周海超，夏 琦，王國(guó)林，楊 建，張樹(shù)培，李暢達(dá)

（1. 江蘇大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院，鎮(zhèn)江 212013；2. 埃克森美孚亞太研發(fā)有限公司，上海 201100）

前言

當(dāng)汽車(chē)行駛速度超過(guò)70 km/h時(shí)，輪胎噪聲成為車(chē)輛的主要噪聲源［1］。輪胎空腔共振是輪胎噪聲產(chǎn)生的主要因素之一，其產(chǎn)生原因是輪胎內(nèi)部封閉空腔中氣體受到路面激勵(lì)產(chǎn)生特定頻率的共振，該共振通過(guò)車(chē)軸和懸掛系統(tǒng)傳遞到車(chē)身，進(jìn)而在車(chē)內(nèi)形成180～250 Hz 的低頻結(jié)構(gòu)噪聲，嚴(yán)重影響汽車(chē)NVH特性［2-5］。

為此國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者對(duì)輪胎空腔共振的產(chǎn)生機(jī)理和降噪方案進(jìn)行研究。Sakata 等［6］研究了車(chē)軸振動(dòng)加速度與車(chē)內(nèi)噪聲的關(guān)系，提出由于輪胎內(nèi)部空氣受到激勵(lì)致使輪胎空腔產(chǎn)生共振的觀點(diǎn)，振動(dòng)能量通過(guò)車(chē)軸和車(chē)身結(jié)構(gòu)傳遞到駕駛室內(nèi)，產(chǎn)生200-300 Hz 頻段的低頻噪聲。Molisani 等［7］采用物理模型驗(yàn)證了車(chē)輛主軸上的力和力矩與輪胎空腔共振的相關(guān)性。高煜等［8］通過(guò)實(shí)車(chē)振動(dòng)傳遞路徑的分析，判定出車(chē)輪總成轉(zhuǎn)向節(jié)振動(dòng)和車(chē)內(nèi)低頻噪聲主要來(lái)源于輪胎空腔共振。但是，由于試驗(yàn)成本高且周期長(zhǎng)，有限元分析方法在輪胎空腔共振研究方面發(fā)揮了巨大優(yōu)勢(shì)。Hu 等［9］和Yi 等［10］采用試驗(yàn)和仿真的方法可視化呈現(xiàn)了輪胎空腔共振時(shí)內(nèi)部聲場(chǎng)的分布特性。Mohamed等［11］采用聲固耦合的方法研究了輪胎空腔共振，指出改變輪胎內(nèi)部氣體介質(zhì)物理屬性對(duì)輪胎空腔共振頻率的分布有顯著影響。Kim 等［12］采用有限元和邊界元方法開(kāi)展了輪胎空腔共振特性的研究，提出優(yōu)化輪胎外輪廓尺寸可有效降低輻射噪聲的結(jié)論。

輪胎結(jié)構(gòu)的改變會(huì)對(duì)輪胎諸多性能，如滾動(dòng)阻力和耐久性等產(chǎn)生決定性影響。因此，輪胎內(nèi)部添加吸音材料和輪輞進(jìn)行聲學(xué)處理等方式成為目前降低空腔共振噪聲的主要途徑。Kamiyama 等［13］通過(guò)對(duì)輪輞加裝霍姆赫茲共振器的方法來(lái)消減輪胎空腔噪聲，實(shí)車(chē)對(duì)比測(cè)試的結(jié)果表明，車(chē)內(nèi)噪聲降低了5 dB。Mohamed 等［14］研究指出，輪輞添加吸音材料可以降低輪胎空腔共振噪聲，但材料的尺寸和厚度對(duì)降噪效果有直接影響。Simone 等［15-16］指出，空腔內(nèi)部添加多孔吸音材料可以有效降低空腔共振，多孔材料的布置方式和厚度均會(huì)對(duì)降噪效果有直接影響，但內(nèi)襯層吸音材料的粘貼方式和多孔材料物理屬性參數(shù)對(duì)輪胎空腔共振的影響機(jī)理鮮有報(bào)道。目前內(nèi)部粘貼多孔材料的輪胎主要還只在一小部分汽車(chē)上采用，如特斯拉電動(dòng)汽車(chē)，市場(chǎng)上并未大面積普遍推廣。此外，輪胎企業(yè)和汽車(chē)企業(yè)對(duì)輪胎內(nèi)部添加吸音材料的做法也存在爭(zhēng)議，因?yàn)檫@不僅改變傳統(tǒng)輪胎的制造模式，也會(huì)增加汽車(chē)企業(yè)的單車(chē)成本。

