輪胎花紋節(jié)距設(shè)計方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法，包括以下步驟：輸入輪胎周長及花紋節(jié)距信息；根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量；根據(jù)計算得到的每種節(jié)距的長度和數(shù)量生成初步節(jié)距排列方式；基于能量平均分布原理對初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式。本發(fā)明實施例的方法通過根據(jù)輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量以生成初步節(jié)距排列方式，并且進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式，成本低、效率高，可以科學(xué)的進行輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計。本發(fā)明還公開了一種輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置。
【專利說明】輪胎花紋節(jié)距設(shè)計方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種輪胎花紋節(jié)距設(shè)計方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常的輪胎花紋設(shè)計都是有多年花紋設(shè)計經(jīng)驗的工程師來進行，根據(jù)其自身的經(jīng)驗設(shè)計出噪聲性能好的輪胎花紋，從而減少輪胎的噪聲。但是在花紋樣式設(shè)計之前，最重要的是輪胎花紋節(jié)距參數(shù)設(shè)計和節(jié)距排列設(shè)計，通常的設(shè)計方法都是依靠經(jīng)驗，并沒有科學(xué)的依據(jù)，導(dǎo)致想要進一步提高，非常困難。
[0003]相關(guān)技術(shù)中，例如花紋節(jié)距排列設(shè)計，通過滿足輪胎周長不變的原則，隨機生成一定數(shù)量的初始種群，再對每一種節(jié)距排列方式進行適應(yīng)度計算，如果滿足收斂要求，則輸出結(jié)果；如果不滿足要求，則繼續(xù)進行交叉和變異，倒序等操作，再重新計算適應(yīng)度，直到滿足收斂性要求或者迭代的代數(shù)達到最大值則終止。
[0004]然而，當(dāng)種群的收斂性不滿足要求時，在進行交叉操作的過程中，輪胎每種節(jié)距的數(shù)量很有可能會發(fā)生改變，在節(jié)距長度保持不變的情況下，輪胎的周長會發(fā)生改變，而在實際的花紋開發(fā)過程中，輪胎的節(jié)距長度，每種節(jié)距的數(shù)量，輪胎周長和花紋節(jié)距的總數(shù)量都是不變的，唯一可能改變的是花紋節(jié)距的排列形式。之所以會出現(xiàn)這么多的條件來限制節(jié)距參數(shù)的改變，源于輪胎是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，設(shè)計的過程中需要考慮磨耗，排水，濕地抓著力，噪聲，滾動阻力，操縱穩(wěn)定性，舒適性等各方面性能綜合考慮，取得性能的平衡，而不是單純的只關(guān)注噪聲性能，只優(yōu)化所謂的“噪聲性能最好”的節(jié)距排列和節(jié)距參數(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0006]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種效率高、成本低的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法，包括以下步驟:輸入輪胎周長及花紋節(jié)距信息，其中，所述花紋節(jié)距信息包括:總節(jié)距數(shù)量、節(jié)距的種類、最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比例；根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量；根據(jù)計算得到的每種節(jié)距的長度和數(shù)量生成初步節(jié)距排列方式；以及基于所述能量平均分布原理對所述初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法，通過根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量，并生成初步節(jié)距排列方式，以及對初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式，成本低、效率高，解決了相關(guān)技術(shù)中依靠經(jīng)驗進行設(shè)計的缺陷，可以科學(xué)的進行輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計。
[0010]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0011]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，對每種節(jié)距的數(shù)量進行后處理，以獲取整數(shù)的每種節(jié)距的數(shù)量。
[0012]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述基于所述能量平均原理對所述初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式，具體包括:根據(jù)所述初步節(jié)距排列方式獲取節(jié)距噪聲頻譜圖；根據(jù)所述節(jié)距噪聲頻譜圖計算所述初步節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)；如果所述性能指標(biāo)達到預(yù)設(shè)指標(biāo)，則停止評估并輸出所述最終節(jié)距排列方式，否則交換所述初步節(jié)距排列方式中不同位置、不同節(jié)距種類的節(jié)距，并繼續(xù)評估。
