JP2006018422A - Tire finite element modelling method - Google Patents

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JP2006018422A JP2004193731A JP2004193731A JP2006018422A JP 2006018422 A JP2006018422 A JP 2006018422A JP 2004193731 A JP2004193731 A JP 2004193731A JP 2004193731 A JP2004193731 A JP 2004193731A JP 2006018422 A JP2006018422 A JP 2006018422A
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Toshihiko Okano
敏彦 岡野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for more efficiently modelling a tire finite element having a complicated tread pattern as well as changing a design than usual. <P>SOLUTION: This is a method for generating a tire finite element model having a concave-and-convex form in its tread. In addition, the method includes a step which acquires a finite element model including a tread which reproduces a tire tread, a step which acquires a boundary surface model on which a convex-and-concave part corresponding to the concave-and-convex form of the tread is formed, a step which regulates the concave-and-convex form of the tread by arranging the boundary surface model in at least partial area of the tread of the finite element model, and a resetting step which resets a finite element constituting the tread of the tire finite element model in accordance with the regulated concave-and-convex form of the tread. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有限要素法によってタイヤ特性を評価する際の解析モデルの作成方法に関する。   The present invention relates to a method of creating an analysis model when evaluating tire characteristics by a finite element method.

有限要素法を用いて、タイヤ特性を予測し、このタイヤ特性に基づいてタイヤを設計する方法が種々提案されている。これらの方法は、いずれもコンピュータを用いてタイヤの有限要素モデルを作成し、作成したタイヤモデルを用いてタイヤの静止状態あるいは転動状態などを再現し、このタイヤモデルに作用する特定の物理量を算出してタイヤ特性を評価している。
このようにコンピュータ上でタイヤ特性を評価することで、実際にタイヤを作製することなく、タイヤ特性の優れたタイヤを設計することができる。
Various methods for predicting tire characteristics using a finite element method and designing tires based on the tire characteristics have been proposed. Each of these methods creates a finite element model of the tire using a computer, reproduces the stationary state or rolling state of the tire using the created tire model, and determines specific physical quantities that act on this tire model. The tire characteristics are calculated and evaluated.
Thus, by evaluating tire characteristics on a computer, a tire having excellent tire characteristics can be designed without actually manufacturing the tire.

ところで、タイヤのトレッドパターンは、その構成の複雑さのためモデル化が難しく、トレッドパターンのモデル化に多くの時間と労力が費やされてきた。
また、トレッドパターンは、タイヤのハイドロプレーニング性能、タイヤの磨耗性能またはコーナリング性能に大きな影響を与えるため、トレッドパターンはできる限り忠実にモデル化する必要がある。
By the way, the tire tread pattern is difficult to model due to the complexity of its configuration, and much time and effort have been spent on modeling the tread pattern.
In addition, the tread pattern has a great influence on the hydroplaning performance, tire wear performance, or cornering performance of the tire. Therefore, the tread pattern needs to be modeled as faithfully as possible.

従来、トレッドパターンのモデル化に関しては、2次元平面に作図したトレッドパターンのCADデータをもとにメッシュ分割し、それをタイヤ周方向と断面方向の曲率に合わせながら、厚さ方向にスイープさせてトレッド部の有限要素モデルを作成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、メッシュ分割されたトレッドパターンの2次元平面モデルを作成し、溝底ラインを設定し溝深さ方向を算出して、2次元平面モデルをタイヤトレッド部表面に転写して、トレッドパターンの有限要素モデルを作成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2001−282873号公報 特開2002−283816号公報
Conventionally, for tread pattern modeling, mesh is divided based on the CAD data of the tread pattern drawn on a two-dimensional plane, and it is swept in the thickness direction while matching the curvature in the tire circumferential direction and cross-sectional direction. A method of creating a finite element model of a tread portion has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
Also, a two-dimensional plane model of the tread pattern divided into meshes is created, the groove bottom line is set, the groove depth direction is calculated, the two-dimensional plane model is transferred to the surface of the tire tread portion, and the tread pattern is finite A method for creating an element model has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP 2001-282873 A JP 2002-283816 A