輪胎力傳遞率表征輪胎中心處振動(dòng)與路面輸入激勵(lì)之間的傳遞關(guān)系。力傳遞率峰值越大的輪胎在振動(dòng)傳遞的過(guò)程中傳遞給車(chē)軸的振動(dòng)加速度也越大。雖然輪胎空腔共振是通過(guò)結(jié)構(gòu)振動(dòng)向車(chē)內(nèi)傳遞能量，但目前就輪胎空腔共振噪聲與輪胎力傳遞率之間關(guān)系的研究鮮有報(bào)道。因此，本文中從試驗(yàn)出發(fā)，通過(guò)對(duì)輪胎充入不同氣體和在內(nèi)襯層貼附不同吸音材料的方式，系統(tǒng)研究輪胎空腔共振的力傳遞率與輪胎空腔共振噪聲和車(chē)內(nèi)噪聲的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提出用輪胎力傳遞率表征輪胎空腔噪聲和車(chē)內(nèi)噪聲的觀點(diǎn)，從而為改善汽車(chē)NVH 性能和提高低噪聲輪胎設(shè)計(jì)水平提供指導(dǎo)。

1 輪胎空腔共振試驗(yàn)方案與流程

1.1 輪胎空腔共振試驗(yàn)

1.1.1 試驗(yàn)器材

本次試驗(yàn)對(duì)象為風(fēng)神PCR 205/55R16 型，輪輞質(zhì)量為8.6 kg，輪胎質(zhì)量為8.36 kg。使用LMS 多通道信號(hào)采集系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)采集。具體試驗(yàn)所用器材如表1所示。

表1 試驗(yàn)器材清單

1.1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)時(shí)用橡皮繩吊起輪胎呈自由懸掛狀態(tài)，在輪胎最上方胎面中心粘貼1 個(gè)加速度傳感器，另外兩個(gè)加速度傳感器（Hub1 和Hub2）分別粘貼在輪轂內(nèi)側(cè)平面上，盡可能使這3 個(gè)傳感器都位于過(guò)輪胎中心且垂直于地面的同一條垂線上（Z向），方向一致，以測(cè)量Z向加速度，如圖1 所示。加速度傳感器另一端連接LMS Test.Lab進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析。在試驗(yàn)時(shí)，力錘也盡可能沿垂向方向敲擊，分別從圖1中的A 點(diǎn)向上敲擊、B 點(diǎn)向下敲擊，在LMS Test.Lab軟件Impact Testing模塊中采集加速度響應(yīng)。

圖1 輪胎力傳遞率試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

1.1.3 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)時(shí)輪胎內(nèi)部充入氣壓為230 kPa的空氣，然后進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試；Andrew［17］在研究中發(fā)現(xiàn)當(dāng)充入相同氣壓的氦氣代替空氣時(shí)輪胎低頻噪聲有明顯降低，故為對(duì)比不同氣體對(duì)輪胎力傳遞率的影響，第2組試驗(yàn)充入與空氣相同氣壓的氦氣；Sakata 等［6］和Simone 等［15-16］在研究中指出輪胎內(nèi)腔添加多孔材料會(huì)對(duì)輪胎空腔噪聲存在顯著影響。因此，為研究?jī)?nèi)部粘貼不同材料對(duì)輪胎力傳遞率特性的影響，試驗(yàn)時(shí)在輪胎內(nèi)襯層粘貼不吸音的普通泡沫板，以及吸音泡沫、聚酯材料、三聚氰胺和橡塑材料等不同的吸音材料，如圖2所示。

