轮胎的振动特性是影响车内噪声的关键因素,而轮胎的空腔共振现象又是研究轮胎振动特性时不可忽略的部分。空腔共振现象不仅会加剧胎面的振动,还会引起轮胎空腔内声压的变化,对车轴产生很大的作用力。因此,为了可以同时分析轮胎的振动特性和空腔共振现象,本文建立了考虑胎体和空腔内声场耦合现象的流-固耦合柔性环模型。具体研究内容如下,(1)根据子午线轮胎的结构特点,将轮胎简化为柔性环模型,然后通过相关力学知识和哈密顿原理建立了考虑轮胎转速和轮辋两个平动自由度和转动自由度的柔性环模型的运动微分方程。由于子午线轮胎带束层的拉伸刚度较大,故可认为其不可伸长,进而将运动微分方程进一步简化,使得拟合参数减少,提高了研究者的工作效率。(2)在柔性环模型的基础上考虑了胎体和空腔内声场的流-固耦合现象,利用振速连续边界条件建立了轮胎胎体/空腔低频耦合柔性环模型的运动微分方程,然后利用模态展开法求解了该运动方程,得到了轮胎-轮辋系统的特征矩阵。(3)利用轮胎的模态试验验证耦合柔性环模型的可靠性和准确性,然后利用该模型分析了轮胎振动的固有特性,如结构固有频率、空腔共振频率和模态振型,最后基于耦合柔性环模型讨论了轮胎的各物理参数对轮胎固有频率的影响。