越野车辆通常在松软路面上行驶作业,深入研究轮胎与松软路面之间的相互作用对越野车辆在各种复杂路面上的通过性预测和越野车辆的设计开发、优化及性能评估具有重要意义。针对有限元方法或离散元方法不能单独有效描述轮胎与松软路面相互作用的问题,本文运用有限元与离散元耦合方法仿真分析越野车轮胎在卵石路面上的行驶行为,其中具有连续介质特性的越野车轮胎采用有限元方法描述,具有散体介质特性的卵石路面采用离散元方法描述。首先根据越野车轮胎各部分结构的力学特性,采用YEOH材料模型描述轮胎橡胶材料的超弹性特性,采用正交各向异性材料模型描述轮胎橡胶-帘线复合材料的各向异性特性,建立了越野车轮胎有限元模型。通过进行轮胎径向刚度与纵向刚度仿真分析和相应的刚度试验,验证了越野车轮胎有限元模型的正确性。考虑到离散元模型细观力学参数无法通过试验直接获取,为了使仿真建模中从颗粒细观尺度上描述卵石路面的宏观力学特性,对土槽实验用卵石进行三轴压缩试验,并实现相应的三轴压缩试验数值模拟。通过使围压为25kPa、50kPa和100kPa工况时仿真得到的卵石试件偏应力-轴向应变特性与试验相应工况结果吻合,标定了用于越野车轮胎卵石路面行驶行为仿真分析的离散元模型细观力学参数。然后利用Ls-Propost软件并通过自重密实计算建立了能表征实际卵石路面宏观力学特性的卵石路面离散元模型。基于室内单轮土槽实验,建立了越野车轮胎卵石路面FEM-DEM耦合模型,使用LS-DYNA仿真分析了不同滑转率工况下越野车轮胎在卵石路面上的行驶行为,仿真得到的路面变形情况、行驶性能参数(轮胎牵引力、轮辋下陷量)及其随滑转率变化关系与土槽实验结果一致性良好,验证了该FEM-DEM耦合模型及仿真分析方法的有效性。最后在有限元与离散元耦合方法分析越野车松软路面行驶行为得到有效性确认的基础上,仿真研究了胎面花纹、车轮载荷及轮胎胎压对轮胎松软路面牵引特性的影响。