圖2 輪胎內(nèi)部粘貼不同材料

1.1.4 力傳遞率計(jì)算方法

輪胎力傳遞率是胎面受到激勵(lì)時(shí)，輪心的響應(yīng)力與胎面激勵(lì)力的比值。本文中采用輪輞激勵(lì)、胎面響應(yīng)的方法測(cè)試輪胎力傳遞特性［18］。

輪胎力傳遞率FT（force transmissibility）的計(jì)算公式為

式中：N為跨點(diǎn)頻響函數(shù)；M為原點(diǎn)頻響函數(shù)。

跨點(diǎn)頻響函數(shù)為輪胎胎面響應(yīng)對(duì)輪轂中心激勵(lì)的頻響函數(shù)，原點(diǎn)頻響函數(shù)為輪轂中心響應(yīng)對(duì)輪轂中心激勵(lì)的比值。為減小誤差，試驗(yàn)時(shí)分別從圖1中的A 點(diǎn)向上敲擊和B 點(diǎn)向下敲擊，取輪輞中心內(nèi)側(cè)平面的兩個(gè)加速度傳感器平均值為輪轂中心激勵(lì)。

為計(jì)算輪胎力傳遞率，輪心定義為0 號(hào)點(diǎn)，A 與B 點(diǎn)分別定義為1、2 號(hào)點(diǎn)，胎面響應(yīng)點(diǎn)定義為3 號(hào)。當(dāng)敲擊1 號(hào)點(diǎn)時(shí)，0～3 號(hào)點(diǎn)的傳遞函數(shù)分別為T(mén)01、T11、T21、T31；當(dāng)敲擊2號(hào)點(diǎn)時(shí)，0～3號(hào)點(diǎn)的傳遞函數(shù)分別為：T02、T12、T22、T32；0 號(hào)點(diǎn)到0～3 號(hào)點(diǎn)的傳遞函數(shù)分別為：T00、T10、T20、T30。

由于0 點(diǎn)的響應(yīng)是根據(jù)1、2 點(diǎn)響應(yīng)均值計(jì)算而來(lái)，故輪心原點(diǎn)頻響函數(shù)T00和輪心-胎面?zhèn)鬟f函數(shù)為

在實(shí)際的力傳遞率試驗(yàn)中，受到空間的限制，1、2點(diǎn)的力錘敲擊方向相反，假設(shè)1點(diǎn)敲擊方向?yàn)檎?點(diǎn)敲擊方向?yàn)樨?fù)，因此使用的2點(diǎn)到1～3點(diǎn)的傳遞函數(shù)分別為-T11、-T22、-T32。據(jù)此得到輪胎垂向力傳遞率公式為

1.2 輪胎跌落噪聲試驗(yàn)

輪胎空腔噪聲是由路面的激勵(lì)引起的輪胎內(nèi)部空腔共振而產(chǎn)生的噪聲，可以通過(guò)輪胎自由跌落模擬路面激勵(lì)，從而獲得輪胎空腔共振噪聲特性［19］。

1.2.1 試驗(yàn)器材

輪胎跌落噪聲采用LMS 多通道信號(hào)采集系統(tǒng)中的Signature Testing 測(cè)量聲壓頻譜圖，使用丹麥Brüel & Kj?r 4189 型傳聲器（簡(jiǎn)稱(chēng)BK 傳聲器）采集噪聲信號(hào)。

