CN102472691A - 预测轮胎运行噪音的方法 - Google Patents

Abstract

在预测轮胎在路面(12)上的滚动噪音的方法的过程中：检测了路面(12)的实轮廓(16)；基于所述实轮廓(16)确定路面(12)的至少一个描述符的至少一个值；使用了用于预测轮胎的滚动噪音B的规律，其中B＝g(V₁，...，V_n)，其中V₁，…，V_n为路面(12)的描述符D₁，…，D_n的值，其中1≤n≤2，且D₁为特征的路面的压头数，且D₂为特征的路面的压头尺寸。

Description

预测轮胎运行噪音的方法

技术领域

本发明涉及轮胎的技术领域，更特别地涉及轮胎在道路路面上的滚动噪音的技术领域。 

背景技术

从现有技术中已知了预测轮胎在道路路面上的滚动噪音的方法。在该方法中，获得路面的三维实轮廓。所述实轮廓包括由掺入基体(例如柏油)的鹅卵石或砾石碎屑所形成的压头。 

为了简化所获得的实轮廓的使用，确定实压头的实描述符例如包括压头的平均高度、压头的平均密度等。 

接着，使用预测轮胎的滚动噪音的规律。所述规律取决于被采用为与滚动噪音相关的许多描述符。该规律由用于预测噪音的经验规律与所确定的描述符之间的关系所决定。因此所述规律具有基本上相关的性质。 

如今，所述规律所依赖的大量描述符不允许快速计算所预测的噪音。此外，某些描述符基于复杂的计算表，或基于求解相对漫长的数字方程体系而获得。 

最后，所采用的描述符不总是与描述路面和轮胎之间的物理相互作用的物理现实相关。因此这些描述符被不必要地进行计算，而不会改进所预测噪音的准确性。此外，未清楚建立噪音和路面的描述符之间的关系。 

所有这些缺点导致使用在测量和计算时间方面冗长，且在所预测的噪音的准确性方面平平的方法。 

发明内容

本发明的目的是确定一个或多个描述符的类型，以及与用于准确且简单预测轮胎的滚动噪音相关和必需的一个或多个描述符。 

为此目的，本发明的主题为一种预测轮胎在路面上的滚动噪音的方法，其中： 

-绘制路面的实轮廓， 

-基于所述实轮廓确定路面的至少一个描述符的至少一个值， 

-使用B＝g(V₁，...，V_n)类型的用于预测轮胎的滚动噪音的规律，其中V₁，…，V_n为路面的描述符D₁，…，D_n的值，且其中1≤n≤2，且 

-D₁为路面压头的特征数目，且 

-D₂为路面压头的特征尺寸。 

本发明人已出乎意料地发现，单独考虑路面的两个描述符D₁和D₂就与准确预测滚动噪音有关。因此，数目类型的描述符D₁和尺寸类型的描述符D₂使得以简单方式预测滚动噪音成为可能。此外，本发明人已发现路面压头的特征数目相比于特征尺寸具有更显著的影响，使得在n＝1的情况中，单独的压头的特征数目有可能预测滚动噪音。 

这种预测规律对于路面设计特别有利。实际上，不同于在铺设路面的道路上例如通过声音传感器实验测量滚动噪音，有可能基于仅一米或数米的道路样品来预测噪音。这提供了道路建设成本的节约和实验成本的节约。 

在给定条件下滚动的给定轮胎的滚动噪音基本上取决于路面的粗糙度。该粗糙度导致轮胎的振动，所述轮胎的振动产生噪音。路面也显示吸收和反射特性。滚动噪音随这些特性而变化。在已考虑解决物理相互作用的效应的物理方法下，根据本发明的方法可以分开这些特性的每一个的贡献，且道路设计者有可能确定导致有或多或少噪音的路面的一个或多个特性。相反，噪音测量是综合性的，无法区分噪音起源的物理机理。单独的测量不提供特性和滚动噪音之间的清楚关系，且不允许控制路面设计。 

在第一实施方案中，噪音预测规律具有如下类型： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{R}{\mathrm{Ro}}\right)}^{\frac{1}{5}}{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k{\left(\frac{0.75}{1-v^2}\frac{E}{\mathrm{Eo}}\right)}^{\frac{1}{5}}\right]+\mathrm{Bo}$

