在轮胎成型过程中,平宽和辅鼓(BT鼓)直径是两个最重要的参数,对轮胎耐久性能的影响至关重要。在实际生产中工程师通过不断调整平宽和辅鼓直径的大小,来调整胎体和带束层的伸张和变形,从而改善轮胎耐久性能。轮胎作为一个多层复合网状结构,其受力是复杂的,还没有一种理论模型能够完全模拟轮胎的各种性能要求,尤其是改变平宽和辅鼓直径对轮胎的耐久性能的影响。虽然实际生产中工程师们都在反复调试参数,但始终处于一种摸索和经验总结的状态,而且不同规格的轮胎同样改变平宽和辅鼓直径,得出的实验结果可能是相反的。运用有限元技术模拟参数值改变在轮胎的实际生产中可以进行更加灵活的理论指导,优化轮胎生产成型参数,降低轮胎应力集中和生热,大应力与高温会加速轮胎在耐久性测试中的破坏速度,从而可以提高轮胎耐久性能,缩短研发周期,降低科研成本,具有重要的研究价值与经济价值。本课题是基于某企业实际研发需求,借助于ABAQUS软件,使用四季胎各部位材料的力学和热学实验数据为基础,根据半耦合的思想,将轮胎静态接地印记等各项实测数据作为对比验证,建立精准力场模型,改变相关参数分析轮胎应力变化,随后建立275/65R17轮胎温度场模型,改变相关参数分析轮胎温度变化。首先,平宽和辅鼓直径数值改变,经过成型鼓胶囊和硫化胶囊膨胀之后:平宽改变胎体拉伸率;辅鼓直径改变带束层角度(软件中用辅鼓直径来表示)、带束层拉伸率、带束层密度、胎体拉伸率(实测值)、冠带层拉伸率。其次,对轮胎各部位胶料进行单轴拉伸试验,获取应力应变数据,经过对比最终选择Yeoh模型对曲线进行拟合得到各部位胶料的本构参数,选用加强筋模型模拟帘线复合材料,建立有限元模型并验模,分析平宽改变对胎圈胎肩处应力的影响。最后,通过实验测定与综合理论考究确定轮胎导热系数、比热、密度等,借助于MATLAB与Fortran语言计算生热率,定义内热源,确定轮胎热边界,实现稳态温度场的建立。同时与轮胎公司提供的的轮胎稳态时外表面温度曲线做对比,验证模型精度较高,分析辅鼓直径改变对胎圈胎肩处温度的影响。有限元分析结果表明:平宽和辅鼓直径的改变,对轮胎应力与温度场有较大影响,适当的平宽数值和辅鼓直径数值明显的降低了轮胎特别是胎圈与胎肩部位的应力和温度,提高了轮胎的耐久性能,为今后轮胎结构设计优化与成型参数调整提供指导,提高轮胎的使用寿命。