CN104330269A - 一种用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，是通过激励轮辋，分别测量轮辋及轮胎胎面的振动频率响应函数，并将这两个频率响应函数相除，得到轮胎轮辋组合体的传递特性曲线T。然后找到曲线T的峰值T_max所对应的频率f_d。当纵坐标为线性坐标时，将峰值T_max除以得到当纵坐标为dB坐标时，取T₁＝T_max-3(dB)，再以T₁为纵坐标作一条水平线，与曲线T交于a、b两点，最后在传递特性曲线图中读出这两个点的横坐标(即频率)f₁和f₂，则此组合体的阻尼比为

Description

一种用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法

技术领域

本发明涉及一种用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，属于汽车轮胎的测试技术领域。

背景技术

轮胎是车辆和路面之间接触的唯一部件，轮胎与路面的交互界面是车辆接受路面激励的主要来源。车辆在行驶过程中，来自路面的所有激励都是通过轮胎传至车身，从而影响到车辆的舒适性及噪声水平。对轮胎力学行为的充分了解将有助于车辆舒适性和车内噪声的研究。轮胎轮辋组合体的阻尼特性对于衰减来源于路面并通过轮胎传递到车辆的激励起到了至关重要的作用，对于轮胎力学行为的充分了解是进行车辆舒适性、车内噪声研究的前提。同时在进行车辆NVH及动力学CAE仿真时，也需要提供轮胎轮辋组合体的阻尼特性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，可获得组合体阻尼比。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，步骤包括：

(1)将轮胎装配到合适的轮辋上，并对轮胎充气；

(2)分别在轮胎和轮辋上布置振动传感器；

(3)在轮辋布置的振动传感器附近，使用力锤或激振器对轮辋进行激励，激励方向竖直向下，并记录力锤或激振器、振动传感器的时域信号；

(4)将(3)获得的时域信号进行快速傅里叶变换，转换为频域信号，以得到力锤或激振器、振动传感器这两个信号的频率响应函数分别为FRF_Tread、FRF_Rim，将这两个频率响应函数相除得到此组合体的传递特性函数并以f(Hz)为横坐标，T为纵坐标得到组合体的传递特性曲线图；

(5)找到曲线T的峰值点(通常在100Hz以下)所对应的坐标(f_d，T_max)，计算T₁，当纵坐标为线性坐标时，计算当纵坐标为dB坐标时，计算T₁＝T_max-3(dB)，以T₁为纵坐标作一条水平线，与传递特性曲线T交于a、b两点，从传递特性曲线图中读出a、b两点的横坐标(f₁和f₂)，计算则组合体的阻尼比为：

进一步地，上述(1)将轮胎与轮辋组合体固定在一个刚性结构上。

进一步地，上述(1)用弹性元器件穿过轮辋中心孔，将这个组合体自由悬挂。

进一步地，上述(2)两个振动传感器与轮辋中心位于一条直线上。

进一步地，上述(2)两个振动传感器同时位于轮辋中心的同一侧。

进一步地，上述(2)两个振动传感器分别位于轮辋中心的两侧。

本发明的有益效果：

通过分别测量轮辋和轮胎胎面部位的振动信号，来获得组合体阻尼特性的方法，这种振动信号可以是加速度信号，也可以是位移或速度信号，或者是振动频率响应函数；可以用来评价不同轮辋(如铝制、钢制)对车辆振动噪声的影响。

附图说明

图1为纵坐标为线性坐标时T_max和T₁关系示意图；

图2为纵坐标为dB坐标时T_max和T₁关系示意图；

图3为中心固定工况下的某款轮胎轮辋组合体的传递特性曲线；

图4为自由悬挂工况下的某款轮胎轮辋组合体的传递特性曲线。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明，用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，是通过激励轮辋，分别测量轮辋及轮胎胎面的振动频率响应函数，并将这两个频率响应函数相除，得到轮胎轮辋组合体的传递特性曲线T。然后找到曲线T的峰值T_max所对应的频率f_d(通常在100Hz以下)。当纵坐标为线性坐标时，将峰值T_max除以得到(见图1)，当纵坐标为dB坐标时，取T₁＝T_max-3(dB)(见图2)，再以T₁为纵坐标作一条水平线，与曲线T交于a、b两点，最后在传递特性曲线图中读出这两个点的横坐标(即频率)f₁和f₂，则此组合体的阻尼比为

