王 洁，李 钊，2，李子然

（1.中国科学院材料力学行为和设计重点实验室 中国科学技术大学近代力学系，安徽 合肥 230027；2.武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430205）

轮胎作为汽车结构中唯一与路面接触的部件，与路面之间的复杂物理和化学作用会导致胎面胶中橡胶分子链断裂破坏，橡胶磨屑会在行驶过程中脱落，使得胎面花纹沟变浅，轮胎刚度发生变化，严重影响车辆的操纵性能和轮胎的抓着、排水以及噪声等性能[1-3]。

对于滚动轮胎胎面磨耗，早期只能通过车辆道路磨耗试验[4]进行研究，但该方法存在成本高、耗时长的缺点，且环境和人为等多种因素影响导致测试结果的离散性较大。随着计算机技术的发展，研究者们开始尝试利用有限元分析方法对轮胎胎面的磨耗行为进行研究[5-7]。吴健等[8]计算了载重子午线轮胎在不同工况下的摩擦功，发现制动工况对胎面磨耗程度的影响较大，但其建立的轮胎模型胎面花纹仅包含纵沟，忽略了横向花纹对于胎面磨耗的影响，且磨耗分析仅针对胎面摩擦功及其分布，不够全面；J.R.CHO等[9]建立了带复杂花纹的轮胎有限元模型，对轮胎胎面的接触压力和摩擦能分布进行了研究，建立了摩擦能与磨耗速率之间的关系，指出制动工况下胎面接地区前端的摩擦能密度较大，但未考虑磨耗过程中胎面轮廓变化对于磨耗的影响；C.JIN等[10]针对含复杂花纹轮胎，引入磨耗深度和磨损质量来量化胎面的磨耗，并在仿真……