[0013]另外，在本發(fā)明的一個實施例中，上述方法還包括:如果評估次數(shù)達到預(yù)設(shè)次數(shù)，則停止評估。
[0014]本發(fā)明另一方面實施例提出了一種輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置，其特征在于，包括:輸入模塊，用于輸入輪胎周長及花紋節(jié)距信息，其中，所述花紋節(jié)距信息包括:總節(jié)距數(shù)量、節(jié)距的種類、最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比例；計算模塊，用于根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量；生成模塊，用于根據(jù)計算得到的每種節(jié)距的長度和數(shù)量生成初步節(jié)距排列方式；以及評估模塊，用于基于所述能量平均分布原理對所述初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置，通過根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量，并生成初步節(jié)距排列方式，以及對初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式，成本低、效率高，解決了相關(guān)技術(shù)中依靠經(jīng)驗進行設(shè)計的缺陷，可以科學(xué)的進行輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0017]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，上述裝置還包括:處理模塊，用于對每種節(jié)距的數(shù)量進行后處理，以獲取整數(shù)的每種節(jié)距的數(shù)量。
[0018]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，上述裝置還包括:所述評估模塊包括:獲取單元，用于根據(jù)所述初步節(jié)距排列方式獲取節(jié)距噪聲頻譜圖；計算單元，用于根據(jù)所述節(jié)距噪聲頻譜圖計算所述初步節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)；以及輸出單元，如果所述性能指標(biāo)達到預(yù)設(shè)指標(biāo)，用于停止評估并輸出所述最終節(jié)距排列方式，否則用于交換所述初步節(jié)距排列方式中不同位置、不同節(jié)距種類的節(jié)距，并繼續(xù)評估。
[0019]另外，在本發(fā)明的一個實施例中，所述輸出單元還用于:如果評估次數(shù)達到預(yù)設(shè)次數(shù),則停止評估。
[0020]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0022]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法的流程圖；
[0023]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的隨機節(jié)距排列方式的示意圖；
[0024]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的輪胎節(jié)距噪聲頻譜示意圖；
[0025]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的節(jié)距排列中互換一個節(jié)距的示意圖；
[0026]圖5為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的最優(yōu)節(jié)距排列方式的示意圖；
[0027]圖6為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0029]圖8為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的評估模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0031]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0032]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0033]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0034]下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法及裝置，首先將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法。參照圖1所示，該方法包括以下步驟:
[0035]S101，輸入輪胎周長及花紋節(jié)距信息，其中，花紋節(jié)距信息包括:總節(jié)距數(shù)量、節(jié)距的種類、最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比例。
[0036]在本發(fā)明的一個實施例中，本發(fā)明實施例首先在設(shè)計輪胎節(jié)距的過程中，綜合考慮輪胎的磨耗，操縱性等性能的基礎(chǔ)上，給出推薦的花紋節(jié)距比例，再結(jié)合花紋設(shè)計工程師的判斷，確定最終花紋節(jié)距比例，其次在設(shè)計節(jié)距參數(shù)的過程中，根據(jù)輪胎花紋節(jié)距噪聲的發(fā)聲原理，基于能量分布越寬越好，分散能量峰值的原則，進行解方程組的運算，計算出節(jié)距的參數(shù)，如節(jié)距長度，數(shù)量等，最后在節(jié)距排列優(yōu)化的過程中，充分考慮到輪胎各種性能的平衡，不改變輸入的節(jié)距長度，每種節(jié)距的數(shù)量，節(jié)距總數(shù)，節(jié)距比例，以及輪胎周長的條件下，即只進行節(jié)距排列內(nèi)部交換不同位置不同節(jié)距種類的方法，用演化算法尋找噪聲性能最好的花紋節(jié)距排列方式，下面對輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計進行詳細(xì)贅述。
