重型车辆因其承载能力大,通过性强,被广泛应用于设施建设和军事重工领域。随着人们对重型车辆性能要求的日益提升,其不仅要满足强载重能力,还要具备行驶灵活性和操纵稳定性。这对重型车辆的转向控制技术和助力机构安全性提出了更高要求,而轮胎的转向阻力矩是转向控制器设计和转向助力系统优化设计的重要依据之一。因此,本文基于重型车辆轮胎原地转向阻力矩特性描述不充分的问题,建立能对复杂工况下的原地转向阻力矩进行有效预测的模型,研究影响原地转向阻力矩的核心因素,并探索其迟滞行为。首先,介绍了重型车辆转向机构特点,基于车辆重力势能的变化和轮胎接地区域的摩擦力,建立重型车辆的轮胎原地转向阻力矩模型。其中,基于Lu Gre摩擦模型构建了表面附着摩擦阻力矩模型;根据接地印迹处胎面迟滞变形而产生的能量损失,基于Maxwell迟滞模型建立了弹性迟滞摩擦阻力矩模型。其次,通过原地转向阻力矩模型,仿真分析轮胎定位参数、胎压、转向幅值和载荷对原地转向阻力矩的影响;通过仿真探究了原地转向阻力矩模型对迟滞行为的描述能力,证明原地转向阻力矩模型可有效复现擦除特性、多值性、同余特性和返回点记忆特性,确认模型对历史极值和回线形状具有良好的记忆性。然后,基于重型车辆单轴转向系统测试台,试验探索轮胎转向频率、载荷、路面工况和转向角幅值对原地转向阻力矩的影响规律;依据转向阻力矩试验数据,进行原地转向阻力矩模型参数的拟合;根据轮胎换向后原地转向阻力矩突变并重新积蓄增加的现象,提出原地转向阻力矩的蓄力特性;通过轮胎任意换向回转的阻力矩试验,验证了模型的有效性。最后,对原地转向阻力矩的迟滞行为进行试验探究,通过试验证明了原地转向阻力矩具有擦除特性、多值性、同余特性和返回点记忆特性。同时发现当轮胎回转角较小时,原地转向阻力矩在极限转角处的返回点记忆性将失效,只有回转角度达到一定数值后才呈现出返回点记忆性,这不同于标准迟滞系统。因此,原转向阻力矩的迟滞行为具有普遍性和特殊性。本文的创新之处在于,建立了考虑迟滞行为的原地转向阻力矩模型,其能对轮胎任意换向转动下的原地转向阻力矩进行有效预测,适合实际工程需要。模型可复现典型迟滞行为,可为转向控制的补偿器设计提供支持。同时通过试验发现,原地转向阻力矩具有标准的擦除特性、同余特性和多值特性,但原地转向阻力矩的返回点记忆特性存在失效的情况,该特点与标准迟滞系统不同,可为弹性体运动系统的迟滞特性研究提供借鉴。