其中R为压头的特征尺寸值，N为压头的特征数目值，C为轮胎的滚动速度，E为轮胎橡胶的刚度模量，v为轮胎橡胶的泊松比，且Ro、No、Co、Eo和Bo为参照值。k属于区间[1.2-2]。 

因此有可能预测在任何路面上滚动的任何轮胎的滚动噪音。 

在第二实施方案中，噪音预测规律具有如下类型： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{R}{\mathrm{Ro}}\right)}^{\frac{1}{5}}{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}}$

其中R为压头的特征尺寸值，N为压头的特征数目值，C为轮胎的滚动速度，且Ro、No、Co和Bo为参照值。k属于区间[1.2-2]。 

对于给定轮胎，有可能使用根据第二实施方案的规律来相互比较数个路面。实际上，该规律不包含与轮胎相关的任何项。 

在第三实施方案中，噪音预测规律具有如下类型： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}\text{'}}$

其中N为压头的特征数目值，C为轮胎的滚动速度，且No、Co和Bo″为参照值。k属于区间[1.2-2]。 

在第四实施方案中，噪音预测规律具有如下类型： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k{\left(\frac{0.75}{1-v^2}\frac{E}{\mathrm{Eo}}\right)}^{\frac{1}{5}}\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}\text{'}\text{'}}$

其中N为压头的特征数目值，C为轮胎的滚动速度，E为轮胎橡胶的刚度模量，v为轮胎橡胶的泊松比，且No、Co、Eo和Bo″′为参照值。k属于区间[1.2-2]。 

在已考虑涉及特征尺寸的项的幂(其与涉及速度和涉及路面压头的特征数目的项的幂相关)下，有可能获得对滚动噪音的良好近似，而无需通过第三和第四实施方案的规律来确定路面压头的特征尺寸。 

在第五实施方案中，噪音预测规律具有如下类型： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{R}{\mathrm{Ro}}\right)}^{\frac{1}{5}}{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}}$

其中R为压头的特征尺寸值，N为压头的特征数目值，且Bo″″为参照值。 

根据所述方法的一个任选特性： 

-基于实轮廓，路面的至少一个描述符的至少一个变化规律确定为随实轮廓的可变参数而变化， 

-对于每个变化规律，在参数的所谓的相互作用值下确定每个描述符的所谓的相互作用值，以及 

-基于至少一个描述符的相互作用值来预测滚动噪音值。 

通过确定变化规律并通过寻找每个描述符的相互作用值，因此有可能正确描述路面和轮胎之间的物理相互作用，并因此正确描述噪音。 

任选地，将实轮廓划分为数个层，每个层对应于实轮廓的一个高度： 

-每个描述符的变化规律确定为随实轮廓的高度而变化，以及 

-对于每个变化规律，在高度的相互作用值下确定每个虚描述符的相互作用值。 

可变参数为高度z。高度的相互作用值对应于轮廓高度，在该高度下的轮胎挤压如实表示轮胎在路面上的实挤压。 

任选地： 

-一个或多个描述符包括至少一个路面的实压头的所谓的实描述符； 

-确定每个实描述符的相互作用值； 

-基于至少一个实描述符的相互作用值来预测滚动噪音值。 

根据所述方法的其他任选特性： 

-实描述符为路面的每单位面积的实压头数目，压头的特征数目值为路面的每单位面积的实压头数目的相互作用值。 

-相互作用值为路面的每单位面积的实压头数目的变化规律的最大值。 

与现有技术噪音预测方法(其中必须计算数十个描述符)不同，容易地计算每单位面积路面的压头数目。 

任选地： 

-一个或多个描述符包括用于模拟实压头的虚压头的至少一个所谓的虚描述符； 

-在一方面，基于轮胎和路面之间的相互作用规律来确定每个虚描述符的相互作用值，在另一方面，基于虚压头的每个变化规律来确定每个虚描述符的相互作用值，以及 

-基于至少一个虚描述符的相互作用值来预测滚动噪音值。 

根据所述方法的另一任选特征，虚压头由每个可变参数值的相同球体表示，虚描述符为球体的半径，特征尺寸值为球体半径的相互作用值。 

对于相互作用值，每个实压头通过虚压头进行模拟，所述虚压头表达轮胎和路面之间的相互作用的物理现实而不是如现有技术中的几何现实。因此，待操作的数据量更小。实际上，对于每个参数值，尽管虚压头模拟的实压头各不相同，但虚压头均相同。 

