载重车辆在高速路下坡路段事故多发,轮胎故障是最主要的原因之一,为了深入分析轮胎产生故障的影响因素,本文以12.00R20 18PR载重子午线轮胎为研究对象,在充分考虑子午线轮胎材料、几何及状态非线性变化对仿真结果影响的前提条件下,利用ABAQUS模拟轮胎在道路运输过程中的实际工况,得到轮胎在不同工况下应力场与温度场的变化规律。主要研究内容如下:(1)首先对12.00R20 18PR载重子午线轮胎采用不同橡胶材料进行了拉伸实验,得到了橡胶材料的应力应变曲线,并选用Ycoh模型来表征橡胶材料的力学性能;通过对组成橡胶材料的热物性参数进行试验研究,得到了橡胶材料的导热系数、比热容及热扩散系数;通过实验得到了橡胶材料的密度、能量损耗因子以及骨架材料的应力应变等参数。(2)通过在建立12.00R20 18PR载重子午线轮胎有限元模型的基础上,分析了轮辋轮胎装配及充气过程中的应力变化规律以及在不同下沉量的情况下轮胎的应力、应变的变化规律。(3 )分析轮胎在静载状态下及稳态滚动状态时的应力应变场,并在应力场的基础上计算轮胎生热率,根据相应的热对流交换系数模拟轮胎温度场,最后得到轮胎稳态温度场的分布规律。(4)研究载重子午线轮胎在不同速度、载荷、轮胎气压及地面摩擦系数的工况下应力场和温度场的变化规律,并在此基础上提出了载重车辆在高速路下坡路段行驶时合理的工作范围。