變節(jié)距花紋輪胎的流體動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，帶動(dòng)了汽車(chē)行業(yè)的迅猛發(fā)展，隨之而來(lái)的還有汽車(chē)噪聲這一問(wèn)題。輪胎噪聲是汽車(chē)噪聲的重要組成部分，在其它噪聲得到控制的同時(shí)，輪胎噪聲變得越來(lái)越突出，尤其是在車(chē)輛高速行駛和勻速行駛時(shí)，輪胎噪聲所占比例高達(dá)80％。輪胎噪聲嚴(yán)重影響著人們的身心健康和工作效率，于此同時(shí)，歐盟所出臺(tái)的2009/1222/EC歐盟輪胎標(biāo)簽法規(guī)嚴(yán)重制約著我國(guó)輪胎的出口數(shù)量，影響著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此怎樣降低輪胎所帶來(lái)的噪聲成為一個(gè)重要

2、的問(wèn)題。
　　等節(jié)距花紋輪胎在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)對(duì)空氣產(chǎn)生擾動(dòng)，花紋節(jié)距的循環(huán)出現(xiàn)會(huì)使噪聲頻率有規(guī)律在某些峰值處進(jìn)行疊加，從而使噪聲變大，因此本文研究了變節(jié)距花紋輪胎對(duì)噪聲的影響。首先，在花紋節(jié)距B的基礎(chǔ)上對(duì)花紋節(jié)距進(jìn)行了設(shè)計(jì)，新設(shè)計(jì)的兩種節(jié)距花紋與原節(jié)距花紋以不同的組合形式進(jìn)行排列，設(shè)計(jì)了四種變節(jié)距花紋輪胎的花紋組合。
　　本文所研究的變節(jié)距花紋輪胎的流體動(dòng)力學(xué)是輪胎被壓在轉(zhuǎn)鼓上，并隨著轉(zhuǎn)鼓一起旋轉(zhuǎn)的過(guò)程。由于輪胎被壓在轉(zhuǎn)鼓上

3、進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生了變形，在與轉(zhuǎn)鼓接觸附近的變形較復(fù)雜，直接用FLUENT來(lái)進(jìn)行流場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算較困難，所以在參考前人工作方法的基礎(chǔ)上，采取了先對(duì)輪胎進(jìn)行有限元分析，再提取輪胎變形后外表面節(jié)點(diǎn)的位置信息和速度信息進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算。為了研究變節(jié)距花紋輪胎對(duì)流場(chǎng)的影響建立了四個(gè)變節(jié)距花紋輪胎的有限元模型，同時(shí)建立了一個(gè)等節(jié)距花紋輪胎用于計(jì)算結(jié)果的對(duì)比與分析。輪胎模型的建立都采用了花紋塊與輪胎主體分別建模再組合的方式。
　　有限元結(jié)果提取出的

4、是輪胎所有節(jié)點(diǎn)的位移信息及速度信息，所以編寫(xiě)了C語(yǔ)言程序?qū)π畔⑦M(jìn)行了提取與整合得到了輪胎外表面所有節(jié)點(diǎn)的位置信息和速度信息。提取信息的進(jìn)一步使用是通過(guò)對(duì)GAMBIT以及FLUENT的二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)二次開(kāi)發(fā)，可以完全實(shí)現(xiàn)流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的自動(dòng)化，提高了計(jì)算效率。同時(shí)也可根據(jù)需要單獨(dú)選擇計(jì)算內(nèi)容，檢驗(yàn)計(jì)算過(guò)程的正確性。
　　本文通過(guò)以上方法完成了對(duì)四種變節(jié)距花紋輪胎以及等節(jié)距花紋輪胎的流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果分析得出了變節(jié)距花紋輪胎