随着汽车行业及道路交通的发展，由轮胎故障而引发的交通事故越来越频繁，而以轮胎爆胎导致的交通事故最为严重，直接威胁着人民的生命财产安全。市场对安全轮胎的呼唤日益增强，一些有实力的轮胎厂商都开始研发各种形式的安全轮胎，其中尤以内支撑型安全轮胎的市场前景最为广阔。双环式内支撑是由内外两个支撑环组成，是在固定式内支撑基础上的进一步发展，它能显著地改善汽车爆胎时的操纵稳定性，减少爆胎车轮的摩擦和生热，增加汽车的零压续行能力。本文首先利用动力学仿真软件CarSim对汽车爆胎故障进行仿真分析，研究由爆胎而导致交通事故的原因，分析双环式内支撑在爆胎时及爆胎后所起的关键作用，阐述其工作原理；根据轮辋断面结构和轮胎断面轮廓确定内支撑整体的断面结构，由内外环之间的转动关系确定内环和外环的结构，然后利用UGNX6.0建立内支撑结构三维模型；针对内支撑结构体积比较庞大这一缺陷，利用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对其进行静力学分析，并进行优化；对优化后的结构进行模态分析，找出内支撑的各阶固有频率和振型，并分析其对车辆的影响，验证内支撑结构是否会与轮胎和轮辋发生共振；内支撑参与支撑车辆行驶时会不可避免的产生大量的热，本文将对其进行温度场分析，增加散热机构，并分析温度载荷对内支撑结构的影响。最后，本文对设计的双环式内支撑结构进行了试制和实车试验，验证了内支撑结构对改善汽车爆胎后的操纵稳定性所起的关键作用。安全轮胎内支撑结构增强了汽车的可控制性，避免了交通事故的发生。