本发明的主题也是一种计算机程序，一种计算机程序，其包括代码指令，当该计算机程序在计算机上执行时，所述代码指令能够控制例如以上限定的方法的步骤的执行。 

本发明的主题也是一种记录数据的媒介，其已记录的形式包括例如上文所定义的程序。 

本发明的主题也是使诸如以上限定的程序能够在远程通信网络上获得，其目的是为了它的下载。 

最后，本发明的主题为一种制造路面的方法，其包括根据例如上文所定义的方法的预测步骤。 

附图说明

通过阅读如下说明书并同时参照附图可更好地理解本发明，所述说明书仅以非限制性的实例给出： 

-图1表示道路路面的实轮廓和已过滤的路面的实轮廓； 

-图2显示了将实轮廓划分为多个层的步骤； 

-图3表示实轮廓的实压头数目的变化规律随高度z的变化； 

-图4显示了通过实压头确定轮胎的实变形的步骤； 

-图5显示了确定轮胎中的由实压头压入的实体积的步骤； 

-图6显示了通过根据本发明的方法获得的虚轮廓； 

-图7表示轮胎和路面之间的模拟的相互作用； 

-图8显示了用于确定轮胎的虚变形和由轮胎中的虚压头压入的虚体积所参照的球体的透镜部分； 

-图9和10表示虚描述符的变化规律随高度z的变化。 

在图中，已表示出对应于路面的常规纵向(X)、横向(Y)和竖 直(Z)取向的互相正交的轴X、Y、Z。 

具体实施方式

已在图1和2中显示了旨在与轮胎相互作用的道路路面12。路面12包括其中掺入不同尺寸的砾石碎屑的基体，所述基体包含柏油、沥青和/或水泥。这些砾石碎屑(也称为粗砂)在路面12的表面上形成压头14。压头14旨在与轮胎接触。 

路面12根据下文所述的预测方法而制得。 

优选利用激光轮廓仪绘制路面12的样品的二维的所谓实轮廓16。在此情况中，实轮廓16的深度在长度L的路面上进行测量。通过获得二维轮廓16，对于绘制三维轮廓，收集时间和待实施的硬件减少。实轮廓16在平面X，Z中在图1中由虚线表示，并显示出波峰18和波谷20。认为每个实轮廓16表示路面的厚度为dy的切片。 

作为变型，绘制数个二维轮廓16以构建三维样品。 

轮廓16通过截止滤波器22进行过滤，所述截止滤波器22由图1中的折线表示，并称为波峰线。波峰线22选择并连接显示高度z的波峰18，使得在轮廓16上滚动的轮胎变得仅与所选的波峰22接触。最后，通过将所选的波峰22的高度重新初始化至零高度而调整轮廓16。然后获得经调整的轮廓24，其由图1中的实线表示。 

在图2中已经显示了轮廓24。将轮廓24离散化为随轮廓24的可变参数而变化。在此情况中，可变参数为轮廓24的高度z。然后沿Z轴将轮廓24划分为数个层26，例如一百个层，每个层对应于一个高度z。所述层基本上为平面，并平行于X，Y平面。 

定义了压头14的所谓的实描述符N_R、γ_R和V_R。指数R表明这些描述符基于实轮廓24测得。也定义了高度z的剖面，其对应于垂直于Z轴的水平面并在高度z延伸。对于每个实描述符N_R、γ_R和V_R，现在将计算随可变参数z变化的变化规律。 

参照图2和3，N_R表示每单位面积的实压头14的数目。对于每个高度z，计算由高度z的每个剖面所截取的每单位面积的轮廓24的压头14的数目。然后变化规律N_R(z)确定为随可变参数z而变化。接着，基于变化规律N_R(z)确定所谓的相互作用值N_R，E。相互作用值N_R，E为路 面12的每单位面积的实压头14的数目的最大值。在图3中，对于z_R，E＝17mm，每平方米为N_R，E＝115个压头。 

