轮胎力学特性是整车动力学研究的基础,随着车辆仿真与控制技术的不断发展,建立精度高、适用范围广的轮胎模型成为轮胎力学领域需要关注的问题。车辆的行驶工况复杂多变,轮胎的工作状态常表现为非稳态,对轮胎非稳态力学特性的描述是整车动力学特性描述的重要组成部分,对实现更精确、高效的车辆动力学控制具有重要的意义。胎压作为影响轮胎非稳态力学特性的重要参数,其影响机理和特性建模问题仍待解决,为此,本文旨在建立考虑胎压的轮胎非稳态力学特性理论模型,揭示胎压对轮胎非稳态力学特性的影响机理,在理论模型的指导下建立便于工程应用的轮胎非稳态力学特性模型,并初步分析轮胎非稳态力学特性及胎压对车辆操纵稳定性的影响。为实现上述研究目标,本文主要进行了理论模型、离散仿真模型、半经验模型及模型应用四个方面的工作。理论模型方面,利用轮胎静态和动态试验数据及线性区稳态理论模型,分析了胎压和垂直载荷对轮胎接地特性和物理参数的耦合影响。在此基础上,建立了考虑胎压的小侧向输入下轮胎非稳态侧偏特性理论模型,揭示了胎压和垂直载荷对轮胎稳态及非稳态特性的耦合影响机理。离散仿真模型方面,为了表达大滑移率、复合工况下轮胎的非稳态特性,建立了轮胎力学特性离散仿真模型,对轮胎松弛长度随胎压、垂直载荷及滑移率的变化规律进行了分析。结果表明,轮胎的侧纵向松弛长度受胎压载荷的耦合影响,侧向松弛长度随胎压及垂直载荷的增加均呈现先增大后减小的变化趋势,并且随着载荷(胎压)的增大,侧向松弛长度随胎压(载荷)的变化曲线峰值点向高胎压(载荷)一侧移动;轮胎的纵向松弛长度随胎压的增大而单调减小,随载荷的增大而单调增大。并且,轮胎的侧纵向松弛长度均随滑移率的增大而减小。半经验模型方面,通过对理论模型的近似,建立了大滑移率输入范围的纯侧偏、纯纵滑工况半经验模型,为了进行回正力矩半经验建模,提出了回正力臂半经验建模的“重构法”。建立了轮胎非稳态侧偏纵滑复合工况半经验模型,并进行了侧偏、纵滑和复合工况的轮胎非稳态力学特性试验,验证了模型的正确性。模型应用方面,推导了考虑轮胎非稳态力学特性的整车二自由度模型,分析了轮胎非稳态力学特性及胎压对车辆响应的影响。结果表明,轮胎非稳态力学特性对低速下的车辆操纵稳定性的影响更加明显,胎压通过影响侧偏刚度和松弛长度影响车辆的动态响应。