实施案例1：

采用固定方式：将轮胎与轮辋的组合体固定在一个刚性的结构上，分别在靠近轮辋中心孔附近位置和轮胎胎面中心位置布置一个单向振动加速度传感器，拾振方向为竖直方向。然后在轮辋传感器附近位置，用力锤对轮辋进行敲击激励，同时对力锤及传感器的信号进行记录与处理，得到胎面位置振动信号的频响函数(FRF_Tread)和轮辋位置振动信号的频响函数(FRF_Rim)，将FRF_Tread除以FRF_Rim，便得到组合体的传递特性曲线T(见图3)。曲线T(纵坐标为dB坐标)的峰值点为T_max，其坐标为(8.38dB，86Hz)，则T₁＝T_max-3＝5.38(dB)，以T₁为纵坐标作一条水平线，与曲线T交于a、b两点。由图可得到a、b两点的横坐标分别为84和89(Hz)，则组合体的阻尼比为

实施案例2：

采用自由悬挂方式：用一根弹性绳穿过轮辋中心孔，将轮胎轮辋组合体自由悬挂，分别在靠近轮辋中心孔附近位置和轮胎胎面中心位置布置一个单向振动加速度传感器，拾振方向为竖直方向，然后在轮辋传感器附近位置，用力锤对轮辋进行敲击激励，同时对力锤及传感器的信号进行记录与处理，得到胎面位置振动信号的频响函数(FRF_Tread)和轮辋位置振动信号的频响函数(FRF_Rim)，将FRF_Tread除以FRF_Rim，便得到轮胎的传递特性曲线T(见图4)。曲线T的峰值点为T_max，其坐标为(26.14dB，82Hz)，则T₁＝T_max-3＝23.14(dB)，以T₁为纵坐标作一条水平线，与传递特性曲线T交于a、b两点。由图可得到a、b两点的横坐标分别为80和85(Hz)，则组合体的阻尼比为 $\mathrm{\ξ}=\frac{|85-80|}{2*82}=0.030.$

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，其特征在于，步骤包括：

(1)将轮胎装配到合适的轮辋上，并对轮胎充气；

(2)分别在轮胎和轮辋上布置振动传感器；

(3)在轮辋布置的振动传感器附近，使用力锤或激振器对轮辋进行激励，激励方向竖直向下，并记录力锤或激振器、振动传感器的时域信号；

(4)将(3)获得的时域信号进行快速傅里叶变换，转换为频域信号，以得到力锤或激振器、振动传感器这两个信号的频率响应函数分别为FRF_Tread、FRF_Rim，将这两个频率响应函数相除得到此组合体的传递特性函数并以f(Hz)为横坐标，T为纵坐标得到组合体的传递特性曲线图；

(5)找到曲线T的峰值点(通常在100Hz以下)所对应的坐标(f_d，T_max)，计算T₁，当纵坐标为线性坐标时，计算当纵坐标为dB坐标时，计算T₁＝T_max-3(dB)，以T₁为纵坐标作一条水平线，与传递特性曲线T交于a、b两点，从传递特性曲线图中读出a、b两点的横坐标(f₁和f₂)，计算则组合体的阻尼比为：

2.根据权利要求1所述的用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，其特征在于，所述(1)将轮胎与轮辋组合体固定在一个刚性结构上。

3.根据权利要求1所述的用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，其特征在于，所述(1)用弹性元器件穿过轮辋中心孔，将这个组合体自由悬挂。

4.根据权利要求1所述的用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，其特征在于，所述(2)两个振动传感器与轮辋中心位于一条直线上。

5.根据权利要求4所述的用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，其特征在于，所述(2)两个振动传感器同时位于轮辋中心的同一侧。

6.根据权利要求4所述的用于测试轮胎轮辋组合体阻尼比的方法，其特征在于，所述(2)两个振动传感器分别位于轮辋中心的两侧。