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本文在对市场进行充分调查的基础上阐述了我国轮胎工业研发现状以及当前国内在轮胎使用方面存在的各种问题，主要是超载问题。运用三维有限元分析方法，对全钢载重子午线轮胎胎圈部位进行了力学性能分析，明确了产生破坏的机理。在参考世界各大轮胎公司产品设计方法的基础上，提出了多种全钢载重子午线轮胎胎圈性能改进方案，并完成了10.00R20规格轮胎材料分布图的设计和施工设计。运用三维有限元分析方法，对各种改进方案进行了力学分析，并对产品改进后的性能进行了预测。在成功地进行了样品轮胎试制的基础上，取得了各种方案胎圈耐久性能的试验数据，对预测结果进行了分析验证。