在三维轮廓的情况中，对于每个高度z确定与轮胎接触的实压头14的数目。对于路面的同一个切片dy而言，如果波峰18在所考虑的片dy中不共面，则与轮胎接触的实压头14的数目变化。 

在二维轮廓的情况中，假设对于每个高度z，实压头14的数目的最大值为实压头14的数目的实值。实际上，局部极大值通常表明在所研究的切片dy中沿横向方向存在波峰18。 

参照图4，γ_R表示由每个压头14所导致的轮胎的实局部变形。对于每个高度z，计算由γ_z，i＝cotan(α_i)定义的每个变形γ_z，i，其中α_i为在高度z存在的每个压头14i的顶点的半角。接着，对于每个高度z，计算变形γ_z，i的平均值。因此变化规律γ_R(z)确定为随着可变参数z而变化。 

参照图5，V_R表示在轮胎中由实压头14压入的每单位面积的实体积。对于每个高度z，计算由 

定义的在高度z的由每个压头14i压入的每个体积ΔV_z，i，其中Lc_z，i为在高度z的每个压头i的弦长，h_m，i为在长度Lc_z，i上每个压头14i的平均高度。接着通过加入体积ΔV_z，i(z)来计算每个高度z的V_R(z)。因此确定变化规律V_R(z)随可变参数z而变化，并由 

所定义，其中L表示轮廓24的长度。 

路面12通过在图6中表示的虚轮廓28进行模拟。虚轮廓28包括用于模拟实压头14的虚压头30。定义虚压头30的所谓虚描述符。每个虚描述符根据变化规律而随着可变参数z进行变化。 

这些虚描述符包括主要虚描述符a_v、R_v、h_v和次要虚描述符γ_V、V_V。指数V表明所述描述符为虚的。次要虚描述符γ_V、V_V和实描述符γ_R、V_R描述了轮胎分别与虚压头30和实压头14之间的相互作用的类似物理量。以类似于实轮廓24的方式，定义虚轮廓28的高度z的剖面，所述高度z的剖面对应于垂直于Z轴的水平面并在高度z延伸。 

虚压头30由球体32表示。作为变型，虚压头30可由适合于待模拟的路面的类型和适合于物理相互作用的椎体、圆柱条或其他形状表示。 

轮胎和半径R_v的虚球体32之间的相互作用已在图7中表示。对 于施加于轮胎的负载Z，球体32产生深度为2h_v的压痕，并包括与具有最大半径a_v和高度h_v的轮胎接触的透镜状部分34。轮胎和球体32之间的相互作用遵循Hertz相互作用定律： 

$a_v=\frac{3(1-v^2).Z.R_v}{4.E}$

其中v和E分别为轮胎橡胶的泊松比和刚度模量。 

半径为R_v的球体32的透镜状部分34在图8中表示。对于每个次级虚描述符γ_v、V_v，现在将计算每个变化规律随主要虚描述符a_v、R_v、h_v的至少一个的变化，在本文随a_v和R_v的变化。 

γ_v表示由每个虚压头30(在本文由半球部分34)导致的轮胎的虚变形。实变形基于在两个维度上的实压头14的轮廓16进行计算。虚变形基于在三个维度上的球体32进行计算。因此，根据穿过每个球体的X，Z平面组(就像球体32沿虚轮廓28的随机设置)，认为虚变形对应于由每个球体32所导致的变形的平均值。因此，基于二维实轮廓，所述方法有可能确定虚轮廓的三维描述符。 

在每个剖面X，Z中，平均变形对应于由中间接触点施加的变形，所述中间接触点即坐标为x＝(a_v.cos θ)/2，y＝(a_v.sin θ)/2的点。在中间接触点的斜率由如下关系给出： 

$\frac{\mathrm{dz}}{\mathrm{dx}}=-\frac{a_v}{2}.\cos \mathrm{\θ}.{[{R_v}^2-\frac{{a_v}^2}{4}.(1-3.{\sin }^2\mathrm{\θ}]}^{-\frac{1}{2}}$

