La vibración de los neumáticos impacta significativamente en la comodidad de la conducción y el nivel de ruido de un vehículo; sin embargo, el análisis actual de las características de vibración de los neumáticos a menudo implica una simplificación excesiva en sus modelos, lo que lleva a una reducción en la precisión del modelo. Para analizar las propiedades vibratorias del neumático y la influencia de su diseño y condiciones de servicio, se desarrolló una tecnología de modelado combinada para construir un modelo de elementos finitos tridimensional (3D) de un neumático radial de especificación 205/55R16 con patrones de banda de rodadura intrincados. La precisión y fiabilidad del modelo de simulación se verificó a través de pruebas modales de vibración. Basado en la teoría del modo de vibración, se adoptó el método de Lanczos proporcionado por ABAQUS para analizar las características modales del neumático bajo condiciones de inflado libre y en contacto con el suelo, y se analizaron los efectos de diferentes presiones de inflado, cargas, condiciones de operación y ángulos de cordón de la banda sobre las características de vibración del neumático. Los resultados indican que las restricciones de contacto con el suelo suprimirán la frecuencia modal radial de bajo orden del neumático y aumentarán la frecuencia modal lateral. Cuanto mayor es el orden del modo de vibración del neumático, mayor es el impacto de la presión de inflado. A medida que cambian las condiciones de operación, las frecuencias modales en todas las direcciones tienen la misma tendencia de cambio, y a medida que aumenta la carga sobre el suelo, el neumático tiende a desalinearse a frecuencias laterales más bajas. Los modos de contacto radial y lateral del neumático se ven ligeramente afectados por el cambio del ángulo del cordón en la capa de la banda, pero la frecuencia de contacto circunferencial disminuye a medida que aumenta el ángulo de la capa de la banda. Estos hallazgos de investigación ofrecen una base crucial para el diseño estructural de neumáticos con patrones de banda de rodadura complejos, y también sirven como referencia para abordar problemas de vibración y comodidad que se encuentran en el proceso de ajuste de neumáticos.