共振。
（６）减小胎冠和胎侧刚度，以减少对路面的冲击。
低噪声花纹设计方法的应用缩短了产品开发周期，优化了产品设计流程。
致谢：感谢同济大学葛剑敏教授在本研究试验工作中给予的帮助和指导。
参考文献：［１］葛剑敏，范俊岩，王胜发，等．低噪声轮胎设计方法与应用［Ｊ］．轮胎工业，２００６，２６（２）：７９－８４．［２］荣英飞，丁海峰，于利刚，等．低噪声轮胎的设计理念与技术分析［Ｊ］．轮胎工业，２０１３，３３（３）：１３１－１３４．第７届全国橡胶工业用织物和骨架材料技术研讨会论文Ｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌ Ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ Ｔｉｒｅ Ｎｏｉｓｅ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｌｏｗ－ｎｏｉｓｅ ＴｉｒｅＺＨＡＯ Ｓｈｕ－ｋａｉ，ＤＥＮＧ Ｓｈｉ－ｔａｏ，ＤＩＮＧ Ｈａｉ－ｆｅｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｈｕｉ（Ｔｒｉａｎｇｌｅ Ｔｉｒｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｗｅｉｈａｉ ２６４２００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｔｉｒｅ ｎｏｉｓｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｌｏｗｎｏｉｓｅ ｔｉｒｅ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｓｈａｐｅ，ｐｉｔｃｈ ａｎｄ ｉｔｓ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ，ｔｒｅａｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄ，ａｎｄ ｔｉｒｅ ｕｎｉ－ｆｏｒｍｉｔｙ ａｌｌ ｈａｄ ａｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｔｉｒｅ ｎｏｉｓｅ．Ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｉｒｅ ｎｏｉｓｅ，ｉｔ ｗａｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｐｉｔｃｈｅｓ，ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｄｅｐｔｈ ａｎｄ ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｇｒｏｏｖｅｓ，ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｏｆ ｔｒｅａｄｃｏｍｐｏｕｎｄ，ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ ｃｒｏｗｎ ａｎｄ ｓｉｄｅｗａｌｌ，ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｔｉｒｅ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｉｒｅ；ｎｏｉｓｅ；ｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌ ｆａｃｔｏｒ；ｔｒｅａｄ ｐａｔｔｅｒｎ；ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ一种自动分胎装置及分胎方法中图分类号：ＴＱ３３０．４＋９３ 文献标志码：Ｄ 由北京橡胶工业研究设计院申请的专利（公开号 ＣＮ １０３３４２２３１Ａ，公开日期 ２０１３－１０－０９）“一种自动分胎装置及分胎方法”，涉及的自动分胎装置主要由摆臂、胀套、轴、底板、摆杆、中间耳轴气缸和安装座等部分组成，并采用两种分胎方法，实现高效、可靠、优化的自动分胎过程。