1.2.2 試驗(yàn)方法

該試驗(yàn)在半消聲實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室背景噪聲為25 dB。采用塑料繩將輪胎自由懸掛在距離地面0.3 m 的固定高度，傳聲器固定安裝在距離地面0.3 m 的位置，如圖3所示。待懸掛輪胎處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，剪斷懸掛繩子，使輪胎自由跌落。在輪胎第一次接觸地面再往上反彈時(shí)，迅速穩(wěn)定輪胎，使輪胎不再回彈，避免二次跌落產(chǎn)生噪聲，影響測(cè)試結(jié)果。

第二種浪形劃分則是2703點(diǎn)以來(lái)的下跌會(huì)呈現(xiàn)出12345浪的下跌結(jié)構(gòu)，周線級(jí)別的反彈并沒(méi)有到來(lái)，前期的重要低點(diǎn)2449點(diǎn)也會(huì)被下破，起碼是會(huì)面臨著比較大的考驗(yàn)。

1.3 輪胎轉(zhuǎn)鼓噪聲試驗(yàn)

跌落噪聲屬于瞬間噪聲，不足以說(shuō)明輪胎添加不同吸音材料在滾動(dòng)過(guò)程中的噪聲特性，為此進(jìn)行了輪胎室內(nèi)轉(zhuǎn)鼓噪聲測(cè)試，研究不同方案下輪胎滾動(dòng)過(guò)程中近場(chǎng)噪聲特性。

圖3 輪胎跌落噪聲試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

輪胎轉(zhuǎn)鼓噪聲試驗(yàn)在國(guó)內(nèi)某輪胎廠的全消聲實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。首先，將氣壓為230 kPa的輪胎進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試后在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)上靜止1 h，并參考GB/T32789—2016 標(biāo)準(zhǔn)，分別在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)方向的前后和側(cè)面布置3個(gè)BK傳聲器，如圖4所示。噪聲測(cè)試時(shí)，設(shè)定輪胎載荷為400 kg，啟動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，待轉(zhuǎn)鼓速度穩(wěn)定在80 km/h 時(shí)，進(jìn)行噪聲測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中，每隔1 min測(cè)試1組數(shù)據(jù)，共測(cè)試3組數(shù)據(jù)，其聲壓值差異不超過(guò)0.2 dB才能視為有效數(shù)據(jù)。

圖4 輪胎轉(zhuǎn)鼓噪聲試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

1.4 實(shí)車(chē)道路噪聲試驗(yàn)

1.4.1 試驗(yàn)器材

試驗(yàn)車(chē)輛為上汽集團(tuán)生產(chǎn)的榮威350 乘用車(chē)，噪聲信號(hào)采集使用LMS 多通道信號(hào)采集系統(tǒng)中的Signature Testing模塊和BK傳聲器。

1.4.2 試驗(yàn)方法

為研究輪胎空腔共振與車(chē)內(nèi)噪聲的關(guān)系，在室內(nèi)轉(zhuǎn)鼓噪聲測(cè)試結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇三聚氰胺多孔吸音材料用于實(shí)車(chē)對(duì)比測(cè)試。將帶有吸音材料的輪胎裝在兩個(gè)汽車(chē)前輪上，測(cè)試時(shí)汽車(chē)在封閉的道路上保持50 km/h速度行駛，將傳聲器固定在駕駛員右耳處，如圖5 所示。等待汽車(chē)速度穩(wěn)定后，測(cè)量車(chē)內(nèi)噪聲。為分析路面的影響，分別選擇兩種路面進(jìn)行測(cè)試，如圖6 所示。同時(shí)，為分析車(chē)軸振動(dòng)響應(yīng)與車(chē)內(nèi)噪聲的關(guān)系，在汽車(chē)轉(zhuǎn)向總成前軸附近安裝加速度信號(hào)傳感器，測(cè)量汽車(chē)行駛時(shí)車(chē)軸處的垂向振動(dòng)加速度，如圖7所示。

