汽车的行驶安全是对汽车最基本的也是最高的要求,轮胎温度的变化对轮胎的整体性能产生重要的影响,进而影响汽车的行驶安全,因此轮胎的温度场研究是国内外汽车厂商和轮胎厂商都特别关注的问题。一直以来轮胎温度场的研究结果却仍然不尽人意,主要的问题就是材料本构模型的辨识结果不理想;难以准确确定轮胎热边界条件;建立的模型与试验测试结果对比不好。本文以建立一个精确的温度场模型为目标,从建模开始所需要的橡胶材料参数、材料模型的精确辨识、轮胎有限元模型的验证、轮胎热边界条件的确定、稳态温度场都进行严格的试验测试,以试验结果为标准对模型进行多方面的验证。为建立一个高精度的有限元模型,本文对轮胎的橡胶和骨架材料参数进行了包括材料拉伸、压缩、剪切等试验测试;通过试验测试准确获取轮胎橡胶材料参数,并自行编写程序可对材料模型进行高精度辨识。通过实际测试轮胎不同工况下的力学性能,从轮胎的纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、扭转刚度和轮胎的接地印迹等方面对轮胎有限元模型进行对比验证。通过试验测试了轮胎热传导分析所需的橡胶材料的比热、导热系数,利用DMA动态热机械分析仪测试了橡胶粘弹性损耗正切值,编写MATLAB程序把轮胎的应力应变经过八阶傅里叶变换生成轮胎有限元模型的单元生热率,再结合Fortran程序把单元生热率导入有限元模型中生成轮胎温度场的内热源。通过试验实际测试轮胎的温度场进行修正轮胎的边界对流换热系数,赋予轮胎内腔空气材料属性与轮胎进行热量传导。对轮胎的温度场验证主要是通过测试轮胎在外转鼓试验台的不同工况下的温度场,通过红外测温枪测试轮胎的外表面温度值,试验结果与仿真结果的对比验证了轮胎有限元模型的精度比较高。论文通过试验测试结果和仿真结果的对比研究了轮胎的载荷、胎压、速度对稳态温度场的影响,轮胎的载荷和速度的变化对轮胎的温度场影响比较大,胎压的变化对温度场影响比较小。仿真了轮胎在不同侧倾角下对轮胎温度场的影响,受力较大一侧的胎肩胎侧温度明显比受力小的一侧温度高,而且高温区域也比较大,与实际轮胎侧倾下轮胎印迹压力是符合。考虑到温度场对轮胎滚动阻力的影响是比较大的,因此通过试验和仿真的结果研究了胎压、载荷、速度对滚动阻力的影响,通过试验与仿真的精度对比验证了模型的可靠性。