随着当今科学技术的不断进步,汽车工业快速发展,汽车已经成为现代人们出行必不可少的交通工具之一。然而随着交通事故量不断攀升,人们开始越来越重视汽车的安全性能,在众多交通事故中,由爆胎引起的交通事故占到很大的比例,因此,研究一种适用于普通民众的安全轮胎迫在眉睫。本课题以普通轿车作为设计基础,研究多种能够和标准轮辋及轮胎相配合的安全轮胎系统。该型内支撑应具备相应的国际标准,不但可以保证汽车在爆胎时的安全,减小爆胎时汽车的偏移量,又可以让汽车在爆胎后续走一定距离。本文对内支撑型安全轮胎系统进行了详细的研究分析,通过了解国内外研究现状把握内支撑设计的基本原则,总结当今投入使用安全轮胎的优缺点,设计了多种型号的内支撑,并从结构、材料、成本、强度等多方面对不同型号的内支撑进行分析论证,主要研究内容如下:运用三维设计软件对轮胎、轮辋、内支撑进行结构建模及装配。根据内支撑跌落分析以及撞击理论得到冲击载荷与质量之间的关系,对不同结构的内支撑进行多目标尺寸优化和拓扑优化,对优化后模型进行预应力和非预应力下的模态分析。根据汽车不同的运转阶段构建不同的有限元模型,利用LS-DYNA软件分别对爆胎前不同速度下的平稳运转、极限速度下的爆胎以及国际标准要求速度下的爆胎后的行走进行动力学仿真分析,得到不同状态下的内支撑各构件受力变形情况。利用RADIOSS对内支撑爆胎后行走进行疲劳分析。通过内支撑的结构优化,得到不同类型内支撑各等级下的最优模型以及所适用的车型。通过动力学仿真分析,得出内支撑结构完全满足设计要求,与静力学分析结果相符,如果不同类型的内支撑产品投入市场,将会有很好的前景,并在人们出行期间更好的保证驾乘人员的安全。