[0037]具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，首先進行信息輸入，即輸入輪胎周長，總節(jié)距數(shù)量，最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比例和節(jié)距種類。
[0038]S102，根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量。
[0039]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，其次進行計算，即根據(jù)輸入的信息基于能量平均分布，以及分布的越寬越好的原理，通過在程序內(nèi)部解方程組即進行方程組的運算，則可算出花紋節(jié)距的長度和數(shù)量。例如一個輪胎的周長為1800毫米，總的節(jié)距數(shù)量為71，最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比值為0.71，節(jié)距種類為4種，基于能量平均分布原理，可以計算出花紋的節(jié)距長度從小到大分別為:21.7323毫米、24.0579毫米、26.9409毫米與30.6089毫米，則上述四種長度的節(jié)距數(shù)量分別為21、19、17、14。
[0040]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量，進一步包括:對每種節(jié)距的數(shù)量進行后處理，以獲取整數(shù)的每種節(jié)距的數(shù)量。
[0041]在本發(fā)明的實施例中，計算出來的節(jié)距個數(shù)即數(shù)量，可能不是整數(shù)，有些會帶有小數(shù)，而實際的輪胎節(jié)距數(shù)量不可能是小數(shù)，因此需要對計算出來的帶有小數(shù)的節(jié)距數(shù)量進行后處理，例如在程序內(nèi)部或者手動修正到整數(shù)，重新計算，使得計算出來的節(jié)距數(shù)量為整數(shù)，滿足實際要求。
[0042]S103，根據(jù)計算得到的每種節(jié)距的長度和數(shù)量生成初步節(jié)距排列方式。
[0043]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，最后進行節(jié)距排列的優(yōu)化。具體地，首先，獲取輪胎周長，節(jié)距數(shù)量，節(jié)距的種類，每種節(jié)距的數(shù)量和長度，為優(yōu)化排列做準(zhǔn)備。其次，參照圖2所示，根據(jù)節(jié)距總數(shù)和每種節(jié)距的數(shù)量生成如圖所示的隨機的節(jié)距排列即初步節(jié)距排列方式。
[0044]S104，基于能量平均分布原理對初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式。
[0045]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，基于能量平均原理對初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式，具體包括:根據(jù)初步節(jié)距排列方式獲取節(jié)距噪聲頻譜圖；根據(jù)節(jié)距噪聲頻譜圖計算初步節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)；如果性能指標(biāo)達到預(yù)設(shè)指標(biāo)，則停止評估并輸出最終節(jié)距排列方式，否則交換初步節(jié)距排列方式中不同位置、不同節(jié)距種類的節(jié)距，并繼續(xù)評估。
[0046]具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，對于初步節(jié)距排列，基于能量平均原理，對其性能進行評估，即根據(jù)節(jié)距排列方式生成對應(yīng)的節(jié)距噪聲頻譜圖，通過節(jié)距噪聲頻譜圖計算節(jié)距排列的性能指標(biāo)。需要說明的是，節(jié)距排列方式在圖中頻域內(nèi)分布的越寬越好，并且峰值越低越好。
[0047]其中，在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖3所示，圖3為輪胎節(jié)距噪聲頻譜示意圖即評估的結(jié)果示意圖，圖3也可以稱為諧波譜，橫軸表示諧波的階數(shù)，縱軸表示每一階諧波的幅值大小，對應(yīng)于輪胎滾動時，節(jié)距發(fā)出的噪聲的功率大小，而且與所有諧波中，最大的幅值有關(guān)，其中，幅值越大，輪胎的節(jié)距噪聲越大因此從圖中最大的幅值大小，即可判斷輪胎的節(jié)距噪聲性能好壞。其次，高的幅值峰數(shù)量越多，輪胎的節(jié)距噪聲性能越壞?；谏鲜隼碛桑景l(fā)明實施例需要找到峰值低，且高的峰值數(shù)量少的節(jié)距排列方式，由于節(jié)距排列方式近似天文數(shù)字，人工的方法不可能實現(xiàn)，所以本發(fā)明實施例通過演化算法改變節(jié)距排列，以生成最終節(jié)距排列方式。
[0048]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，評估完該種節(jié)距的性能，如果達到目標(biāo)值即預(yù)設(shè)指標(biāo)要求，則停止計算即停止評估，否則進行交換節(jié)距的操作。具體地，參照圖4所示，隨機交換該節(jié)距排列中不同位置的，不同節(jié)距種類的節(jié)距以產(chǎn)生新的節(jié)距排列，以及對新生成的節(jié)距排列進行評估，當(dāng)性能指標(biāo)達到預(yù)設(shè)指標(biāo)以后，停止交換，輸出結(jié)果即輸出最優(yōu)距排列方式例如圖5所示，以及對結(jié)果進行繪圖。
[0049]進一步地,在本發(fā)明的一個實施例中，上述方法還包括:還包括:如果評估次數(shù)達到預(yù)設(shè)次數(shù)，則停止評估。即言，當(dāng)計算的次數(shù)達到設(shè)定值，但還沒有節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)能達到預(yù)設(shè)指標(biāo)時，也停止計算，提示尋找不到結(jié)果。
