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Effect of modeling sidewalls on tire vibration and noise
Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering ( IF 1.5 ) Pub Date : 2021-10-13 , DOI: 10.1177/09544070211052368
Somaye Mohammadi 1 , Abdolreza Ohadi 1, 2
Affiliation  

Low-noise tire design demands the potent model, which regards accessible parameters in the design process before manufacturing a tire. Unlike most previous analytical models that integrated tire treadband with sidewalls with an assumption of identical properties, this research segregates them. The separation clarifies the effects of each tire part on vibration and noise individually, which has not been presented in previous publications and is noteworthy in design. The model is developed considering three connected plates, describing treadband and sidewalls, on an elastic foundation derived from vibro-acoustic coupling inside the tire. Natural frequencies are determined by the Galerkin method using modes shapes satisfying all boundary conditions. The vibration response of a tire rolling on the road is then formulated utilizing Green’s function and convolution integral. Eventually, vibrational tire noise is calculated by the boundary element method. Comparing the proposed model with the repeatedly used integrated plate model has indicated the dissimilarity of treadband and sidewall responses with a difference of 1.4 dB(A) in total noise level. Moreover, implemented parametric study based on a small central composite design has revealed their parameters’ distinct influences on generated noise. For instance, increment in treadband thickness reduces sound level, while decreasing sidewall thickness effectively leads to noise reduction. So, the proposed model is worth employing instead of the previous overused integrated model to predict and reduce tire noise.



中文翻译:

建模侧壁对轮胎振动和噪声的影响

低噪声轮胎设计需要强大的模型,该模型在制造轮胎之前考虑设计过程中的可访问参数。与大多数以前的分析模型不同,这些模型将轮胎胎面带与侧壁结合在一起,并假设具有相同的特性,这项研究将它们分开。分离阐明了每个轮胎部件对振动和噪音的单独影响,这在以前的出版物中没有出现并且在设计上值得注意。该模型的开发考虑了三个连接板,描述了胎面带和胎侧,在源自轮胎内部振动声耦合的弹性基础上。固有频率由伽辽金方法使用满足所有边界条件的振型确定。然后利用格林函数和卷积积分来公式化在道路上滚动的轮胎的振动响应。最后,通过边界元法计算轮胎振动噪声。将所提出的模型与重复使用的集成板模型进行比较,表明胎面带和侧壁响应的不同之处在于总噪声水平的差异为 1.4 dB(A)。此外,基于小型中心复合设计实施的参数研究揭示了它们的参数对产生的噪声的明显影响。例如,增加胎面带厚度会降低声级,而减少胎侧厚度会有效地降低噪音。因此,所提出的模型值得采用,而不是以前过度使用的集成模型来预测和降低轮胎噪声。振动轮胎噪声通过边界元法计算。将所提出的模型与重复使用的集成板模型进行比较,表明胎面带和侧壁响应的不同之处在于总噪声水平的差异为 1.4 dB(A)。此外,基于小型中心复合设计实施的参数研究揭示了它们的参数对产生的噪声的明显影响。例如,增加胎面带厚度会降低声级,而减少胎侧厚度会有效地降低噪音。因此,所提出的模型值得采用,而不是以前过度使用的集成模型来预测和降低轮胎噪声。振动轮胎噪声通过边界元法计算。将所提出的模型与重复使用的集成板模型进行比较,表明胎面带和侧壁响应的不同之处在于总噪声水平的差异为 1.4 dB(A)。此外,基于小型中心复合设计实施的参数研究揭示了它们的参数对产生的噪声的明显影响。例如,增加胎面带厚度会降低声级,而减少胎侧厚度会有效地降低噪音。因此,所提出的模型值得采用,而不是以前过度使用的集成模型来预测和降低轮胎噪声。将所提出的模型与重复使用的集成板模型进行比较,表明胎面带和侧壁响应的不同之处在于总噪声水平的差异为 1.4 dB(A)。此外,基于小型中心复合设计实施的参数研究揭示了它们的参数对产生的噪声的明显影响。例如,增加胎面带厚度会降低声级,而减少胎侧厚度会有效地降低噪音。因此,所提出的模型值得采用,而不是以前过度使用的集成模型来预测和降低轮胎噪声。将所提出的模型与重复使用的集成板模型进行比较,表明胎面带和侧壁响应的不同之处在于总噪声水平的差异为 1.4 dB(A)。此外,基于小型中心复合设计实施的参数研究揭示了它们的参数对产生的噪声的明显影响。例如,增加胎面带厚度会降低声级,而减少胎侧厚度会有效地降低噪音。因此,所提出的模型值得采用,而不是以前过度使用的集成模型来预测和降低轮胎噪声。基于小型中央复合设计实施的参数研究揭示了它们的参数对产生的噪声的明显影响。例如,增加胎面带厚度会降低声级,而减少胎侧厚度会有效地降低噪音。因此,所提出的模型值得采用,而不是以前过度使用的集成模型来预测和降低轮胎噪声。基于小型中央复合设计实施的参数研究揭示了它们的参数对产生的噪声的明显影响。例如,增加胎面带厚度会降低声级,而减少胎侧厚度会有效地降低噪音。因此,所提出的模型值得采用,而不是以前过度使用的集成模型来预测和降低轮胎噪声。

更新日期:2021-10-13
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