圖5 實(shí)車(chē)測(cè)試傳聲器位置

圖6 兩種不同路面

圖7 傳感器安裝位置

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 充入不同氣體的試驗(yàn)結(jié)果分析

圖8 為輪胎內(nèi)部分別充入空氣和氦氣時(shí)的輪胎力傳遞率對(duì)比圖。由圖可知，充入空氣時(shí)輪胎力傳遞率曲線在230 Hz 出現(xiàn)明顯的第二峰值，但是充入氦氣的輪胎沒(méi)有，說(shuō)明充入氦氣明顯改變輪胎在空腔共振段的力傳遞率特性。

圖8 充入不同氣體的力傳遞率對(duì)比

式中：C為空腔內(nèi)部聲速；L為輪胎環(huán)形空腔中間位置處的周長(zhǎng)。

利用式（4）可以算出試驗(yàn)所用輪胎充空氣時(shí)空腔共振頻率為230 Hz。由于氦氣中的聲速是空氣聲速的3倍，充氦氣輪胎在230 Hz不存在傳遞率峰值，因此，充氦氣輪胎通過(guò)改變輪胎空腔共振頻率分布來(lái)降低輪胎力傳遞率幅值。

圖9 為輪胎充入不同氣體的跌落噪聲對(duì)比。由圖可知，充入空氣介質(zhì)時(shí)輪胎跌落噪聲在230 Hz 存在顯著的噪聲峰值，而充入氦氣的輪胎沒(méi)有，這與Andrew 等［17］的試驗(yàn)結(jié)果一致。綜合分析圖8 和圖9表明，輪胎力傳遞率峰值頻率與跌落噪聲峰值頻率相一致，輪胎跌落噪聲頻譜特性可反映輪胎空腔共振特性，降低力傳遞率峰值可以降低輪胎空腔共振噪聲，因此，可通過(guò)輪胎力傳遞率來(lái)表征輪胎空腔的共振噪聲。

2.2 輪胎內(nèi)部粘貼不同吸音材料的試驗(yàn)結(jié)果分析

為分析輪胎內(nèi)部粘貼不同吸音材料對(duì)輪胎力傳遞率的影響，所粘貼的吸音材料尺寸統(tǒng)一采用寬15 cm、厚2 cm的矩形截面，在內(nèi)襯層表面周向粘貼，如圖2（b）所示。輪胎力傳遞率試驗(yàn)結(jié)果如圖10所示。

圖9 充入不同氣體的輪胎跌落噪聲

圖10 輪胎內(nèi)部粘貼不同材料的力傳遞率

由圖10 可知，在輪胎內(nèi)部粘貼吸音泡沫材料時(shí)，輪胎力傳遞率曲線在230 Hz 處未出現(xiàn)第二峰值，而粘貼無(wú)吸音作用的普通泡沫材料的力傳遞率曲線基本不變。說(shuō)明粘貼吸音材料可有效降低輪胎的力傳遞率。

圖11 為輪胎內(nèi)部添加不同材料的跌落噪聲。由圖可知，輪胎內(nèi)部添加不同材料對(duì)跌落噪聲頻譜特性的影響主要集中在200-300 Hz 頻段內(nèi)，而對(duì)低頻段的噪聲頻譜特性無(wú)顯著影響。未添加材料的輪胎與添加普通泡沫材料的輪胎跌落噪聲在230 Hz有峰值出現(xiàn)，添加吸音泡沫的輪胎跌落噪聲在230 Hz沒(méi)有出現(xiàn)峰值。綜合分析圖10和圖11可知，輪胎內(nèi)部添加吸音泡沫材料不僅可以降低輪胎力傳遞峰值，還明顯降低輪胎跌落噪聲。

圖11 輪胎內(nèi)部添加不同材料的跌落噪聲

為進(jìn)一步研究說(shuō)明吸音材料對(duì)輪胎力傳遞的影響，再次對(duì)3 種不同的吸音材料（聚酯材料、三聚氰胺材料和橡塑材料，如圖2（c）～圖2（e）所示）進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖12所示。

