本文在前人关于轮胎研究成果的基础上，受北京市“科技新星计划”项目——“轿车子午线轮胎材料性质与复合结构对其动态性能影响的研究”的支持，进行了本课题的研究。在对轮胎结构设计理论进行了系统归纳后，围绕新型沉淀法白炭黑NW SiO₂对轿车子午线轮胎胎面胶综合性能的改善以及带束层结构对轿车子午线轮胎静、动态性能影响的仿真研究等重点，在轮胎材料与结构两个领域展开实验研究和计算机模拟，取得了一系列研究成果。 在新材料应用方面，通过实验研究发现，新型沉淀法白炭黑NW SiO₂能显著提高轮胎的综合性能，尤其是能在被称为“魔鬼三角”的湿抓着性、耐磨性和滚动阻力之间取得良好的综合平衡；新型沉淀法白炭黑NW SiO₂还具有良好的加工性能。本文提出了新型沉淀法白炭黑NW SiO₂部分取代炭黑后，胎面胶滚动阻力明显降低的理论解释：新型沉淀法白炭黑NW SiO₂与炭黑相比能显著降低混炼胶高温时的损耗角正切值tgδ；还提出了新型沉淀法白炭黑NW SiO₂部分取代炭黑使胎面胶耐磨性和湿抓着性得以提高的两方面原因：一方面是由于NW SiO₂在橡胶分子链团中良好的分散性使其具有更好的增强效果；另一方面是由于使用新型沉淀法白炭黑的混炼胶在低温时有较高的损耗角正切值tgδ。北京化工大学硕士学位论文 在带束层结构对轮胎性能影响方面，进行了一系列仿真研究。通过以刚性接触地面上移来等效实现施加在轮胎上的垂直载荷的研究方法，大幅度缩短了计算时间。通过分析研究，找到了一条对带束层结构进行改进的有效途经，并籍此对带束层进行了创新性设计。在对五种结构形式带束层的轮胎进行静、动态性能模拟的基础上，通过对比研究得出一种新的带束层结构设计（D型）。模拟结果显示采用这种结构的轮胎可获得良好的综合性能和优异的高速性能，而且成型工艺比较简单。