参照三鼓式一次成型法的制造工艺，用ABAQUS软件仿真了445/65R22.5 RLB900型宽基子午线轮胎的成型过程，通过将成品胎的材料分布仿真图与实测图的对比，说明了仿真方法的合理性。通过仿真分析，获得了在成型过程中不同部件的胶料流动情况，通过分析无花纹和有花纹的轮胎成型过程，提出帘线力梯度作为评价成型质量的标准。为了消除胎冠区域胶料凸起的异常现象，提出了减薄胎面外侧胶料厚度和改变半成品胎超定型位置的方法，结果表明减薄胎面外侧胶料厚度和增加超定型位置使胶料流动更均匀，能够解决胎冠胶料凸起的问题。研究结果可以为优化轮胎施工设计和提升成型质量提供指导。

对负荷变形后的轮胎花纹进行3D打印重构,分别对垂直对称花纹、点对称花纹和轴对称花纹3种花纹结构的轮胎模型进行风洞试验,获得轮胎花纹表面压力脉动(压力脉动)特性和花纹气动噪声(气动噪声)。结果表明,花纹结构对轮胎压力脉动特性有显著影响,压力脉动越大,其对应的气动噪声越高。研究结果为有效控制轮胎压力脉动、降低气动噪声提供了参考。

针对185/65R14乘用车轮胎,采用流体动力学计算方法,研究轮胎外轮廓对轮胎气动阻力的影响。结果表明:轮胎外轮廓对轮胎气动阻力因数影响明显,轮胎气动阻力因数的差异最大可达14.1%;通过改进影响气流分离的轮胎外轮廓,可以减小气流尾涡以降低轮胎气动阻力。本研究结果可为低气动阻力轮胎结构设计奠定基础。

为实现轮胎成型过程的可视化，利用ABAQUS软件模拟了12．00R20载重子午线轮胎的二次法成型过程。轮胎成型过程主要分为帘布筒部件贴合、一段鼓部件贴合、带束鼓部件贴合、生胎成型和硫化机内定型等5个工序。生胎成型过程采用轴对称模型模拟，运用ABAQUS／Standard隐式求解器求解；机内定型过程采用三维模型模拟，运用ABAQUS／Explicit显示求解器求解。将仿真轮胎和实际生产轮胎的材料分布图进行对比，结果表明，二者的材料分布具有良好的一致性。在此基础上，分析了机内定型过程中带束层帘线的帘线力分布和帘线角度变化。

利用ABAQUS软件建立计及复杂花纹的205/55R16型子午线轮胎3D有限元模型,通过接地试验验证了有限元模型的精度,并提取轮胎在滚动过程中单个节距花纹沟体积变化历程。结合Lighthill声学理论和FW-H方程,利用动网格技术将花纹沟体积变化历程作为流体计算边界条件,计算花纹泵浦噪声,并与试验结果取得了较好的一致性。在此基础上,分析了使用因素对轮胎泵浦噪声的影响,轮胎花纹泵浦噪声随载荷和速度的增加而增加,随着轮胎气压的增加而减小。泵浦噪声与滚动程中花纹沟体积变化率成正比,提出以单一节距花纹沟体积变化率作为泵浦噪声的评价指标,控制花纹沟变形可实现降噪,为设计低噪声轮胎提供了新思路。