免充气轮胎是一种不需要充气且安全、绿色、环保和可靠的轮胎。本文通过免充气轮胎结构创新,设计出一种鸟巢结构式免充气轮胎,并以此为研究对象,对其进行分析计算。通过对现有的免充气轮胎进行总结,归纳分类免充气轮胎为辐条式、多孔式和机械式,并对每类免充气轮胎进行创新结构设想,设计出多种样式免充气轮胎。通过对鸟巢结构式免充气轮胎多孔结构模型的分析,提出了自由边菱形多孔结构模型和封闭型菱形多孔结构模型。针对自由边菱形多孔结构,推导了其弹性模量计算公式,并利用有限元方法验证该计算公式的正确性。对于封闭型菱形多孔结构,利用有限元方法拟合了该结构的弹性模量计算公式,并验证其正确性。对自由边菱形多孔结构和封闭型菱形多孔结构模型进行分析,提出免充气轮胎弹性模量的分层计算方法,计算出两种结构免充气轮胎多孔结构分析模型的弹性模量和下沉量。通过自由边和封闭型菱形多孔结构模型的理论计算可得,前者的下沉量计算结果异常偏大且不可取,后者经有限元分析验证可得,封闭型多孔结构模型可近似计算免充气轮胎的下沉量。应用有限元方法分析鸟巢结构式免充气轮胎的接地压力分布等性能,在相同下沉量时,对阵列20、30和40的三种免充气轮胎接地压力进行对比分析,得到阵列40的免充气轮胎接地稳定性要优于其它两种免充气轮胎。通过三种免充气轮胎接地压力分布的研究,并利用免充气轮胎侧边沿圆弧过渡的设计方法,提升了鸟巢结构免充气轮胎的接地性能。