为了获得在剖面X，Z组上的轮胎的虚变形γ_V，我们计算： 

${\mathrm{\γ}}_{m,v}=\frac{2}{\mathrm{\π}}\underset{0}{\overset{\mathrm{\π}/2}{\∫}}-\frac{a_v}{2}.\cos \mathrm{\θ}.{[{R_v}^2-\frac{{a_v}^2}{4}.(1-3.{\sin }^2\mathrm{\θ}]}^{-\frac{1}{2}}\mathrm{d\θ}$

因此，变化规律γ_v(z)确定为随a_v(z)和R_v(z)而变化，因此随z而变化： 

${\mathrm{\γ}}_{m,v}\left(z\right)=\frac{a_v}{\mathrm{\π}{({R_v}^2-\frac{{a_v}^2}{4})}^{\frac{1}{2}}}+\frac{1}{8\mathrm{\π}}{\left[\frac{a_v}{{({R_v}^2-\frac{{a_v}^2}{4})}^{\frac{1}{2}}}\right]}^3$

V_V表示由轮胎中的虚压头30(在本文由半球部分34)压入的虚体 积。 

因此，变化规律V_V(z)确定为以如下方式随a_v(z)和R_v(z)而变化，因此随z而变化： 

$V_V\left(z\right)=\mathrm{\π}.{R_v}^3.(\frac{2}{3}+\frac{{\cos }^3\mathrm{\β}}{3}-\cos \mathrm{\β})$ 其中 $\cos \mathrm{\β}=\frac{R_v-h_v}{a_v}$

接着，对于可变参数z的每个值，基于每个实描述符γ_R(z)、V_R(z)的每个变化规律和每个次要虚描述符γ_v(z)、V_v(z)的每个变化规律，确定每个主要虚描述符a_v(z)、R_v(z)的值。在此情况中，对于可变参数z的每个值，在一方面在实压入体积V_R(z)和虚压入体积V_v(z)之间建立等式，在另一方面在实变形γ_R(z)和虚变形γ_v(z)之间建立等式。因此每个主要虚描述符a_v(z)、R_v(z)的变化规律确定为随可变参数z而变化。然后可谈及具有施加的变形和施加的体积的模型。 

将会注意到，对于可变参数z的每个值，虚球体32是相同的，并均由相同的主要描述符a_v(z)、R_v(z)进行描述。 

具有施加的变形和施加的体积的主要虚描述符a_v(z)、R_v(z)的变化规律分别在图9A和9B中表示。 

然后，在一方面基于上文指出的轮胎和路面之间的相互作用的Hertz规律，在另一方面基于主要虚描述符a_v(z)、R_v(z)的每个变化规律，确定可变参数的所谓的相互作用值(本文为高度z的相互作用值z_E)。在示出的实例中，数字求解出由这三个规律形成的系统，获得z_E＝0.19mm。对于每个变化规律，也确定在相互作用值z_E下的每个描述符a_v(z)、R_v(z)的相互作用值。获得a_v(z_E)＝1.85mm和R_v(z_E)＝5.14mm。 

接着，预测在轮胎和路面之间的物理相互作用。在此情况中，基于用于预测B＝g(V₁，...，V_n)类型的噪音B的规律，预测轮胎在路面12上的滚动噪音B，其中V₁，...，V_n为路面的描述符D₁，...，D_n的值。在第一实施方案中，n＝2，D₁为路面12的压头的特征数目，且D₂为路面12的压头的特征尺寸。在示出的实例中，压头的特征数目为每单位面积路面12的实压头12的数目的相互作用值N_R，E，压头的特征尺寸为虚球体32的半径的相互作用值R_v(z_E)。 

在该实施方案中，基于如下定义的滚动噪音B预测规律来预测噪音B： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{R}{\mathrm{Ro}}\right)}^{\frac{1}{5}}{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k{\left(\frac{0.75}{1-v^2}\frac{E}{\mathrm{Eo}}\right)}^{\frac{1}{5}}\right]+\mathrm{Bo}$ (等式1) 

