随着对汽车研究的不断深入，人们对于汽车平顺性等方面的要求也越来越高。轮胎作为汽车和路面之间相互接触的唯一部件，在通过衰减路面传递到悬架上的力来减小不平路面的影响方面起重要作用。为充分研究轮胎在不平路面上滚动时的平顺性，研究人员主要是利用仿真分析的方法对轮胎通过障碍物时所表现出的非线性及动态特性进行研究的。为充分研究轮胎在低速和高速行驶时的力学特性，可借助试验设备对轮胎的特定工况进行测量，同时也可利用计算机软件（如ADAMS等多体动力学软件）进行轮胎动力学的仿真分析。因此，本文将主要通过试验分析及仿真模拟的方法来研究轮胎的动态特性及其作用机理，并为后续开发出适用于高频动力学特性研究的模型奠定基础。本文的主要研究内容包括：1.考虑到轮胎动态特性的影响因素，分别从稳态、模态和高速动态三个方面设计了试验。其中，稳态试验主要完成了关于轮胎刚度特性的测量，即轮胎在水平路面上的径向、侧向、纵向刚度和轮胎在cleat上的垂向刚度；模态试验主要完成了轮胎在轮心固定以及不同胎压条件下的径向模态、纵向模态以及侧向模态特性的测试；高速试验过程中，通过预试验的方法发现并解决了试验过程中存在的问题，并完成了轮胎在不同胎压、载荷、速度以及cleat尺寸条件下的高速越障试验。2.高速试验是本文研究的重要内容。通过对高速试验数据的分析可得出：在时域范围内，轮胎高速通过cleat的力学特性随着胎压、载荷、速度以及cleat尺寸的变化将呈现出规律性的变化。此外，将时域信号经快速傅里叶变化转化成频域信号，通过观察幅频特性曲线可知，轮胎的纵向力在频率为20Hz和80Hz左右出现峰值，垂向力在80Hz左右出现峰值。3.基于FTire模型对轮胎在频域范围内所表现出的幅频特性进行仿真验证。基于试验所测得的关于轮胎的属性数据（如不同胎压下刚度试验数据、模态试验数据和部分高速试验数据），辨识得到FTire模型，观察频域范围内的仿真结果。同时，利用ADAMS/Tire Testrig对FTire模型的预测能力进行了验证。4.基于有限元软件ABAQUS，利用简化的有限元模型仿真模拟轮胎通过cleat的过程，结合高速试验数据的分析结果，分析轮胎通过cleat过程中力学特性的变化及其作用机理。