[0050]本發(fā)明實施例基于能量平均分布的原則，通過解一系列的方程組，計算得到輪胎花紋節(jié)距設(shè)計參數(shù)，并通過演化算法大量計算，得到輪胎花紋節(jié)距的最優(yōu)排列，從而可以科學(xué)的進行輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計。具體地，傳統(tǒng)經(jīng)驗的設(shè)計不一定是最優(yōu)的設(shè)計方案，通常還需要通過大量的實驗測試，修改等工作，而本發(fā)明實施例設(shè)計的花紋節(jié)距參數(shù)經(jīng)過科學(xué)的計算的，從噪聲產(chǎn)生的源頭上來解決問題，所以本發(fā)明實施例的設(shè)計方法不需要大量的實驗測試，修改等工作，大大節(jié)省的花紋開發(fā)前期的周期和節(jié)省大量的費用。另外，相關(guān)技術(shù)中節(jié)距排列通常也是用經(jīng)驗的方法來確定，但是節(jié)距數(shù)量越多，組成節(jié)距排列的方式是海量的，要從這么多的節(jié)距排列中選擇出噪聲性能好的節(jié)距排列，僅憑借經(jīng)驗是不可能的，所以本發(fā)明實施例開發(fā)了用演化算法進行優(yōu)化計算，尋找到噪聲性能最佳的排列來，大大節(jié)省了時間和費用，提高了設(shè)計效率。
[0051]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法，通過根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量，并生成初步節(jié)距排列方式，以及根據(jù)節(jié)距噪聲頻譜圖計算初步節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)，以對節(jié)距排列方式進行評估，從而通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式，成本低、效率高，解決了相關(guān)技術(shù)中依靠經(jīng)驗進行設(shè)計的缺陷，可以科學(xué)的進行輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計。
[0052]其次參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置。參照圖6所述，該裝置100包括:輸入模塊10、計算模塊20、生成模塊30與評估模塊40。
[0053]其中，輸入模塊10用于輸入輪胎周長及花紋節(jié)距信息，其中，花紋節(jié)距信息包括:總節(jié)距數(shù)量、節(jié)距的種類、最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比例。計算模塊20用于根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量。生成模塊30用于根據(jù)計算得到的每種節(jié)距的長度和數(shù)量生成初步節(jié)距排列方式。評估模塊40用于基于能量平均分布原理對初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式。
[0054]具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，本發(fā)明實施例首先在設(shè)計輪胎節(jié)距的過程中，綜合考慮輪胎的磨耗，操縱性等性能的基礎(chǔ)上，給出推薦的花紋節(jié)距比例，再結(jié)合花紋設(shè)計工程師的判斷，確定最終花紋節(jié)距比例，其次在設(shè)計節(jié)距參數(shù)的過程中，根據(jù)輪胎花紋節(jié)距噪聲的發(fā)聲原理，基于能量分布越寬越好，分散能量峰值的原則，進行解方程組的運算，計算出節(jié)距的參數(shù)，如節(jié)距長度，數(shù)量等，最后在節(jié)距排列優(yōu)化的過程中，充分考慮到輪胎各種性能的平衡，不改變輸入的節(jié)距長度，每種節(jié)距的數(shù)量，節(jié)距總數(shù)，節(jié)距比例，以及輪胎周長的條件下，即只進行節(jié)距排列內(nèi)部交換不同位置不同節(jié)距種類的方法，用演化算法尋找噪聲性能最好的花紋節(jié)距排列方式，下面對輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計進行詳細(xì)贅述。
[0055]其中，在本發(fā)明的一個實施例中，首先進行信息輸入，即輸入輪胎周長，總節(jié)距數(shù)量，最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比例和節(jié)距種類。
[0056]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，其次進行計算，即根據(jù)輸入的信息基于能量平均分布，以及分布的越寬越好的原理，通過在程序內(nèi)部解方程組即進行方程組的運算，則可算出花紋節(jié)距的長度和數(shù)量。例如一個輪胎的周長為1800毫米，總的節(jié)距數(shù)量為71，最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比值為0.71，節(jié)距種類為4種，基于能量平均分布原理，可以計算出花紋的節(jié)距長度從小到大分別為:21.7323毫米、24.0579毫米、26.9409毫米與30.6089毫米，則上述四種長度的節(jié)距數(shù)量分別為21、19、17、14。
[0057]進一步地,在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖7所示,上述裝置100還包括:處理模塊50。其中，處理模塊50用于對每種節(jié)距的數(shù)量進行后處理，以獲取整數(shù)的每種節(jié)距的數(shù)量。
[0058]在本發(fā)明的實施例中，計算出來的節(jié)距個數(shù)即數(shù)量，可能不是整數(shù)，有些會帶有小數(shù)，而實際的輪胎節(jié)距數(shù)量不可能是小數(shù)，因此需要對計算出來的帶有小數(shù)的節(jié)距數(shù)量進行后處理，例如在程序內(nèi)部或者手動修正到整數(shù)，重新計算，使得計算出來的節(jié)距數(shù)量為整數(shù)，滿足實際要求。