圖12 輪胎內(nèi)部粘貼不同吸音材料的力傳遞率

由圖12 可知，不同吸音材料不僅對(duì)輪胎力傳遞峰值有顯著影響，還會(huì)對(duì)輪胎空腔共振頻率分布產(chǎn)生影響，其中三聚氰胺材料基本消除了第二峰值，而聚酯和橡塑材料降低了第二峰值，且在其前出現(xiàn)了一個(gè)谷值。

圖13 為不同吸音材料的輪胎跌落噪聲試驗(yàn)結(jié)果。由圖可知，3 種材料都不同程度地降低了輪胎的跌落噪聲，且未出現(xiàn)噪聲峰值。綜合分析圖12 和圖13，進(jìn)一步說(shuō)明輪胎力傳遞率和跌落噪聲之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，即輪胎力傳遞峰值大，則對(duì)應(yīng)的跌落噪聲大。

圖13 輪胎內(nèi)部添加不同吸音材料的跌落噪聲

圖14 輪胎轉(zhuǎn)鼓噪聲

2.3 輪胎轉(zhuǎn)鼓噪聲試驗(yàn)結(jié)果分析

圖14 為輪胎內(nèi)部不同吸音材料的轉(zhuǎn)鼓噪聲試驗(yàn)結(jié)果。由圖可知，轉(zhuǎn)鼓空轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲明顯低于試驗(yàn)時(shí)的噪聲，對(duì)比添加不同吸音材料的輪胎產(chǎn)生輪胎近場(chǎng)噪聲頻譜特性，不同吸音材料對(duì)空腔共振噪聲的影響均集中在共振頻率230 Hz 附近。為更詳細(xì)展示噪聲變化，將空腔噪聲峰值數(shù)據(jù)取出對(duì)比，如表2 所示。由表可見(jiàn)：未添加材料的輪胎噪聲最大；三聚氰胺的降噪效果最好；聚酯材料次之；橡膠材料最差。

表2 添加不同材料輪胎空腔噪聲峰值 dB

綜合分析輪胎力傳遞率和輪胎跌落噪聲的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是對(duì)輪胎做何種處理，當(dāng)輪胎力傳遞率在空腔噪聲段的幅值越大，所對(duì)應(yīng)的輪胎跌落噪聲也越大。

再綜合分析跌落噪聲和室內(nèi)轉(zhuǎn)鼓噪聲可知，輪胎內(nèi)部添加不同材料時(shí)，輪胎跌落噪聲特性與輪胎轉(zhuǎn)鼓噪聲特性相一致。因此輪胎跌落試驗(yàn)和輪胎轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)在空腔共振段的噪聲可表示輪胎空腔共振噪聲，即輪胎空腔共振噪聲可用輪胎跌落噪聲和近場(chǎng)噪聲來(lái)識(shí)別，進(jìn)而可用輪胎力傳遞率幅值表征輪胎空腔共振噪聲的大小。

2.4 實(shí)車(chē)噪聲試驗(yàn)結(jié)果分析

對(duì)比整個(gè)頻率段噪聲峰值，結(jié)果如表3 所示。由表可見(jiàn)，在兩種不同的道路上，添加三聚氰胺吸音材料的輪胎在行駛時(shí)噪聲均比未添加吸音材料的輪胎低2～3 dB，說(shuō)明在輪胎內(nèi)添加吸音材料可降低實(shí)車(chē)行駛的車(chē)內(nèi)噪聲。

表3 實(shí)車(chē)行駛時(shí)車(chē)內(nèi)噪聲

為說(shuō)明輪胎空腔共振對(duì)車(chē)內(nèi)噪聲的影響，以道路1 為例，對(duì)比有無(wú)添加吸音材料時(shí)的車(chē)內(nèi)噪聲頻譜圖（車(chē)窗均為關(guān)閉），如圖15 所示。由圖可見(jiàn)，輪胎添加吸音材料的車(chē)內(nèi)噪聲聲壓級(jí)稍有下降。