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載する方法は、トレッドパターンを含むトレッド部のモデル化は、複雑な形状のブロックを2次元平面上にメッシュ分割し、それをタイヤの表面に沿うようにスイープさせることが必要である。タイヤ表面形状は、一般に複数の曲率を有する曲面で形成されており、その表面を認識して、2次元平面上に作成されたメッシュをスイープさせることは、法線方向の演算やトレッドパターンのエッジ部の処理などが必要となる。また、トレッドパターンの形状変更などの設計変更時には、2次元平面上のメッシュを再生成して、再びスイープさせる処理も必要となる。さらに、従来技術は、トレッドパターンとタイヤボディー部を個別にモデル化することが前提となっているため、これらをそれぞれモデル化した後、互いに結合する処理も必要であるなど、必ずしも効率的な方法ではなかった。   However, in the method described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the tread part including the tread pattern is modeled by dividing a block having a complicated shape into a two-dimensional plane and then aligning it with the tire surface. It is necessary to sweep. The tire surface shape is generally formed of a curved surface having a plurality of curvatures. Sweeping the mesh created on the two-dimensional plane by recognizing the surface is the normal direction calculation and tread pattern edge. Part processing is required. Further, when a design change such as a change in the shape of a tread pattern is performed, a process of regenerating a mesh on a two-dimensional plane and sweeping it again is necessary. Furthermore, since the conventional technology is based on the premise that the tread pattern and the tire body part are individually modeled, it is not always an efficient method. It wasn't.

前記課題を解決するために、本発明は、トレッド部に凹凸形状が設けられたタイヤ有限要素モデル作成方法であって、タイヤトレッドを再現したトレッド部を含む有限要素モデルを取得するステップと、トレッド部の凹凸形状に対応した凸凹形状を表面に成す境界面モデルを取得するステップと、前記有限要素モデルのトレッド部の少なくとも一部の領域内に、前記境界面モデルを配置することにより、前記トレッド部の凹凸形状を規定するステップと、規定された前記トレッド部の凹凸形状に応じて、前記タイヤ有限要素モデルのトレッド部を構成する有限要素を再設定する再設定ステップとを含むことを特徴とする。
また、再設定ステップは、規定した前記トレッド部の凹凸形状に沿って新たに節点を生成することにより前記トレッド部を構成する有限要素を再設定することができる。
また、再設定ステップは、前記トレッド部を構成する有限要素の内部の節点を移動することにより再設定することができる。
さらに、再設定ステップは、前記トレッド部を構成する有限要素の複数の節点のうち、一の節点を他の節点に重ねて一体化することにより、その有限要素の形状を再設定することができる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a tire finite element model creation method in which a tread portion is provided with an uneven shape, the step of obtaining a finite element model including a tread portion reproducing a tire tread, and a tread. Obtaining a boundary surface model having an uneven shape corresponding to the concavo-convex shape of the portion on the surface, and disposing the boundary surface model in at least a partial region of the tread portion of the finite element model, A step of defining the uneven shape of the portion, and a resetting step of resetting the finite elements constituting the tread portion of the tire finite element model according to the specified uneven shape of the tread portion. To do.
Further, the resetting step can reset the finite element constituting the tread portion by newly generating a node along the specified uneven shape of the tread portion.
Further, the resetting step can be reset by moving a node inside the finite element constituting the tread portion.
Furthermore, the resetting step can reset the shape of the finite element by integrating one node among the plurality of nodes of the finite element constituting the tread portion by overlapping with another node. .

また、本発明は、再設定された前記トレッド部を構成する有限要素が、所定の条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、前記判定の結果、再設定された前記トレッド部を構成する有限要素が所定の条件を満たさない場合には、その有限要素を再設定し、有限要素が所定の条件を満たすまで繰り返すステップとを更に含むことが好ましい。
所定の条件は、有限要素の大きさ、有限要素の内角、有限要素のアスペクト比および有限要素のねじれのうち少なくとも一つに基づいて設定される。
The present invention also includes a determination step for determining whether or not a finite element constituting the reset tread portion satisfies a predetermined condition, and the reset tread portion is configured as a result of the determination. Preferably, when the finite element does not satisfy a predetermined condition, the method further includes resetting the finite element and repeating until the finite element satisfies the predetermined condition.
The predetermined condition is set based on at least one of the size of the finite element, the internal angle of the finite element, the aspect ratio of the finite element, and the twist of the finite element.

