轮胎作为汽车和地面接触的唯一部件,对于汽车行驶平顺性、承载性、操纵性等性能具有很大的决定作用,非充气轮胎摒弃了传统充气轮胎易爆胎、易刺破以及气压维护的缺点以及不能满足在特殊工况条件下使用的缺陷,为了满足不同使用条件的要求,近年来非充气轮胎的研究逐渐得到重视。本文基于袋鼠下肢结构的优良特性,运用仿生学基本原理设计了柔辐式仿生支撑结构。在本文的研究中,为了简化模型构型的策略创建了单元构型方法,在CATIA三维软件里采用单元构型方法对袋鼠下肢各个骨骼结构同比例缩放一定尺寸来构建一个柔辐仿生支撑单元体,并运用HYPERMESH有限元仿真软件对柔辐仿生支撑单元体划分网格。将前处理的网格部件导入到ABAQUS有限元仿真软件中并将该柔辐仿生支撑单元体环形阵列36组构成仿生支撑体,赋予该仿生支撑体聚氨酯材料,仿生支撑体外硫化胶接橡胶胎面内装配铝制轮毂构成型号为195/50N16的柔辐式仿生非充气轮胎。建立柔辐式仿生非充气轮胎刚度耦合模型,通过有限元仿真验证了理论模型的准确性。通过将构造的195/50N16柔辐式仿生非充气轮胎与同型号的传统充气轮胎作对比,研究两种轮胎垂向刚度、纵向刚度、侧向刚度以及扭转刚度,分析两种轮胎静力学特性,并将该有限元仿真结果同实验结果作对比研究。同时,在静力学研究中,分析柔辐仿生支撑体接地部位对轮胎承载特性和应力分布位置和大小的影响,找到最大变形节点和最大应力节点为随机振动特性研究做准备。在此基础上,分析不同载荷条件下柔辐式仿生非充气轮胎接地压力分布规律与传统充气轮胎的区别。通过动力学仿真,研究不同速度条件下柔辐式仿生非充气轮胎的行驶平顺性。接下来通过ABAQUS有限元仿真软件对柔辐式仿生非充气轮胎的模态进行分析,通过参数表示方法梳理轮胎不同模态振型,研究仿生支撑单元结构的个数、辐板厚度、胎面厚度、带束层结构设计参数对各阶固有频率的影响,同时采用正交试验法研究不同结构的材料密度对柔辐式仿生非充气轮胎一阶固有频率的贡献量。最后进行随机振动分析,通过MATLAB搭建85 km/h速度下的B级和C级路面谱,再经傅里叶变换成位移功率谱密度,将此数据在ORIGIN中进行数据处理之后作为随机路面激励,研究柔辐式仿生非充气轮胎在两种路面谱条件下,关键节点的位移功率谱密度、加速度功率谱密度和应力功率谱密度的规律,并分析其随机振动特性。最后将分析的结果导入到n Code软件中进行疲劳分析,研究柔辐式仿生非充气轮胎随机振动疲劳寿命特性。结果表明该非充气轮胎具备实际使用价值。