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在能源日益减少而人们对能源的需求不断增长的今天,提高燃油经济性和降低轮胎在行驶过程中的能量损失是轮胎设计中的重大课题,研究轮胎在滚动状态下的滚动阻力对轮胎设计有着重要意义。本文首先阐述了轮胎滚动摩擦的原理和轮胎滚动阻力的发生机理。在此基础上,使用有限元数值分析软件ADINA建立一种在轮胎滚动状态下,求解轮胎的滚动阻力数值的方法,并参照国标GB/T 18861-2012中的滚动阻力实验模型建立起轮胎的滚动分析模型,对12.00R2016PR全钢载重子午线轮胎进行了滚动模拟有限元分析。进而提出优化轮胎结构和减小滚动阻力的方法。对轮胎滚动进行有限元分析时考虑了轮胎材料的本构非线性关系；考虑了轮胎在大变形下,位移和应变的非线性关系；考虑了轮胎和接触体的摩擦作用使得边界条件随载荷的加载而发生不可恢复的变化；并在轮胎橡胶材料的选择上,对比选用较为合理的Mooney-Rivlin橡胶材料本构模型。在ADINA中建立轮胎的三维有限元模型。对轮胎进行不同气压和不同载荷作用下轮胎静载模拟分析和动态滚动模拟分析。查看在不同工况下轮胎的应力、变形、下沉量和滚动阻力。最后改变轮胎的带束层的宽度,分析滚动阻力,得出最佳带束层长度。本文主要有三个特点,第一,使用了国标规定的轮胎分析系统和计算流程,这对于预测轮胎的滚动阻力的准确性有着重要的意义；第二,根据轮胎结构设计法则改变轮胎结构参数情况下进行有限元模拟分析；第三,使用ADINA软件的命令流修改有限元分析模型,通过命令流能快速的建立有限元分析模型,并能快速对有限元模型的参数进行修改以满足轮胎在不同工况下的有限元分析。本课题属于山东省自然科学基金“轮胎滚动阻力的测试机理、方法与仿真研究(2013ZRB01123)”项目中有限元分析的部分,此项目还包括在某公司进行的轮胎的滚动阻力的试验数据采集部分,将试验所得数据与本文研究的数据对比,两种数据的趋势是相同的,数据显示的结论主要有以下几个方面,在一定的速度和充气压力下,滚动阻力及滚动阻力系数会随载荷的增大而增大：在一定的速度和垂直载荷下,滚动阻力会随轮胎充气压力的增大而减小。3#带束层的宽度最终优化为109.06mm。