本発明は、タイヤトレッドを再現したトレッド部を含む有限要素モデルと、トレッド部の凹凸形状に対応した凸凹形状を表面に成す境界面モデルとを取得し、前記有限要素モデルのトレッド部の少なくとも一部の領域内に、前記境界面モデルを配置することにより、前記トレッド部の凹凸形状を規定し、タイヤ有限要素モデルのトレッド部を構成する有限要素を再設定する。
したがって、本発明によれば、境界面モデルはタイヤ製造時の加硫成形用金型のCADデータを用いて作成することができ、その境界面モデルを用いて複雑形状のトレッドパターンを有するタイヤ有限要素モデルを効率よく作成することができる。
また、トレッドパターンの設計変更の際には、境界面モデルに加えられた変更内容に応じて、トレッド部を変更させることができるため、トレッドパターンの設計変更時にも効率よくタイヤ有限要素モデルを変更することができる。
さらに、本発明では、トレッドパターンとタイヤボディー部を、必ずしも個別にモデル化する必要がなく、スムースタイヤモデル(溝をまったく設けていないタイヤモデル)、あるいは、周方向溝のみを有するタイヤモデルに、複雑形状のトレッドパターンを作成することもできる。特に、このような場合は、トレッドパターンと、タイヤボディー部を結合する処理が不要となるため、タイヤモデル作成の工数は大幅に削減され、効率的なモデル作成を実現できる。
The present invention obtains a finite element model including a tread portion reproducing a tire tread and a boundary surface model having a rugged shape corresponding to the rugged shape of the tread portion on the surface, and at least one of the tread portions of the finite element model. By arranging the boundary surface model in the region of the portion, the uneven shape of the tread portion is defined, and the finite elements constituting the tread portion of the tire finite element model are reset.
Therefore, according to the present invention, the boundary surface model can be created using CAD data of the vulcanization mold at the time of tire manufacture, and the tire finite having a tread pattern having a complicated shape using the boundary surface model. An element model can be created efficiently.
In addition, when changing the design of the tread pattern, the tread part can be changed according to the changes made to the interface model, so the tire finite element model can be changed efficiently even when the design of the tread pattern is changed. can do.
Furthermore, in the present invention, the tread pattern and the tire body portion do not necessarily need to be individually modeled, and a smooth tire model (a tire model having no groove at all) or a tire model having only a circumferential groove, A tread pattern with a complicated shape can also be created. In particular, in such a case, since the process of combining the tread pattern and the tire body portion is unnecessary, the man-hour for creating the tire model is greatly reduced, and efficient model creation can be realized.

本発明に係るタイヤ有限要素モデル作成方法について、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。   A tire finite element model creation method according to the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings.

図1は、本発明のタイヤモデル作成方法を実行し、実際のタイヤ特性試験をシミュレーションして、タイヤ特性の解析を実行するシミュレーション装置の概略を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a simulation apparatus that executes a tire model creation method of the present invention, simulates an actual tire characteristic test, and executes an analysis of tire characteristics.

シミュレーション装置1は、各種演算処理を実行するとともに各部を統括して制御する中央演算処理装置(CPU)2と、このCPU2のワークエリアとして機能したり、CPU2によって実行される処理プログラムや、CPU2によって実行される処理プログラムの処理結果や各種データ等を記憶するメモリ3とを備え、CPU2とメモリ3はバスを介して接続される汎用のコンピュータである。
メモリ3としては、コンデンサに電気を蓄えることによって、情報を記憶するDRAM(Dynamic Random Access Memory)、コンデンサを使用せず、論理回路でメモリを構成しているSRAM(Static Random Access Memory)や、CPUによる実行プログラムなどを記憶する不揮発性で読み取り専用なROM(Read Only Memory)などの半導体記憶装置がある。
The simulation apparatus 1 executes various arithmetic processes and centrally controls each part, and functions as a work area of the CPU 2, processing programs executed by the CPU 2, and the CPU 2. The CPU 2 and the memory 3 are general-purpose computers connected via a bus. The memory 3 stores processing results of the processing program to be executed and various data.
As the memory 3, a DRAM (Dynamic Random Access Memory) that stores information by storing electricity in a capacitor, a SRAM (Static Random Access Memory) that uses a logic circuit without using a capacitor, a CPU, There is a semiconductor storage device such as a nonvolatile read-only ROM (Read Only Memory) that stores an execution program or the like.

また、シミュレーション装置1は、I/Oインターフェース4を介して、入力装置5、出力装置6および外部記憶装置7に接続され、これらとの間でデータのやり取りを行う。
入力装置5は、モデル作成条件、処理条件、あるいは特性演算条件など各種の条件を入力するものであり、代表的なものとしてキーボードやマウスなどがある。出力装置6は、入力装置5からの入力結果やタイヤ特性の解析結果などを表示するものであり、代表的なものとしてディスプレイやプリンタなどがある。
外部記憶装置7としては、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、CDやDVDといった光学ディスクなどがある。
The simulation apparatus 1 is connected to an input device 5, an output device 6, and an external storage device 7 via an I / O interface 4, and exchanges data with these devices.
The input device 5 inputs various conditions such as model creation conditions, processing conditions, or characteristic calculation conditions, and representative examples include a keyboard and a mouse. The output device 6 displays an input result from the input device 5, an analysis result of tire characteristics, and the like, and representative examples include a display and a printer.
Examples of the external storage device 7 include a magnetic disk such as a flexible disk and an optical disk such as a CD and a DVD.