其中C为轮胎的滚动速度，v为橡胶的泊松比，且E为橡胶的刚度模量，Bo为在具有参照虚描述符Ro和No的参照路面上以参照速度Co滚动的具有刚度模量Eo的参照轮胎的参照滚动噪音。k属于区间[1.2-2]。优选地，k＝1.6。作为变型，k＝1.2。在另一变型中，k＝2。Bo取决于进行测量的位置：在带有轮胎的车辆内部，在铺设路面的轨道边缘等。 

在第二实施方案中，n、D₁和D₂与第一实施方案相同。基于如下定义的滚动噪音B预测规律来预测噪音B： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{R_v\left(z_E\right)}{\mathrm{Ro}}\right)}^{\frac{1}{5}}{\left(\frac{\mathrm{No}}{N_{R,E}}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}}$ (等式2) 

当使用参照轮胎比较数个不同的路面时，橡胶的刚度模量E和泊松比v是已知的，并包含于参照常数Bo′中。k属于区间[1.2-2]。优选地，k＝1.6。作为变型，k＝1.2。在另一变型中，k＝2。 

在第三实施方案中，在已考虑对于某些类型的路面描述符R_v相对于其他描述符具有可忽略的影响下，基于如下定义的滚动噪音B预测规律来预测给定轮胎的滚动噪音B： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{\mathrm{No}}{N_{R,E}}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}\text{'}}$ (等式3) 

在该实施方案中，n＝1，路面压头的特征数目D₁为仅有的所用的描述符。k属于区间[1.2-2]。优选地，k＝1.6。作为变型，k＝1.2。在另一变型中，k＝2。通常观察到在通过等式2和3所预测的噪音B之间的小差异。 

在第四实施方案中，基于如下定义的滚动噪音B预测规律来预测任意轮胎的滚动噪音B： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{\mathrm{No}}{N_{R,E}}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k{\left(\frac{0.75}{1-v^2}\frac{E}{\mathrm{Eo}}\right)}^{\frac{1}{5}}\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}\text{'}\text{'}}$ (等式4) 

在该实施方案中，n＝1，路面压头的特征数目D₁为仅有的所用的描述符。k属于区间[1.2-2]。优选地，k＝1.6。作为变型，k＝1.2。在另 一变型中，k＝2。 

在第五实施方案中，基于如下定义的滚动噪音B预测规律来预测给定轮胎的滚动噪音B： 

$B=20\log \left[{\left(\frac{R_v\left(z_E\right)}{\mathrm{Ro}}\right)}^{\frac{1}{5}}{\left(\frac{\mathrm{No}}{N_{R,E}}\right)}^{\frac{3}{5}}\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}}$ (等式5) 

仅考虑路面的特性的该关系可以获得良好的预测。实际上，所述规律考虑R_v(z_E)，尽管其显示比N_R，E更低的数学权数，但其可以间接描述用于制造路面的方法的特性，如岩石性质、破碎模式的影响。该关系也可以了解用于制造路面的方法的特性的更改如何更改了滚动噪音。 

预测给定雕刻式轮胎的滚动噪音B的实例。

利用在各种路面T1-T4上的雕刻式轮胎进行试验。已根据本发明的方法确定每个这些路面的描述符N_R，E和R_v(z_E)。利用激光轮廓仪获得每个路面T1-T4的1米样品的实轮廓，所述激光轮廓仪的空间分辨率沿X轴为dx＝0.1mm，沿Z轴为dz＝0.01mm。使用第二实施方案的预测规律(等式2)，其中，值Bo′＝45dB。该Bo′值对应于对客运车辆轮胎在车辆外部通常测得的试验平均值。 

给定车辆在每个路面T1-T4上以60km/h行驶。然后在三个不同位置测量噪音：接近轮胎、在车辆内部和当车辆经过时在车辆外部(也称为coast-by噪音)。结果在下文表1中给出。 

