应用断裂力学的方法来研究橡胶的断裂特性，是近几年来轮胎工业中非常令人关注的课题。越来越多的学者用断裂力学的方法来解决橡胶材料的裂纹问题，并取得了一定的成功。针对轮胎中实际使用的各种橡胶材料的单向拉伸测试结果，在现有橡胶模型中选择能较好表征本文研究橡胶材料力学性能的Yeoh模型，得到相应的材料参数。以ABAQUS有限元软件为基础，在裂纹尖端采用断裂单元，建立了带有单边裂纹、中心裂纹和45°中心斜裂纹橡胶试样的有限元模型；用应变能密度这个参数分析了在单向拉伸时对应不同位置裂纹的扩展方向。同时制备带有三种裂纹的橡胶试样，对它们进行了单向拉伸实验，比较了计算结果和试验结果，两者吻合较好。在对轮胎橡胶材料裂纹扩展分析的基础上，建立了11.00R20载重子午线轮胎的二维非线性有限元模型：用ABAQUS有限元软件模拟了在充气工况下，胎圈处的裂纹扩展方向。通过对胎体钢丝端部细化网格发现，胎体层帘线充气后有“抽出”位移趋势，并且抽出趋势所带来的相对位移在胎体端部得到最大体现，同时也造成了严重的剪切变形。因此，抑制胎体层的抽出位移来减小胎体端部橡胶的变形是阻止子口开裂的关键。在对胎圈处裂纹开裂的基础上，用Irwin裂纹虚拟闭合技术对裂纹几步开裂进行了寿命预估。并将计算结果与实验结果进行了对比，用该方法对轮胎进行寿命预报有一定的实用价值。