このシミュレーション装置1は、FEM(Finite Element Method)ソフトを利用して、有限要素法(Finite Element Method)によるタイヤの解析モデル(以下、タイヤモデルという)を作成し、境界条件を設定した後に、タイヤ特性試験をシミュレーションすることによってタイヤ特性を解析する。
また、シミュレーション装置1は、CAD(Computer Aided Design)ソフトを利用してCADモデルを作成する。
本発明のタイヤモデル作成方法は、このようなシミュレーション装置によって実現される。
This simulation device 1 uses a Finite Element Method (FEM) software to create a tire analysis model (hereinafter referred to as a tire model) by a Finite Element Method, and after setting boundary conditions, The tire characteristics are analyzed by simulating a characteristic test.
Moreover, the simulation apparatus 1 creates a CAD model using CAD (Computer Aided Design) software.
The tire model creation method of the present invention is realized by such a simulation apparatus.

本実施形態では、CADモデルであるトレッドパターンの金型モデル104を用いて、有限要素モデルであるスムースタイヤモデルにトレッドパターンを形成して、トレッドパターン付きのタイヤモデルを生成する方法に、本発明を適用する。   In the present embodiment, a method for generating a tire model with a tread pattern by forming a tread pattern on a smooth tire model that is a finite element model using a mold model 104 of a tread pattern that is a CAD model is described. Apply.

図2はスムースタイヤの有限要素モデルの一例を示す斜視図であり、図3はCADによる金型モデル104の一例を示す部分的な斜視図であり、図4はトレッドパターン付タイヤの有限要素モデルの一例を示す斜視図である。   2 is a perspective view showing an example of a finite element model of a smooth tire, FIG. 3 is a partial perspective view showing an example of a mold model 104 by CAD, and FIG. 4 is a finite element model of a tire with a tread pattern. It is a perspective view which shows an example.

図2に示すように、スムースタイヤモデル100は、トレッド部、ベルト部、カーカス部、ビード部、トレッドゴム部、サイドゴム部およびベルト補強層を含む有限要素モデルであり、路面と接するトレッド部102が平滑な形状であるタイヤモデルである。
スムースタイヤモデル100は、部材ごとにソリッド要素、膜要素あるいはシェル要素など複数の要素によって構成される。メッシュ分割された各要素は、要素の各頂点を節点で規定することにより定義され、要素番号とその要素を規定する節点番号との対応関係を示すデータが記憶装置に格納される。また、各節点は3次元空間座標で定義され、節点番号とその空間座標とが記憶装置に格納される。
このようなスムースタイヤモデル100は、各部材を再現した3次元モデルを作成し、その3次元モデルを結合して作成することができる。また、スムースタイヤモデル100は、各部材を含むスムースタイヤモデル100の2次元断面モデルを作成し、それを展開して作成してもよい。なお、スムースタイヤモデルの作成方法は、これらに限定されず他の方法により作成してもよい。
As shown in FIG. 2, the smooth tire model 100 is a finite element model including a tread portion, a belt portion, a carcass portion, a bead portion, a tread rubber portion, a side rubber portion, and a belt reinforcing layer. A tire model having a smooth shape.
The smooth tire model 100 includes a plurality of elements such as solid elements, membrane elements, or shell elements for each member. Each element divided into meshes is defined by defining each vertex of the element with a node, and data indicating a correspondence relationship between the element number and the node number defining the element is stored in the storage device. Each node is defined by three-dimensional space coordinates, and the node number and its space coordinates are stored in the storage device.
Such a smooth tire model 100 can be created by creating a three-dimensional model reproducing each member and combining the three-dimensional models. Further, the smooth tire model 100 may be created by creating a two-dimensional cross-sectional model of the smooth tire model 100 including each member and developing it. The method for creating the smooth tire model is not limited to these methods, and other methods may be used.

図3に示すように、金型モデル104は、スムースタイヤモデル100にトレッドパターン形状を形成するための境界面モデルである。境界面モデルは、トレッドパターンの形状をあらわすことができれば、特に限定されないが、モデル作成の簡便さでは、CADソフトで作成する3次元形状のCADモデルを使うことが便利である。
CADモデルは、点、線、面、立体などで表され、幾何学的な情報を有している。特に最近では、ハードウェアの進歩とともに、ソフトウェアの機能拡張も盛んになっており、特に、CADソフトの幾何学的モデル作成機能の向上は目覚しい。そのため、タイヤ業界でも、CADソフトの利用範囲は拡張されており、比較的容易にトレッドパターンのモデル作成に使うことができる。
As shown in FIG. 3, the mold model 104 is a boundary surface model for forming a tread pattern shape on the smooth tire model 100. The boundary surface model is not particularly limited as long as it can represent the shape of the tread pattern. However, it is convenient to use a CAD model having a three-dimensional shape created by CAD software for ease of model creation.
The CAD model is represented by points, lines, surfaces, solids, etc., and has geometric information. In particular, recently, with the advancement of hardware, software functions have been expanded, and the improvement of the CAD software's geometric model creation function is particularly remarkable. For this reason, the use range of CAD software has been expanded even in the tire industry, and it can be used to create a tread pattern model relatively easily.

