轮胎的NVH(Noise Vibration&Harshness)性能是车辆性能的重要组成部分。提高轮胎的NVH性能,降低其噪声,已经成为开发和生产轮胎的基本要求。以欧盟为代表的发达国家出台了严格的法规来限制噪声不达标的轮胎进入其市场。系统地开展轮胎噪声理论、实验、仿真等方面的研究,为低噪声轮胎的设计提供理论指导以及实验和仿真计算工具具有重要的理论与工程意义。本文在总结分析前人工作的基础上,提出了用有限元方法进行轮胎的滚动振动噪声的模拟预报和轮胎固有频率及阻尼比仿真计算的方法。为此,首先给出了大变形、大转动结构的运动学分解方法的基本理论以及中心差分显式计算方法的基本理论,为滚动轮胎的瞬态有限元仿真打下了理论基础。综述了声学赫姆霍次方程及其有限元求解方法,推导了轮胎结构振动-声学耦合有限元方法的求解过程。进行了硫化橡胶和未硫化橡胶的力学实验,得到了它们的粘弹性数学模型参数,为进行轮胎瞬态滚动仿真和振动特性仿真奠定了材料数据基础。建立了轮胎振动分析的三维圆环模型和有限元模型,提出了用分量分析法来进行轮胎阻尼固有频率和阻尼比的仿真计算方法,分析了单元类型及花纹对固有频率计算的影响,明确了采用有限元法进行轮胎固有频率和阻尼比计算的具体建模要求。设计了半消声室内的轮胎近场和远场噪声实验方案,进行了不同规格不同花纹轮胎在不同速度下的噪声测试实验。运用频率特征分析方法,分析了子午线轮胎噪声的主要机理及其频率特征。提出并实施了建立轮胎花纹和胎体无缝连接的有限元模型的方法,建立了带花纹轮胎进行瞬态滚动仿真的方法和流程,得到了轮胎的滚动振动加速度谱。提出并实施了轮胎滚动振动噪声的混合拉格朗-欧拉方法,编制了相关软件,用于将空间位置不断变化的拉格朗日节点上的加速度信息向空间位置驻定不变的欧拉网格节点上映射,从而实现旋转物体的滚动振动噪声的模拟。本文建立了带花纹轮胎滚动振动噪声的模拟仿真方法,可以考虑材料、结构、花纹、工况条件等对轮胎噪声的影响,首次实现了轮胎滚动噪声的时域仿真,经与实验对比,验证了该方法的可靠性和精度。