胎紋的設(shè)計思路是什么？不同的胎紋對輪胎行駛過程有什么物理特性上影響？輪胎花紋對輪胎的噪音特性、操縱穩(wěn)定性、滾動阻力、磨耗特性、抗?jié)窕阅芏加杏绊憽，F(xiàn)在的輪胎花紋設(shè)計已經(jīng)很大程度上智能化，在多數(shù)工作在電腦CAD軟件中實(shí)現(xiàn)。各個輪胎公司多少也會借鑒其他公司的輪胎花紋設(shè)計。但設(shè)計的背后還是有一套設(shè)計理論來支撐的。但正如其他答案提到的那樣，輪胎花紋無法對所有性能同時保證，對于不同用途的輪胎，其花紋也有著不同設(shè)計偏向。下面先給出題目中問到的輪胎花紋對車輛行駛過程的影響。
輪胎花紋和輪胎噪聲特性
輪胎噪聲的產(chǎn)生原理
1，花紋塊撞地噪聲
輪胎行駛過程中，A點(diǎn)在接地之前速度是斜向下的，接地以后，產(chǎn)生接地印痕，速度水平，具體什么的速度合成分解就不講了。放張圖就過去了。速度的改變是因?yàn)橛辛Φ淖饔?。同樣的在B點(diǎn)也發(fā)生同樣的情況。撞擊力產(chǎn)生振動與噪聲。
2，花紋槽的泵浦噪聲
由于胎面橡膠是彈性體，因而在輪胎接觸地時，溝槽腔內(nèi)空氣因體積減小而壓力增大，空氣被突然壓縮排出，形成類似噴射的噪聲，聲強(qiáng)度較大。而在輪胎接地后沿區(qū)輪胎離開地面時，溝槽腔體又恢復(fù)原狀，腔內(nèi)空氣壓力變小，周圍空氣急速補(bǔ)充到腔體，被產(chǎn)生“撲”聲，聲強(qiáng)度較弱。腔中空氣被擠壓和月彭脹的泵浦效應(yīng)，產(chǎn)生了花紋的噪聲。
3，光面胎的隨機(jī)沙聲
光面胎很有意思啊，而且寬大的光面胎配合上輪輞帥氣的一逼。跟大家一開始想的不同，干燥路面上光面胎的抓地力和操縱穩(wěn)定性是高于有花紋的輪胎的。比如我們聽說過F1規(guī)定在輪胎上加幾條溝來限制過彎速度，保證比賽安全性。
在賽場的時候，當(dāng)發(fā)動機(jī)的轟鳴聲響起，輪胎的噪聲就無所謂了，小巫見大巫。當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火以后，由人來推動賽車的時候，還是能聽到比較大的胎噪的。由于光面胎不是絕對的光滑，而且路面上也存在著小沙粒和凹坑，在胎面和地面之間就會形成許多小空腔，其中的空腔被壓縮和膨脹時，就產(chǎn)生了不規(guī)則的沙沙聲，此即為隨機(jī)沙聲。
對于有花紋的胎面，隨機(jī)沙聲能量很小，可以忽略不計。但是對于光面胎，隨機(jī)沙聲即是它的“花紋”噪聲。 光面胎上的空腔大小是隨機(jī)的，與胎面相接觸的位置也是隨機(jī)的，而發(fā)聲原理與花紋塊和花紋溝腔體的發(fā)生原理相同。 另外還有喇叭筒效應(yīng)和氣柱共鳴噪聲，有興趣的自己看一下，不具體講了。
低噪音輪胎的設(shè)計原理和設(shè)計原則
講設(shè)計原則之前先要講一下輪胎花紋的組成：
如圖所示，花紋將一組花紋塊稱為節(jié)距，節(jié)距并非一成不變的。事實(shí)上組成節(jié)距的花紋塊的尺寸設(shè)計也是有講究的。花紋塊之間的溝壑稱為花紋溝。
上面講了輪胎噪音的產(chǎn)生原理，涉及到花紋塊，花紋溝槽，花紋條的設(shè)計以及花紋節(jié)距排列等。
下面直接給出輪胎花紋噪聲相關(guān)的設(shè)計準(zhǔn)則：
1、 花紋塊的發(fā)聲與其面積有關(guān)，而與形狀無關(guān)。
2 、花紋溝槽的發(fā)聲與其長度、寬度和走向有關(guān)，與深度基本上無關(guān)。
3 、輪胎的節(jié)距比等參數(shù)應(yīng)該采用不接近整數(shù)比的無理數(shù)比。 采用上面的設(shè)計準(zhǔn)則設(shè)計之后，會通過相關(guān)的仿真系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)聲仿真，然后對結(jié)果進(jìn)行對比分析，就可以得到低噪聲輪胎花紋的設(shè)計方案。
下面就是各部分的設(shè)計原則：
1.花紋塊設(shè)計原理
花紋塊的寬度比取無理數(shù)最好，素數(shù)比位于中間，倍數(shù)比最差。
2.花紋溝的設(shè)計
各花紋槽的寬度比為不接近整數(shù)比的無理數(shù)比最好。
3.花紋條數(shù)的選擇
輪胎花紋條數(shù)越多，輪胎花紋噪聲越?。ǖ湍バ?、抓地力會相應(yīng)下降）
4.節(jié)距的選擇
同花紋塊的設(shè)計原理一樣，節(jié)距比例取無理數(shù)最好，素數(shù)比位于中間，倍數(shù)比最差。