ところで、実際の空気入りタイヤの加硫成形では、未加硫タイヤが上金型と下金型からなる加硫成形用金型内に入れられ、その未加硫タイヤ(グリーンタイヤ)の内側に膨張可能な弾性中空体からなるブラダーが入れられる。このブラダー内に加硫用圧力熱媒体(例えば、高温、高圧の水蒸気)が吹き込まれることによりブラダーが膨張して、未加硫タイヤを上金型および下金型の内壁に押し付けて所定の時間加熱する。
この両金型には、タイヤのトレッド部の外周面に溝状のトレッドパターンを形成するために、そのトレッドパターンに対応する凹凸が形成されている。
By the way, in actual vulcanization molding of a pneumatic tire, an unvulcanized tire is placed in a vulcanization molding die composed of an upper mold and a lower mold, and is placed inside the unvulcanized tire (green tire). A bladder made of an inflatable elastic hollow body is inserted. When the pressure heat medium for vulcanization (for example, high-temperature and high-pressure steam) is blown into the bladder, the bladder expands and the unvulcanized tire is pressed against the inner walls of the upper mold and the lower mold for a predetermined time. Heat.
In order to form a groove-like tread pattern on the outer peripheral surface of the tread portion of the tire, both molds are provided with irregularities corresponding to the tread pattern.

本発明では、未加硫タイヤの加硫 に際して、タイヤのトレッド部にトレッドパターンに対応する凹凸を有する部分をモデル化したものを金型モデル104といい、ストレート溝、ラグ溝およびサイプを形成するための凹凸を有する。
したがって、本実施形態では、金型モデル104は、所定の厚みを有する3次元構造体モデルとして図示されているが、トレッドパターンに対応する凹凸だけを有する面モデルであってもよい。
In the present invention, when the unvulcanized tire is vulcanized, a model in which the tire tread has an uneven portion corresponding to the tread pattern is referred to as a mold model 104, and straight grooves, lug grooves, and sipes are formed. Because of unevenness.
Therefore, in the present embodiment, the mold model 104 is illustrated as a three-dimensional structure model having a predetermined thickness, but may be a surface model having only irregularities corresponding to the tread pattern.

トレッドパターンは、接地面となるトレッド部102に一定の模様が繰り返して形成される。トレッドパターンは、タイヤの基本的な機能である駆動、制動、旋回性能、乗り心地、騒音、転がり抵抗、磨耗など、あらゆる特性に関係する。したがって、トレッドパターンの形状は、重要な設計要素であり、その効果を適切に表現できるシミュレーションモデルを作成するためには、トレッドパターンのモデル化が重要となっている。
代表的なトレッドパターンとしては、操縦性や安定性に優れ、転がり抵抗が少なく、タイヤ音が小さいリブ型パターン、駆動力や制動力に優れ、非舗装路での牽引力にも優れたラグ型パターン、リブ型とラグ型とを組み合わせたリブラグ型パターン、積雪路、駆動力や制動力に優れ、泥ねい路用に使用されるブロック型パターンなどがある。
The tread pattern is formed by repeating a certain pattern on the tread portion 102 serving as a ground contact surface. The tread pattern is related to all characteristics such as driving, braking, turning performance, riding comfort, noise, rolling resistance, and wear, which are basic functions of the tire. Therefore, the shape of the tread pattern is an important design element, and in order to create a simulation model that can appropriately express the effect, modeling of the tread pattern is important.
Typical tread patterns include a rib-type pattern with excellent maneuverability and stability, low rolling resistance, low tire noise, excellent driving and braking power, and excellent traction on unpaved roads. There are a rib lug type pattern combining a rib type and a lug type, a snowy road, a block type pattern which is excellent in driving force and braking force and used for a muddy road.

