JP2005138621A - 回転体の耐久性予測方法及び回転体の耐久性予測用コンピュータプログラム、並びに回転体の耐久性予測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粘弾性材料を含む回転体の回転体モデルに対して応力解析を実行する(ステップS101)。次に、前記応力解析によって求めた前記回転体モデルの応力及びひずみから、前記回転体モデル全体の発熱エネルギを求める(ステップS102)。そして、求めた発熱エネルギを回転体モデルが所定時間回転した場合の温度上昇に換算し(ステップS103)、昇温した回転体モデルを前記所定時間放熱させて、放熱後における回転体モデルの温度分布を求める(ステップS104)。放熱後における回転体モデルの温度分布に基づいて求めた回転体の破断強度又は破断ひずみを用いて回転体モデルの安全率分布を演算し(ステップS105)、回転体の耐久性を予測する(ステップS106)。
【選択図】 図1
Description
本発明に係る回転体の耐久性予測方法及び評価装置によって、タイヤの耐久性を評価した。耐久性予測対象であるタイヤは、タイヤサイズ245/40ZR18のランフラットタイヤとし、ランフラット走行を想定して内圧は0kPaとし、車重約1700kgの車両に装着した場合に相当する荷重を負荷した。図15−1は、この評価例で用いたタイヤモデルの一部断面を示す説明図である。また、図15−2は、図15−1に示すタイヤモデルに対して静的応力解析を実行した際の一部断面を示す説明図である。なお、便宜上図15−1、図15−2には、タイヤモデルの一部断面図を示すが、実際にはタイヤの全周(中心角0度〜360度まで)にわたり微小要素でタイヤモデル化することにより耐久性を評価している。耐久性予測対象であるランフラットタイヤは、図15−1に示すような、3次元有限要素モデルのタイヤモデル10'として、本発明に係る回転体の耐久性予測方法に供される。このタイヤモデル10'に対して、上記条件の下で静的応力解析を実行した例を図15−2に示す。
3 路面
5 ヒステリシスループ
10 タイヤモデル
101、10n 微小要素
20 ホイールモデル
50 耐久性予測装置
50p 処理部
50m 記憶部
51 応力解析部
52 発熱エネルギ演算部
53 温度換算部
54 温度分布演算部
55 安全率演算部
60 入出力装置
Claims (7)
- 回転体を複数の微小要素に分割することにより回転体モデルを作成するモデル作成手順と、
前記回転体モデルの応力解析を実行することにより、前記回転体モデルの応力及びひずみを求める応力解析手順と、
前記応力解析によって求めた前記回転体モデルの応力及びひずみから、前記回転体モデル全体の発熱エネルギを求める発熱エネルギ演算手順と、
前記発熱エネルギを、前記回転体モデルが所定時間回転した場合の温度上昇に換算する温度換算手順と、
昇温した前記回転体モデルを、前記温度換算手順において前記回転体モデルを回転させた時間と同等の時間放熱させ、放熱後における前記回転体モデルの温度分布を求める温度分布演算手順と、
放熱後における前記回転体モデルの温度分布に基づいて求めた、前記回転体を構成する材料の破断強度又は破断ひずみのうち少なくとも一方により、前記回転体モデルの安全率分布を求める安全率演算手順と、
を含むことを特徴とする回転体の耐久性予測方法。 - 前記温度換算手順においては前記回転体モデルからの放熱はないものとして取り扱い、前記温度分布演算手順においては前記回転体モデルの発熱はないものとして取り扱うことを特徴とする請求項1に記載の回転体の耐久性予測方法。
- 前記応力解析手順においては、静的応力解析を用いることを特徴とする請求項1又は2に記載の回転体の耐久性予測方法。
- 前記発熱エネルギ演算手順においては、単位回転数あたりの前記回転体モデル全体の発熱エネルギを求めるとともに、
前記温度換算手順においては、前記回転体モデルの単位回転数あたりの発熱エネルギと、前記所定時間における回転体モデルの回転数との積に基づいて、発熱エネルギを回転体モデルの上昇温度に変換することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転体の耐久性予測方法。 - 前記温度分布演算手順においては、前記回転体モデルの放熱面毎に熱伝導率、輻射率その他の伝熱に関する係数を設定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転体の耐久性予測方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転体の耐久性予測方法をコンピュータに実行させることを特徴とする耐久性予測用コンピュータプログラム。
- 複数の微小要素に分割した回転体モデルの応力解析を実行する応力解析部と、
前記応力解析部から取得した前記回転体モデルの応力及びひずみに基づいて、前記回転体モデル全体の発熱エネルギを求める発熱エネルギ演算部と、
前記発熱エネルギ演算部から取得した前記回転体モデルの発熱エネルギを、前記回転体モデルが所定時間回転した場合の温度上昇に換算する温度換算部と、
昇温した前記回転体モデルを前記所定時間放熱させ、放熱後における前記回転体モデルの温度分布を求める温度分布演算部と、
放熱後における前記回転体モデルの温度分布に基づいて求めた、前記回転体を構成する材料の破断強度又は破断伸びの少なくとも一方により、前記回転体モデルの安全率分布を求める安全率演算部と、
を備えることを特徴とする回転体の耐久性予測装置。
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