Étude des mécanismes aérodynamiques à l'origine du bruit de contact pneumatique/chaussée - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Study of aerodynamic mechanisms leading to tyre/road noise

Étude des mécanismes aérodynamiques à l'origine du bruit de contact pneumatique/chaussée

Résumé

This thesis deals with air-pumping mechanisms leading to tyre/road noise in the caseof a slick tyre rolling on a cylindrical road cavity. A CFD model was used to calculate the dyna-mic air pressure variation at the cavity bottom, assuming a volume variation of this cavity duringcontact with the tyre. A piston method was validated in order to model this volume variation by avertical displacement of the cavity bottom, equivalent to the volume variation caused by the tyretread penetration during contact. The volume variation used in the piston model was determinedfirst numerically by a contact model and then experimentally by measuring the penetration of therubber on a test rig. The latter was also used for the measurement of dynamic air pressure at thecavity bottom, showing that air-pumping fewly depends on the applied load but increases withspeed and decreases with the cavity depth. These results were then compared with the numericalresults modeling the experimental set-up, considering the different testing configurations. The in-ternal overpressure calculated at the cavity bottom increases with the change in volume and theagreement with measurements was satisfactory. The calculation of the dynamic air pressure at theleading and trailing edges showed that the internal air-pumping during the cavity opening gene-rates an external wave which propagates mainly towards the rear of the tyre. The energy level ofthe emitted waves increases with the rolling speed according to a speed exponent which valuedepends on the percentage of the cavity volume variation
Cette thèse traite des mécanismes de pompage d'air à l'origine du bruit de roulementdans le cas d'un pneumatique lisse roulant sur une cavité cylindrique intégrée à la chaussée. Un modèle CFD est utilisé pour calculer la variation de la pression d'air dynamique au fond de la cavité dont le volume varie durant le contact avec le pneu. Une méthode de piston a été validée pour modéliser cette variation de volume par un déplacement vertical du fond de la cavité, équivalent à la variation de son volume causée par la pénétration de la bande de roulement durant le contact. La variation de volume utilisée dans le modèle de piston est déterminée tout d'abord numériquement par un modèle de contact puis expérimentalement par la mesure de la pénétration de la gomme sur un banc d'essai. Ce dernier a également servi pour la mesure de la pression d'air dynamique au fond de la cavité, montrant que le pompage d'air dépend peu de la charge appliquée mais augmente avec la vitesse et diminue avec la profondeur de la cavité. Ces résultats sont ensuite comparés aux résultats numériques prenant en compte les dfférentes configurations expérimentales. La surpression interne calculée au fond de la cavité augmente avec la variation de volume et l'accord avec la mesure est satisfaisant. Le calcul de la pression d'air dynamique aux bords d'attaque et de fuite montre que le pompage d'air interne lors de l'ouverture de la cavité génère une onde qui se propage à l'extérieur principalement vers l'arrière du pneu. Le niveau d'énergie des ondes émises augmente avec la vitesse de roulement suivant un exposant de vitesse dont la valeur dépend du pourcentage de variation de volume de la cavité.
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Dates et versions

tel-03134305 , version 1 (08-02-2021)
tel-03134305 , version 2 (23-03-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03134305 , version 1

Citer

Marianne Bou Leba Bassil. Étude des mécanismes aérodynamiques à l'origine du bruit de contact pneumatique/chaussée. Sciences de l'ingénieur [physics]. École Centrale de Nantes, 2020. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03134305v1⟩
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