本実施形態では、トレッドパターンは一定の形状が繰り返して形成されているので、金型モデル104を部分的に作成したが、金型モデル104はタイヤ周方向に対して一周する環状構造としてもよい。
タイヤのトレッドパターンは、最小単位(ピッチ)を構成するトレッドパターンが周方向に繰り返し配置されている。この繰り返しは、一般にピッチバリエーションと呼ばれている。ピッチバリエーションは、いくつかの大きさのピッチを準備し、それを様々な組み合わせで周方向に配置することによって、周方向に単一周波数だけが突出しないようにするトレッドパターンの設計手法である。このピッチバリエーションを忠実にモデル化して、パターンノイズを予測するシミュレーションでは、タイヤの全周に渡る金型モデルが必要となる。
しかし、その一方、コーナリング特性や磨耗特性はピッチバリエーションの影響を受けにくいため、タイヤモデルは、同じ大きさのピッチを周方向に配置してモデル化することが多い。そのため、前記した金型モデルは、タイヤ周方向の一部があればよく、必ずしも全周が必要となるものではない。
In the present embodiment, since the tread pattern is formed by repeating a certain shape, the mold model 104 is partially created. However, the mold model 104 may have an annular structure that makes one round in the tire circumferential direction. .
As for the tread pattern of the tire, the tread pattern constituting the minimum unit (pitch) is repeatedly arranged in the circumferential direction. This repetition is generally called pitch variation. The pitch variation is a tread pattern design technique in which only a single frequency does not protrude in the circumferential direction by preparing pitches of several sizes and arranging them in various combinations in the circumferential direction. In a simulation in which this pitch variation is modeled faithfully and pattern noise is predicted, a die model over the entire circumference of the tire is required.
However, since cornering characteristics and wear characteristics are not easily affected by pitch variations, tire models are often modeled by arranging pitches of the same size in the circumferential direction. Therefore, the above-described mold model only needs to have a part in the tire circumferential direction, and does not necessarily require the entire circumference.

図4に示すように、トレッドパターン付タイヤモデル106は、スムースタイヤモデルのトレッド部102に、ストレート溝、ラグ溝およびサイプで形成されるトレッドパターンを有し、このトレッドパターンは、金型モデル104の表面に形成された凹凸と対応している。
すなわち、トレッドパターン付タイヤモデル106は、スムースタイヤモデル100のトレッド部102に金型モデル104を押し当てて、トレッドパターンを形成したようなモデルである。
As shown in FIG. 4, the tire model 106 with a tread pattern has a tread pattern formed by straight grooves, lug grooves, and sipes in the tread portion 102 of the smooth tire model. Corresponds to the irregularities formed on the surface.
That is, the tire model 106 with a tread pattern is a model in which a tread pattern is formed by pressing the mold model 104 against the tread portion 102 of the smooth tire model 100.

本発明では、金型モデル104に基づいてスムースタイヤモデル100のトレッド部を修正してトレッドパターン付タイヤモデルを作成するため、複雑な形状のトレッドパターンを有するタイヤ有限要素モデルを効率よく作成することができる。
このトレッドパターン付タイヤモデルの作成方法については後で詳しく説明する。
In the present invention, a tire model with a tread pattern is created by correcting the tread portion of the smooth tire model 100 based on the mold model 104. Therefore, a tire finite element model having a tread pattern with a complicated shape is efficiently created. Can do.
A method for creating the tire model with a tread pattern will be described in detail later.

このトレッドパターン付タイヤモデル106は、実際のタイヤをモデル化したものであり、タイヤモデルを用いたタイヤ特性の解析に利用することができる。
このようなタイヤ特性としては、制動状態や加速状態をシミュレーションしたときの接地面内のすべり特性(摩擦力、スリップ率など)、タイヤをインフレートしたときのカーカスにかかる応力特性、ハイドロプレーニングをシミュレーションしたときのウェットグリップ性能、スノータイヤの雪上性能、車両のコーナリングをシミュレーションするときのコーナリング特性(横バネ特性)、タイヤに荷重を加えてタイヤのたわみ具合(荷重負荷時の変形)をシミュレーションするときの縦バネ特性や接地圧、タイヤの転動状態において路面から伝わる振動をいかに吸収するかをシミュレーションするときの振動振動乗り心地特性(エンベロープ特性)などがある。
The tire model 106 with a tread pattern is a model of an actual tire and can be used for analysis of tire characteristics using the tire model.
As such tire characteristics, slip characteristics (frictional force, slip ratio, etc.) in the contact surface when simulating braking and acceleration conditions, stress characteristics on carcass when the tire is inflated, and hydroplaning are simulated. When simulating the wet grip performance when snowing, the snow performance of snow tires, cornering characteristics when simulating vehicle cornering (lateral spring characteristics), and tire deflection (deformation under load) when a load is applied to the tire Vertical spring characteristics, contact pressure, and vibration vibration comfort characteristics (envelope characteristics) when simulating how to absorb vibration transmitted from the road surface in the rolling state of the tire.

