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为了在不影响轮胎寿命的前提下提升轮胎的滚动阻力性能,以某205/55R16型轿车子午线轮胎为研究对象,利用Abaqus和Fluent软件建立了轮胎自由滚动模型以及轮胎温度场模型,并通过温度测试和滚动阻力试验验证了仿真模型的可靠性。提出了应用满应力设计的轮胎轮廓优化设计理论,结合仿真模型,基于渐进优化算法针对轮胎外轮廓进行了优化。结果表明:应用满应力设计方法设计的轿车子午线轮胎滚动阻力显著下降;轮胎质量减轻;轮胎的应变能密度梯度模下降明显,轮胎寿命有所上升。证明了合理分配轮胎橡胶部件受力分布能够提升轮胎性能。