作为汽车的重要组成部件，轮胎在工作状态下主要承受周期变化的载荷作用，其使用寿命主要取决于轮胎的疲劳性能和磨损性能，而这些性能之间又是相互制约的。70年代以来，有限元分析技术成为人们认识轮胎结构的力学性能强有力的工具，并且基于有限元分析技术发展了一系列轮胎现代设计理论与方法，有效地提高了轮胎的性能。　　 本文应用ABAQUS软件的非线性分析技术，以12.00R20载重子午线轮胎为研究对象，建立了应力应变场的有限元分析模型，进行了静态加载工况的分析，利用轮胎载荷-下沉量、充气后的断面宽和外周长变化试验对有限元分析结果进行考证。同时，对轮胎材料参数包括橡胶材料参数和各钢丝帘线材料参数进行了系统的灵敏度分析，寻找出了对轮胎的疲劳性能和磨损性能影响较大的材料结构和参数。　　 以提高轮胎疲劳性能和磨损性能为优化目标，结合有限元分析、正交试验设计、神经网络和进化算法等建模和优化技术，建立轮胎结构优化方法。并对轮胎结构材料进行优化，轮胎疲劳性能和磨损性能均得到改善。　　 本文研究的多目标优化方法具有广泛的应用范围，利用神经网络的数值拟合，不需针对具体优化要求构建数学模型。利用有限元分析代替样机试验，大大减少现场的实际试验次数，具有明显的实际意义和应用价值。本文的优化方法能较好地对多目标问题进行求解，并能给出多个候选解，是解决轮胎多目标优化问题的一种有效方法。