研究背景

近年来轮胎噪声是轮胎性能研究的热点。根据资料和实测分析，当车速大于70 km·h-1时，花纹噪声成为轮胎噪声的主体。花纹噪声发声机理包括花纹块撞击噪声及花纹沟槽泵浦噪声、气柱共鸣噪声等，轮胎滚动过程中胎体和胎面振动向外辐射的噪声是轮胎噪声的主要来源之一。轿车子午线轮胎胎面撞击产生的噪声频谱峰值在800～1 000Hz之间，该频段处于人耳较为敏感的听觉频率范围内。

降低胎面花纹噪声有两种方法：一是防止轮胎噪声能量集中在较窄频带内，该方法可通过多种节距排列实现；二是降低轮胎在滚动过程中由于花纹块的不连续性产生的自激力。采用多种花纹节距设计，通过节距序列优化改善轮胎噪声是目前普遍采用的方法。花纹噪声仿真可以采用节距和花纹样式设计同时进行计算，也可以先对节距噪声进行仿真，再与花纹样式匹配进行计算。

本工作从胎面撞击地面的发声机理出发，探讨花纹节距噪声。

花纹节距噪声计算方法

1　花纹节距噪声计算

将轮胎胎面沿周向用与行驶方向垂直的横向花纹沟分成N个节距，如图1所示。

当轮胎行驶时，与地面接触的胎面受到力F的作用，而横向花纹沟与地面不接触，受力为零，则可得到胎面随时间（t）变化的受力函数F（t），如图2所示，可将其看成节距噪声的时域波。

根据计算公式，采用编程软件进行编程计算，以阶次或频率为横坐标，噪声的幅值（相对值，无单位）为纵坐标，即可得花纹节距噪声频谱图。

2　花纹节距噪声评判标准

得到花纹节距噪声频谱图后，需有优劣评判标准才能进行后续方案优选及对节距设计优化。205/55R16轮胎花纹节距设计方案如表1所示。

根据计算方法，取前300阶的计算结果，可得到节....