[0059]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，最后進行節(jié)距排列的優(yōu)化。具體地，首先，獲取輪胎周長，節(jié)距數(shù)量，節(jié)距的種類，每種節(jié)距的數(shù)量和長度，為優(yōu)化排列做準(zhǔn)備。其次，參照圖2所示，根據(jù)節(jié)距總數(shù)和每種節(jié)距的數(shù)量生成如圖所示的隨機的節(jié)距排列即初步節(jié)距排列方式。
[0060]進一步地,在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖8所示,評估模塊40包括:獲取單元41、計算單元42與輸出單元43。
[0061]其中，獲取單元41用于根據(jù)初步節(jié)距排列方式獲取節(jié)距噪聲頻譜圖。計算單元42用于根據(jù)節(jié)距噪聲頻譜圖計算初步節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)。如果性能指標(biāo)達到預(yù)設(shè)指標(biāo)，則輸出單元43用于停止評估并輸出最終節(jié)距排列方式，否則輸出單元43用于交換初步節(jié)距排列方式中不同位置、不同節(jié)距種類的節(jié)距，并繼續(xù)評估。
[0062]具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，對于初步節(jié)距排列，基于能量平均原理，對其性能進行評估，即根據(jù)節(jié)距排列方式生成對應(yīng)的節(jié)距噪聲頻譜圖，通過節(jié)距噪聲頻譜圖計算節(jié)距排列的性能指標(biāo)。需要說明的是，節(jié)距排列方式在圖中頻域內(nèi)分布的越寬越好，并且峰值越低越好。
[0063]其中，在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖3所示，圖3為輪胎節(jié)距噪聲頻譜示意圖即評估的結(jié)果示意圖，圖3也可以稱為諧波譜，橫軸表示諧波的階數(shù)，縱軸表示每一階諧波的幅值大小，對應(yīng)于輪胎滾動時，節(jié)距發(fā)出的噪聲的功率大小，而且與所有諧波中，最大的幅值有關(guān)，其中，幅值越大，輪胎的節(jié)距噪聲越大因此從圖中最大的幅值大小，即可判斷輪胎的節(jié)距噪聲性能好壞。其次，高的幅值峰數(shù)量越多，輪胎的節(jié)距噪聲性能越壞?；谏鲜隼碛?，本發(fā)明實施例需要找到峰值低，且高的峰值數(shù)量少的節(jié)距排列方式，由于節(jié)距排列方式近似天文數(shù)字，人工的方法不可能實現(xiàn)，所以本發(fā)明實施例通過演化算法改變節(jié)距排列，以生成最終節(jié)距排列方式。
[0064]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，評估完該種節(jié)距的性能，如果達到目標(biāo)值即預(yù)設(shè)指標(biāo)要求，則停止計算即停止評估，否則進行交換節(jié)距的操作。具體地，參照圖4所示，隨機交換該節(jié)距排列中不同位置的，不同節(jié)距種類的節(jié)距以產(chǎn)生新的節(jié)距排列，以及對新生成的節(jié)距排列進行評估，當(dāng)性能指標(biāo)達到預(yù)設(shè)指標(biāo)以后，停止交換，輸出結(jié)果即輸出最優(yōu)距排列方式例如圖5所示，以及對結(jié)果進行繪圖。
[0065]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，輸出單元43還用于:如果評估次數(shù)達到預(yù)設(shè)次數(shù)，則停止評估。即言，當(dāng)計算的次數(shù)達到設(shè)定值，但還沒有節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)能達到預(yù)設(shè)指標(biāo)時，也停止計算，提示尋找不到結(jié)果。
[0066]本發(fā)明實施例基于能量平均分布的原則，通過解一系列的方程組，計算得到輪胎花紋節(jié)距設(shè)計參數(shù)，并通過演化算法大量計算，得到輪胎花紋節(jié)距的最優(yōu)排列，從而可以科學(xué)的進行輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計。具體地，傳統(tǒng)經(jīng)驗的設(shè)計不一定是最優(yōu)的設(shè)計方案，通常還需要通過大量的實驗測試，修改等工作，而本發(fā)明實施例設(shè)計的花紋節(jié)距參數(shù)經(jīng)過科學(xué)的計算的，從噪聲產(chǎn)生的源頭上來解決問題，所以本發(fā)明實施例的設(shè)計方法不需要大量的實驗測試，修改等工作，大大節(jié)省的花紋開發(fā)前期的周期和節(jié)省大量的費用。另外，相關(guān)技術(shù)中節(jié)距排列通常也是用經(jīng)驗的方法來確定，但是節(jié)距數(shù)量越多，組成節(jié)距排列的方式是海量的，要從這么多的節(jié)距排列中選擇出噪聲性能好的節(jié)距排列，僅憑借經(jīng)驗是不可能的，所以本發(fā)明實施例開發(fā)了用演化算法進行優(yōu)化計算，尋找到噪聲性能最佳的排列來，大大節(jié)省了時間和費用，提高了設(shè)計效率。
[0067]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置，通過根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量，并生成初步節(jié)距排列方式，以及根據(jù)節(jié)距噪聲頻譜圖計算初步節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)，以對節(jié)距排列方式進行評估，從而通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式，成本低、效率高，解決了相關(guān)技術(shù)中依靠經(jīng)驗進行設(shè)計的缺陷，可以科學(xué)的進行輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計。
