随着汽车和轮胎工业的快速发展,有限元分析被广泛应用于轮胎性能的预测和优化。本文借助ABAQUS非线性有限元软件,研究了11.00R20载重子午线轮胎胎面的磨耗性能,并利用灵敏度分析技术和正交设计试验方法对轮胎胎面的耐磨性能进行了优化。首先,根据轮胎的材料分布图建立了11.00R20载重子午线轮胎平面轴对称模型和三维模型。并将标准充气压力下的的充气断面宽和充气外直径以及标准负荷下的下沉量、接地面积、静刚度曲线与实测结果进行了对比。结果表明：模拟结果和实测结果较好的吻合。然后,利用INP文件中的稳态传输命令实现了轮胎的滚动,进一步基于Archard磨耗模型和UMESHMOTION子程序对胎面磨耗性能进行了分析。标准工况下胎面的磨耗分析结果表明：该轮胎行驶一万千米的磨耗量为1.08mm。使用条件(气压、负荷、行驶速度、路面摩擦系数)、侧倾、制动和驱动对胎面磨耗的分布产生重要影响。最后,从带束层参数和胶料性能两个方面对胎面磨耗性能进行了优化。一方面,利用正交设计试验方法探索了带束层参数对轮胎胎面磨耗、接地等性能的影响规律。结果表明：带束层角度增大,轮胎的接地压力分布均匀化程度提高,相同行驶里程的磨耗量降低,轮胎耐磨性能得到改善。另外,带束层模量对胎面的磨耗性能影响比较小。另一方面,借助ABAQUS的灵敏度分析结果表明,胎体胶模量增大,最大接地压力和接地区压力偏度值降低,缓解了胎面的不均匀磨耗；胎面胶模量增大时,结果则相反。综上所述,本文建立了合理的轮胎有限元模型,通过与实测结果和文献实验结果的对比,准确获得了各种工况下轮胎胎面的磨耗特点,并对轮胎磨耗性能进行了优化分析,这对正确使用轮胎和提高轮胎胎面磨耗性能有着重要的指导意义。