表1 

对于接近轮胎测得的噪音，获得如下关系B_测量＝0.73×B_预测+52，相关系数R²＝0.8。 

对于在车辆外部轮胎测得的噪音，获得如下关系B_测量＝1.26×B_预测-21.40，相关系数R²＝0.96。 

对于在车辆内部轮胎测得的噪音，获得如下关系B_测量＝1.23×B_预测-22.10，相关系数R²＝0.97。 

注意到，可通过根据测量位置校正Bo′的值而更准确地估计实验值B_测量。 

无论测量位置是哪里，预测模型和进行的测量之间的关系是非常令人满意的，并有可能基于一个或多个路面的样品比较并预测由给定轮胎的滚动所产生的噪音B。 

预测给定无花纹轮胎的滚动噪音B的实例。

为了表征道路的粗糙度而不与轮胎的刻纹相互作用，使用无花纹轮胎。在显示道路网的路面的多样性的各种路面R1-R6上进行试验。已根据本发明的方法确定每个这些路面的描述符N_R，E和R_v(z_E)。利用激光轮廓仪获得给定路面的1.7m样品的实轮廓，所述激光轮廓仪的空间分辨率沿X轴为dx＝0.4mm，沿Z轴为dz＝0.01mm。使用第二和第三实施方案的预测规律(等式2和3)，值Bo′＝Bo″＝45dB。 

给定车辆在每个路面R1-R6上以60km/h行驶。进行接近轮胎的数个噪音实验测量，并平均每个路面R1-R6的实验测量值。结果在下文表2中给出。 

表2 

在一方面，注意到路面组R1-R6的滚动噪音B的预测是优良的，由此确定所选择描述符的相关性以及用于非常不同的路面的滚动噪音 B预测规律的适合性。 

此外，注意到，利用根据第三实施方案的规律所预测的噪音B的值大于利用根据第二实施方案的规律所预测的噪音B的值。在该实施例的架构内，相比于根据第二实施方案的规律，根据第三实施方案的规律可以获得更接近于实验值的噪音B的预测值。 

最后，注意到预测的噪音B的精确度大于之前实施例的预测的噪音B的精确度。 

根据本发明的方法的全部或部分可通过代码指令实施，当所述方法的步骤在计算机上执行时，所述代码指令能够控制所述方法的步骤的执行。所述指令可以从用于记录数据(所述数据例如具有硬盘或闪存、CD或DVD类型)的媒介上所记录的计算机程序发出。可以为这种程序做好准备使其可以利用，其目的是为了在远程通信网络(如英特网或无线网)上进行下载。因此，可以经由该网络将程序的升级发送至与所述网络连接的计算机。 

Claims (17)

1.一种预测轮胎在路面(12)上的滚动噪音(B)的方法，其特征在于：

-绘制路面(12)的实轮廓(16)，

-基于所述实轮廓(16)确定路面(12)的至少一个描述符(a_v、R_v、N_R)的至少一个值(a_v(z_E)、R_v(z_E)、N_R，E)，

-使用B＝g(V₁，...，V_n)类型的用于预测轮胎的滚动噪音B的规律，其中V₁，…，V_n为路面(12)的描述符D₁，…，D_n的值，1≤n≤2，且

-D₁为路面压头的特征数目(N_R)，且

-D₂为路面压头的特征尺寸(R_v)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述噪音预测规律具有如下类型：

$B=20\log \left[{\left(\frac{R}{\mathrm{Ro}}\right)}^{\frac{1}{5}}{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k{\left(\frac{0.75}{1-v^2}\frac{E}{\mathrm{Eo}}\right)}^{\frac{1}{5}}\right]+\mathrm{Bo}$

其中R为压头的特征尺寸值(R_v(z_E))，N为压头的特征数目值(N_R，E)，C为轮胎的滚动速度，E为轮胎橡胶的刚度模量，v为轮胎橡胶的泊松比，k属于区间[1.2-2]，且Ro、No、Co、Eo和Bo为参照值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述噪音预测规律具有如下类型：

$B=20\log \left[{\left(\frac{R}{\mathrm{Ro}}\right)}^{\frac{1}{5}}{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}}$

其中R为压头的特征尺寸值(R_v(z_E))，N为压头的特征数目值(N_R，E)，C为轮胎的滚动速度，k属于区间[1.2-2]，且Ro、No、Co和Bo为参照值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述噪音预测规律具有如下类型：

$B=20\log \left[{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}\text{'}}$

其中N为压头的特征数目值(N_R，E)，C为轮胎的滚动速度，k属于区间[1.2-2]，且No、Co和Bo″为参照值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述噪音预测规律具有如下类型：