[0068]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實施例所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所理解。
[0069]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認(rèn)為是用于實現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實現(xiàn)在任何計算機可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計算機的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計算機可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(⑶ROM)。另外，計算機可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因為可以例如通過對紙或其他介質(zhì)進行光學(xué)掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。
[0070]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或他們的組合來實現(xiàn):具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。
[0071]本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
[0072]此外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。
[0073]上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0074]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0075]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟: 輸入輪胎周長及花紋節(jié)距信息，其中，所述花紋節(jié)距信息包括:總節(jié)距數(shù)量、節(jié)距的種類、最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比例； 根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量； 根據(jù)計算得到的每種節(jié)距的長度和數(shù)量生成初步節(jié)距排列方式；以及基于所述能量平均分布原理對所述初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量，進一步包括: 對每種節(jié)距的數(shù)量進行后處理，以獲取整數(shù)的每種節(jié)距的數(shù)量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述能量平均原理對所述初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式，具體包括: 根據(jù)所述初步節(jié)距排列方式獲取節(jié)距噪聲頻譜圖； 根據(jù)所述節(jié)距噪聲頻譜圖計算所述初步節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)； 如果所述性能指標(biāo)達到預(yù)設(shè)指標(biāo)，則停止評估并輸出所述最終節(jié)距排列方式，否則交換所述初步節(jié)距排列方式中不同位置、不同節(jié)距種類的節(jié)距，并繼續(xù)評估。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括:如果評估次數(shù)達到預(yù)設(shè)次數(shù)，則停止評估。
5.一種輪胎花紋節(jié)距的設(shè)計裝置，其特征在于，包括: 輸入模塊，用于輸入輪胎周長及花紋節(jié)距信息，其中，所述花紋節(jié)距信息包括:總節(jié)距數(shù)量、節(jié)距的種類、最小節(jié)距長度與最大節(jié)距長度的比例； 計算模塊，用于根據(jù)輸入的輪胎周長及花紋節(jié)距信息，基于能量平均分布原理計算每種節(jié)距的長度和數(shù)量； 生成模塊，用于根據(jù)計算得到的每種節(jié)距的長度和數(shù)量生成初步節(jié)距排列方式；以及評估模塊，用于基于所述能量平均分布原理對所述初步節(jié)距排列方式進行評估，以通過演化算法改變節(jié)距排列生成最終節(jié)距排列方式。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括:處理模塊，用于對每種節(jié)距的數(shù)量進行后處理，以獲取整數(shù)的每種節(jié)距的數(shù)量。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述評估模塊包括: 獲取單元，用于根據(jù)所述初步節(jié)距排列方式獲取節(jié)距噪聲頻譜圖； 計算單元，用于根據(jù)所述節(jié)距噪聲頻譜圖計算所述初步節(jié)距排列方式的性能指標(biāo)；以及 輸出單元，如果所述性能指標(biāo)達到預(yù)設(shè)指標(biāo)，用于停止評估并輸出所述最終節(jié)距排列方式，否則用于交換所述初步節(jié)距排列方式中不同位置、不同節(jié)距種類的節(jié)距，并繼續(xù)評估。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述輸出單元還用于:如果評估次數(shù)達到預(yù)設(shè)次數(shù)，則停止評估。
【文檔編號】B60C11/03GK104228471SQ201410446988
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】危銀濤, 馮啟章, 馮希金 申請人:清華大學(xué)