Page 99 - 《应用声学》2025年第3期

第 44 卷 第 3 期 袁新建等： 阻尼泡沫对轮胎振动的影响研究 633

表 2 CF40/CF45 泡沫的参数 径向刚度 k 3 、切向刚度 k θ 和环弹性模量 E 通
Table 2 Parameters of CF40/CF45 foam 过优化参数来确定，直到模型的径向和切向模态的

固有频率与锤击实验获得的固有频率相匹配。充
参数 CF40 值 CF45 值
气车轮固定在心轴上，轮胎胎面受到锤子的冲击。
ρ f /(kg·m −3 ) 96 96
测量了主轴上的垂直反作用力，并在频域中进行了
h f /m 0.0254 0.0254
b f /m 0.1300 0.1300 分析。
k 3f /kPa 31.4 62.5
25
c 3f /(kg·s −1 ·m −1 ) 575.12 1237.3 ᣃᑂय़Քവर
20
总结。从这些结果可以看出，这两种泡沫具有相同 15 ᣃᑂᄊѭՔവर
ቇඡᑿവर
的质量，但硬度和阻尼显著不同，其中CF45 的硬度 10
和阻尼大约是CF40的两倍。 ˟ᣉ F z FRF/dB 5 0
4.2 试验实验方法 -5

锤击实验包括将轮胎和轮辋总成充气并安装 -10
-15
在心轴上，如图 7 所示。然后在胎面中心敲击轮胎，
-20
并在频域中测量和分析垂直力，如图8所示。分析了
-25
FRF，该函数通过力锤的输入力并对力进行归一化， 0 50 100 150 200 250 300 350
ᮠဋ/Hz
从而消除了可变性。图 8 还显示了在该实验期间和
图 8 冲击锤实验的垂直主轴力结果示例
该频率范围内激发的轮胎不同模式。最低频率模式
Fig. 8 Example of vertical principal axis force
是轮胎的径向模式，中间频率来自气腔，较高频率是
results from impact hammer test
轮胎切向模式。
ୣѤག
᩻ߕ 5 带阻尼泡沫轮胎的仿真与实验

每次锤击实验都使用相同的车轮组件进行测

Ѝඡᣃᑂ
ۇᄰҧ F z 试，每次测试添加不同阻尼泡沫。轮胎选择普利司
通 HL 422 PLUS 235/65R18 106V，气压 0.2 MPa。
首先在没有阻尼泡沫的情况下对轮胎进行测试，
然后添加不同的泡沫并测量响应。这些模拟和

实验结果如图 9 所示，确定关键性能标准是第一
和第二峰值的模态频率及其振幅，结果汇总在
图 7 冲击锤实验配置
Fig. 7 Impact hammer test configuration 表3中。

表 3 仿真及实验结果汇总
Table 3 Summary of simulation and experimental results

模式 1 模式 2
方式 泡沫型号
频率/Hz FRF/dB 频率/Hz FRF/dB
无 81 19.82 287.5 9.81
仿真结果 CF40 78.4 18.57 278.3 7.82
CF45 77.4 17.22 274.9 6.46
无 81 20.31 287.5 6.88
实验结果 CF40 78.4 20.30 278.3 5.83
CF45 77.4 19.25 274.9 4.55