$B=20\log \left[{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}{\left(\frac{C}{\mathrm{Co}}\right)}^k{\left(\frac{0.75}{1-v^2}\frac{E}{\mathrm{Eo}}\right)}^{\frac{1}{5}}\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}\text{'}\text{'}}$

其中N为压头的特征数目值(N_R，E)，C为轮胎的滚动速度，E为轮胎橡胶的刚度模量，v为轮胎橡胶的泊松比，k属于区间[1.2-2]，且No、Co、Eo和Bo″′为参照值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述噪音预测规律具有如下类型：

$B=20\log \left[{\left(\frac{R}{\mathrm{Ro}}\right)}^{\frac{1}{5}}{\left(\frac{\mathrm{No}}{N}\right)}^{\frac{3}{5}}\right]+{\mathrm{Bo}}^{\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}}$

其中R为压头的特征尺寸值，N为压头的特征数目值，且Bo″″为参照值。

7.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中：

-基于实轮廓(16)，路面(12)的至少一个描述符(a_v、R_v、N_R)的至少一个变化规律(a_v(z)、R_v(z)、N_R(z))被确定为随实轮廓(16)的可变参数(z)而变化，

-对于每个变化规律，在参数的所谓的相互作用值(z_R，E、z_E)下确定每个描述符(a_v、R_v、N_R)的所谓的相互作用值(a_v(z_E)、R_v(z_E)、N_R，E)，以及

-基于至少一个描述符(R_v、N_R)的相互作用值(R_v(z_E)、N_R，E)来预测滚动噪音值(B)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中将实轮廓(16)划分为数个层，每个层对应于实轮廓(16)的高度(z)：

-每个描述符(a_v、R_v、N_R)的变化规律(a_v(z)、R_v(z)、N_R(z))确定为随实轮廓(16)的高度(z)变化，以及

-对于每个变化规律(a_v(z)、R_v(z)、N_R(z))，在高度(z)的相互作用值(z_E)下确定每个虚描述符的相互作用值(a_v(z_E)、R_v(z_E)、N_R，E)。

9.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中：

-一个或多个描述符(a_v、R_v、N_R)包括至少一个路面(12)的实压头(24)的所谓的实描述符(N_R)；

-确定每个实描述符(N_R)的相互作用值(N_R，E)；

-基于至少一个实描述符(N_R)的相互作用值(N_R，E)来预测滚动噪音值(B)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述实描述符为路面的每单位面积的实压头数目(N_R)，压头的特征数目值为路面的的每单位面积实压头数目(N_R)的相互作用值(N_R，E)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中相互作用值(N_R，E)为路面的每单位面积的实压头数目(N_R)的变化规律(N_R(z))的最大值。

12.根据权利要求9至11任一项所述的方法，其中：

-一个或多个所述描述符(a_v、R_v、N_R)包括用于模拟实压头(14)的虚压头(24)的至少一个所谓的虚描述符(a_v、R_v)；

-在一方面，基于轮胎和路面(12)之间的相互作用规律来确定每个虚描述符(a_v、R_v)的相互作用值(a_v(z_E)、R_v(z_E))，在另一方面，基于虚压头(24)的每个变化规律(a_v(z)、R_v(z))来确定每个虚描述符(a_v、R_v)的相互作用值(a_v(z_E)、R_v(z_E))，以及

-基于至少一个虚描述符(R_v)的相互作用值(R_v(z_E))来预测滚动噪音值(B)。

13.根据权利要求12所述的方法，其中对于每个可变参数(z)值而言，所述虚压头(30)由相同的球体(32)表示，所述虚描述符为球体(32)的半径(R_v)，所述特征尺寸值为球体(32)半径的相互作用值R_v(z_E)。

14.一种计算机程序，其特征在于它包括代码指令，当该计算机程序在计算机上执行时，所述代码指令能够控制根据前述权利要求任一项所述的方法的步骤的执行。

15.一种用于记录数据的媒介，其以记录的形式包括根据权利要求14所述的程序。

16.使根据权利要求14所述的程序在远程通信网络上可用，其目的是它的的下载。

17.一种制造路面的方法，其特征在于它包括根据权利要求1至13任一项所述的方法的预测步骤。

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