随着汽车工业的发展人们对车辆的性能要求越来越高,不仅要求车辆有良好的操控性、安全性和通过性,而且还要求车辆具有很好的舒适性能,车辆的舒适性能主要体现在车辆噪声方面,对于整车噪声的研究,国内的研究重点依然在发动机噪声,排气管道的噪声方面,对于轮胎噪声研究并不深入,而轮胎噪声在车辆的行驶过程中,特别是高速行驶的过程中在车辆噪声中占主要部分,所以研究轮胎噪声的发声机理和影响轮胎噪声大小的因素,对于降低车辆的噪声具有非常重要的意义。二十世纪八九十年代左右,由于试验条件的欠缺和技术方法的落后,我国研究轮胎噪声的方法,主要是通过在简单的噪声实验室中进行轮胎的噪声实验,之后再对轮胎的噪声数据进行分析研究,但是这种方法的研究周期比较长,研究成本过于高昂,而且得到的结论并不一定能够完全的反映轮胎噪声的真实信息,探究轮胎的发声机理对于控制轮胎的噪声,研制低噪声轮胎具有很大的研究意义。近年来随着有限元技术,边界元技术、流体分析技术和大型有限元软件的开发应用到轮胎噪声领域,大大增加了研究轮胎噪声的途径,而且还提供了一种观测轮胎微观变化的方法,可以实现很多实验室所不能实现的研究,对于探究轮胎噪声提供了有效的途径,大大降低了研究的成本。本文从轮胎噪声试验出发,进行不同工况下的轮胎噪声试验,对试验结果进行完善的对比分析,之后再建立不同花纹类型的轮胎噪声模型,进行相应的仿真分析。本文的具体内容如下:1、轮胎噪声的基础知识和研究状况,本文首先介绍了轮胎噪声方面的基础知识,并详细的阐述了国内外轮胎噪声试验方法的研究历史和研究现状,主要着重的介绍了国内外的轮胎噪声的研究方法,研究所用的实验器材,国内外所研究轮胎噪声发声机理的研究深度以及研究的侧重点在何种发声机理上,以及国内外在轮胎噪声方面所取得的研究成果和本课题的研究意义。2、轮胎有限元模型建模,本文主要介绍了轮胎简单模型的有限元模型和带有复杂花纹的轮胎有限元模型的建模方法,从轮胎的材料模型和轮胎的几何模型两个方面对轮胎的建模的关键技术进行了介绍,阐述了轮胎各部分胶料的试验和运用ABAQUS软件进行材料参数辨识的方法,并介绍了轮胎建模过程中的关键技术。3、轮胎噪声相关试验分析,本文主要详细的介绍了轮胎模态试验,轮胎高速通过凸块试验,轮胎噪声试验三部分试验;其中轮胎模态试验和轮胎高速通过凸块试验是用于验证所建立的轮胎模态模型和轮胎动态模型而设计的;轮胎噪声试验主要介绍了如何进行轮胎的噪声试验,包括所用的实验室类型的介绍,试验所用到的试验器材,试验的操作流程。并且基于本次研究试验所得的噪声试验数据探究了轮胎外界因素对轮胎噪声影响的规律。4、建立轮胎振动噪声仿真模型,本文所建立的轮胎噪声模型是基于模态振动的辐射噪声模型,故本章首先介绍了轮胎模态模型,并根据轮胎模态的试验结果来验证轮胎模态仿真结果;之后建立轮胎动态滚动模型,对于轮胎动态滚动模型的验证本文通过轮胎动态过凸块的试验来验证;结合验证后的轮胎模态模型和轮胎动态滚动模型建立轮胎噪声模型,并验证不同胎压和速度下的轮胎噪声的准确性。5、探究花纹对轮胎噪声的影响,根据所建立的轮胎噪声模型,以轮胎花纹的几何结构参数和材料特性参数为变量来研究轮胎花纹对轮胎噪声的影响。通过改变轮胎纵向花纹沟的高度、宽度和轮胎横向花纹节距大小以及改变轮胎花纹的材料特性参数来探究轮胎花纹对轮胎噪声的影响,得到各个因素对轮胎噪声的影响规律,为低噪声轮胎设计提供指导。