次に、図5から図13を参照して、トレッドパターン付タイヤモデルの作成方法を説明する。図5および図6は、本発明に係るタイヤ有限要素モデル作成方法を説明するための図であり、図5は境界面とタイヤモデルがオーバーラップし、互いに重なっている部分がある場合を示し、図6は境界面とタイヤモデルの間に隙間が生じている部分がある場合を示す。
なお、境界面108は、金型モデル104をスムースタイヤモデル100上に重ね合わせたときの境界である。このとき、金型モデル104はスムースタイヤモデル100の内部領域内に移動して、トレッド部の凹凸形状を規定する。
Next, a method for creating a tire model with a tread pattern will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining a tire finite element model creation method according to the present invention, and FIG. 5 shows a case where the boundary surface and the tire model overlap and there is a portion where they overlap each other. FIG. 6 shows a case where there is a gap between the boundary surface and the tire model.
The boundary surface 108 is a boundary when the mold model 104 is superimposed on the smooth tire model 100. At this time, the mold model 104 moves into the inner region of the smooth tire model 100 to define the uneven shape of the tread portion.

図5は、境界面がスムースタイヤモデル100の内部に存在する場合を示し、図2に示すスムースタイヤモデル100のA−A矢視断面図を部分的に表している。
図5(a)はそのスムースタイヤモデル100に金型モデル104が重なる直前の状態を示し、図5(b)は、スムースタイヤモデル100に金型モデル104が重なった状態を示し、図5(c)は、スムースタイヤモデル100の要素が再設定された状態を示す。
FIG. 5 shows a case where the boundary surface exists inside the smooth tire model 100, and partially shows a cross-sectional view taken along the line AA of the smooth tire model 100 shown in FIG.
5A shows a state immediately before the mold model 104 overlaps the smooth tire model 100, and FIG. 5B shows a state where the mold model 104 overlaps the smooth tire model 100. FIG. c) shows a state in which the elements of the smooth tire model 100 are reset.

スムースタイヤモデル100は、キャップ122、ベルト124、カーカス124を含み、節点情報および要素情報を有し、各材料に応じた材料物性値が解析種類に応じて付与される。スムースタイヤモデル100は、有限要素法による解析対象であるため、FEMソフトを用いて作成される。
一方、金型モデル104は線や面など幾何形状の情報を有する。金型モデル104はトレッドパターン形状を容易に作成するため、CADソフトで作成される。
The smooth tire model 100 includes a cap 122, a belt 124, and a carcass 124, has node information and element information, and material property values corresponding to each material are given according to the analysis type. Since the smooth tire model 100 is an object to be analyzed by the finite element method, it is created using FEM software.
On the other hand, the mold model 104 has geometric information such as lines and surfaces. The mold model 104 is created by CAD software in order to easily create a tread pattern shape.

図5(b)に示すように、金型モデル104をスムースタイヤモデル100の内部領域に移動して重ね合わせたときの境界が境界面108であり、トレッドパターンの凹凸に相当する面である。
この状態において、スムースタイヤモデル100の要素のうち、境界面108の外側、つまり金型モデル104側に位置する要素は削除され(図中点線で示す)、トレッドパターンの形状がトレッド部表面に形成される。
また、要素中を境界面108が横切る場合、この要素の金属モデル104側に位置する節点は削除され、輪郭線は消去される。
As shown in FIG. 5B, the boundary when the mold model 104 is moved to the inner region of the smooth tire model 100 and overlapped is the boundary surface 108, which corresponds to the tread pattern unevenness.
In this state, among the elements of the smooth tire model 100, elements located outside the boundary surface 108, that is, on the mold model 104 side are deleted (indicated by a dotted line in the figure), and a tread pattern shape is formed on the tread surface. Is done.
Further, when the boundary surface 108 crosses the element, the node located on the metal model 104 side of this element is deleted, and the outline is deleted.

この後、図5(c)に示すように、スムースタイヤモデル100の要素のうち、境界面108の内側の要素は、新たに生成した節点を用いて再設定される。
ここで、要素の節点が再設定された場合、要素形状が崩れて解析精度が低下する原因になる。また、陽解法によるシミュレーション解析では、計算実行時の時間増分は要素の代表長さ、材料の剛性と密度によって決定される。そのため、要素の形状がゆがみ、例えば要素の一部の辺が短くなると、代表要素長さが小さくなって解析時間が増大する。そのため、節点を再設定した後の要素形状には十分な配慮が必要である。
After that, as shown in FIG. 5C, among the elements of the smooth tire model 100, the elements inside the boundary surface 108 are reset using newly generated nodes.
Here, when the node of the element is reset, the element shape collapses and causes a decrease in analysis accuracy. In the simulation analysis by the explicit method, the time increment at the time of executing the calculation is determined by the representative length of the element, the rigidity and density of the material. Therefore, when the shape of the element is distorted, for example, when a part of the side of the element is shortened, the representative element length is reduced and the analysis time increases. Therefore, sufficient consideration is required for the element shape after resetting the nodes.

