轮胎-路面动力相互作用是路面行为分析的重要基础理论。本文借助ABAQUS有限元软件,通过建立轮胎-路面三维有限元仿真模型。在不同行驶状态下,从路面参数、轮胎参数和荷载三个方面对轮胎-路面动力相互作用的影响开展仿真研究。主要结论如下:子午线轮胎有限元建模。本文选用205/55R16型半钢子午线轮胎,在建立有限元模型时,考虑轮胎结构的几何非线性、材料非线性以及轮胎与路面接触的非线性,对轮胎结构进行合理简化,建立二维模型后,采用旋转功能得到三维有限元模型。建模过程中橡胶基体材料选用Yeoh模型来模拟超弹性橡胶材料,采用Rebar模型模拟橡胶-帘线复合材料,同时对轮胎模型进行试算与复核。开展路面参数对轮胎接地特性的影响研究。通过建立轮胎-路面耦合模型,从路面基层厚度、摩擦系数、面层模量对轮胎接地性能的影响研究。研究发现:轮胎接地应力受基层厚度影响很小;静态下,轮胎接地应力随着摩擦系数的增加而增加,相比于自由滚动,在驱动和制动工况下,接地应力都有较大的提高。接地应力整体呈现随模量的提高而增大,但增幅较小。进行轮胎参数和荷载对轮胎接地性能的影响研究。从轮胎带束帘线角、胎压、荷载、轮胎滚动速度对轮胎接地性能的影响。研究发现:在不同行驶状态下,随着带束帘线角的增加,轮胎的接地应力整体呈现下降。轮胎接地应力随着胎压的增加而增加,接地面积逐渐减少并向胎迹中心收缩。轮胎接地印迹随着荷载的增加而增大,在动态行驶状态下,高荷载将使胎肩的接地应力急剧增加。低滚动速度时,轮胎的接地性能变化较小,而在较高滚动速度时,驱动和制动条件下接地应力都有较大幅度的提高,且在某些时刻出现接地应力的突增。分析轮胎和路面参数对路面受力特性影响研究。研究发现:静态和稳态下的接地印迹和接地应力较为稳定,在驱动工况下,接地印迹将出现后移现象,在制动工况下,接地印迹将出现前移现象,这与轮胎的接地印迹是相对应的,且在这两种条件下路面接地应力将会较大幅度增加。在驱动和制动工况下,路面的拉应力区域将会增加,且制动下的拉应力显著高于驱动下,这将增加路面的病害。基于以上,以期为轮胎结构和沥青路面的设计提供支持。