圖15 有無(wú)添加吸音材料時(shí)的車(chē)內(nèi)噪聲頻譜圖

同樣以道路1 為例，對(duì)比車(chē)輛行駛時(shí)開(kāi)窗和關(guān)窗的車(chē)內(nèi)噪聲頻譜圖（均未添加吸音材料），如圖16所示。由圖可見(jiàn)，開(kāi)窗時(shí)的噪聲普遍比關(guān)窗時(shí)的噪聲要大，但空腔噪聲頻率段200-250 Hz 的噪聲變化不大。由此可知，輪胎空腔共振噪聲是由結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞的。

圖16 車(chē)輛行駛時(shí)開(kāi)窗與關(guān)窗的車(chē)內(nèi)噪聲頻譜圖

圖17 為車(chē)輪轉(zhuǎn)向總成車(chē)軸附近的加速度振動(dòng)響應(yīng)。由圖可知，在測(cè)試的兩種道路上，添加吸音材料后的輪胎都能有效降低車(chē)軸附近200-250 Hz 的振動(dòng)響應(yīng)，從而減小車(chē)內(nèi)噪聲。進(jìn)一步驗(yàn)證了輪胎空腔共振會(huì)通過(guò)車(chē)軸振動(dòng)傳遞到車(chē)廂內(nèi)，從而形成低頻噪聲。即輪胎空腔共振是通過(guò)結(jié)構(gòu)傳遞的，結(jié)合圖12 的結(jié)果，驗(yàn)證了用輪胎力傳遞率幅值表征輪胎空腔共振噪聲的合理性。

圖17 汽車(chē)在不同路面行駛的振動(dòng)加速度響應(yīng)

3 結(jié)論

本文中主要開(kāi)展輪胎力傳遞率試驗(yàn)、輪胎跌落噪聲試驗(yàn)、輪胎轉(zhuǎn)鼓噪聲試驗(yàn)和實(shí)車(chē)噪聲道路試驗(yàn)，研究了輪胎充入不同氣體和內(nèi)襯層粘貼不同材料時(shí)的輪胎力傳遞率與輻射噪聲，并探究了輪胎力傳遞率與輪胎空腔共振噪聲之間的關(guān)系，得到如下結(jié)論。

（1）力傳遞率試驗(yàn)結(jié)果表明，改變輪胎內(nèi)部氣體和在輪胎內(nèi)部添加材料會(huì)影響輪胎力傳遞率，且不同材料對(duì)輪胎力傳遞率影響的程度不同，因此可以使用該方法改變輪胎力傳遞特性，進(jìn)而改變輪胎的振動(dòng)傳遞特性。

（2）分析了力傳遞率與輪胎空腔共振噪聲的關(guān)系。輪胎內(nèi)部添加吸音材料對(duì)空腔共振噪聲影響顯著，且添加不同吸音材料的力傳遞率試驗(yàn)結(jié)果與輪胎噪聲試驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)情況良好，輪胎空腔噪聲峰值會(huì)隨輪胎力傳遞率峰值變化而變化，二者呈正相關(guān)性。通過(guò)試驗(yàn)得出可用力傳遞率幅值高低來(lái)表征輪胎空腔噪聲大小的結(jié)論。

（3）通過(guò)實(shí)車(chē)噪聲道路試驗(yàn)，不僅驗(yàn)證了在輪胎內(nèi)部添加多孔吸音材料可以有效降低車(chē)廂內(nèi)噪聲，還驗(yàn)證了輪胎空腔共振是通過(guò)結(jié)構(gòu)傳遞的，并進(jìn)一步說(shuō)明用輪胎力傳遞率幅值表征輪胎空腔共振噪聲特性的合理性。