轮胎的温度和压力是轮胎运行时两个非常重要的状态参数,其对汽车和轮胎的安全性有重要影响。本文通过自主开发的轮胎试验台,以215/70R15半钢子午线轮胎的温度和压力两个状态参数为研究对象,采用实验和仿真相结合的方法,对轮胎内外表面温度以及断面处温度场和胎压进行研究,旨在研究不同工况下轮胎温度与压力特性的变化和爆胎时胎压的激跃变化,为轮胎安全提供预警。本文的研究主要包括以下几个方面:首先,基于自主开发的轮胎试验台,采集轮胎内外表面温度以及胎压和轮胎半径,获得轮胎非稳态状态下轮胎内表面的温升变化情况和稳态状态轮胎内表面温度,研究轮胎外表面的温度分布规律以及不同运行工况对轮胎外表面温度场分布的影响。建立轮胎温度与使用条件的线性关系。其次,论文选取橡胶模型为Yeoh模型,选取帘布层、带束层为加强筋模型;根据材料模型建立该型号轮胎的有限元模型,从充气断面宽,下沉量等方面且结合在不同压力不同载荷情况下轮胎的半径验证轮胎有限元模型的准确性,在此基础上对该轮胎在静载状态下的各部位受力状态和接地印迹进行分析。然后,用Python编写程序读取轮胎在不同工况下的每个单元的应力应变数据,然后用MATLAB编写程序计算生热率,用FORTRAN语言编写程序读取生热率,通过USDFLD和HETVAL子程序完成生热率赋值,以轮胎内外表面的温度为边界条件不断调整对流换热系数,建立针对215/70R15轮胎温度场模型;分析不同工况下轮胎断面温度场分布,建立轮胎断面处最高温度与速度、载荷和胎压的关系。最后,通过实验探究不同车速、载荷对轮胎气压的影响,建立轮胎压力变化模型;研究胎压激跃变化的规律,得到在自由状态下不同初始胎压,流通截面积下轮胎气压变化的曲线;在实验的基础上根据胎压信号确定爆胎压力梯度阈值,并验证爆胎压力梯度阈值正确性。