轮胎花纹是轮胎产品设计中的重要组成部分,直接影响车辆的舒适性与安全性,随着轮胎工业的高速发展,利用CAD系统提高3D花纹设计效率已经成为众多轮胎企业追求的目标。然而,目前大部分大型CAD软件都是覆盖多领域的通用性平台,缺乏轮胎花纹设计领域的专业知识,不能很好满足轮胎企业的各方面需求。本文针对上述要求,总结了轮胎花纹设计相关知识,引入轮胎花纹语义单元的概念,提出基于语义的轮胎3D花纹设计方法,使用户在设计过程中对设计意图进行有效表达,并准确高效完成3D花纹设计。文章首先对现有轮胎3D花纹设计方法及流程进行研究,并在此基础上引入轮胎花纹语义单元概念,进一步提出了基于语义的轮胎3D花纹设计方法。其次,结合上述设计方法,提出通过二次开发方式在CATIA平台实现轮胎花纹CAD系统的设计,并对系统语义模块进行了详细划分,重点阐述了系统的设计方案,详细介绍了CATIA二次开发的相关技术。接着,对系统各语义单元的特征化实现进行研究,给出了实现算法、设计步骤及思路。最后,详细分析了系统的具体实现过程,简要介绍了相关实例,并对系统进行了测试。本文根据轮胎行业的实际需求,提出了基于语义的轮胎3D花纹设计方法,并开发出一套基于CATIA平台的CAD设计系统,实例及测试表明,系统能快速高效完成常见胎面花纹的设计,满足轮胎企业实际要求。