図6は、境界面の一部分がスムースタイヤモデル100の外側に存在する場合を示し、図2に示すスムースタイヤモデル100のA−A矢視断面図を部分的に表している。
図6(a)はそのスムースタイヤモデル100に金型モデル104が重なる直前の状態を示し、図6(b)は、スムースタイヤモデル100に金型モデル104が重なった状態を示し、図6(c)は、スムースタイヤモデル100の要素が再設定された状態を示す。図5では境界面108がタイヤモデル100の内部に存在する場合を示したが、図6は境界面108がタイヤモデル100の外部に存在する場合を示す。
6 shows a case where a part of the boundary surface exists outside the smooth tire model 100, and partially shows a cross-sectional view of the smooth tire model 100 shown in FIG.
6A shows a state immediately before the mold model 104 overlaps the smooth tire model 100, and FIG. 6B shows a state where the mold model 104 overlaps the smooth tire model 100. FIG. c) shows a state in which the elements of the smooth tire model 100 are reset. Although FIG. 5 shows the case where the boundary surface 108 exists inside the tire model 100, FIG. 6 shows the case where the boundary surface 108 exists outside the tire model 100.

FEMモデル作成ソフトを用いて作成されるスムースタイヤモデル100は、キャップ122、ベルト124、カーカス124を含み、節点情報および要素情報を有する。一方、金型モデル104はCADソフトを用いて作成され、幾何形状の情報を有する。
図6(b)に示すように、金型モデル104の一部分の内部領域に移動してスムースタイヤモデル100の内部領域に移動して重ね合わせたときの境界が境界面108となる。図6(b)では、金型モデル108の凹部がスムースタイヤモデル100の外側に位置するため、この金型モデル104の凹部とスムースタイヤモデル100表面との間に隙間ができる。
この状態において、スムースタイヤモデル100の要素のうち、境界面108の外側に存在するスムースタイヤモデル100の要素は削除され、要素の輪郭線は消去される(図中点線で示す)。
A smooth tire model 100 created using FEM model creation software includes a cap 122, a belt 124, and a carcass 124, and has node information and element information. On the other hand, the mold model 104 is created using CAD software, and has geometric information.
As shown in FIG. 6B, the boundary surface 108 is a boundary surface when moving to the inner region of a part of the mold model 104 and moving to the inner region of the smooth tire model 100 and superimposing them. In FIG. 6B, since the recess of the mold model 108 is located outside the smooth tire model 100, a gap is formed between the recess of the mold model 104 and the surface of the smooth tire model 100.
In this state, among the elements of the smooth tire model 100, the elements of the smooth tire model 100 existing outside the boundary surface 108 are deleted, and the outline of the element is deleted (indicated by a dotted line in the figure).

図5(c)に示すように、スムースタイヤ表面との間に生じた隙間内に、新たに節点および要素が生成される。すなわち、境界面108とスムースタイヤモデル100表面との間に生じた隙間を埋めるように、要素が再設定される。
要素が再設定されるとともに、境界面108の外側の要素は削除され、トレッドパターンの形状がトレッド部表面に形成される。
As shown in FIG.5 (c), a node and an element are newly produced | generated in the clearance gap produced between the smooth tire surfaces. That is, the elements are reset so as to fill a gap formed between the boundary surface 108 and the smooth tire model 100 surface.
As the elements are reset, the elements outside the boundary surface 108 are deleted, and the shape of the tread pattern is formed on the tread surface.

次に、図7から図12を参照して、スムースタイヤモデル100の内部に境界面108が存在する場合において、トレッドパターンを構成する要素を再設定する方法について、2次元モデルを用いて詳しく説明する。
ここで、スムースタイヤモデル100の表面形状は、金型モデル104の表面に沿った表面形状に変更される。つまり、トレッドパターンの形状をモデル化した金型モデル104に基づいて、スムースタイヤモデル100の表面の節点位置や要素形状が変更される。
Next, with reference to FIG. 7 to FIG. 12, a method for resetting the elements constituting the tread pattern when the boundary surface 108 exists inside the smooth tire model 100 will be described in detail using a two-dimensional model. To do.
Here, the surface shape of the smooth tire model 100 is changed to a surface shape along the surface of the mold model 104. That is, the node position and the element shape on the surface of the smooth tire model 100 are changed based on the mold model 104 that models the shape of the tread pattern.

図7はスムースタイヤモデル100上に金型モデル104が重ねられた状態を2次元で示しており、金型モデル104とスムースタイヤモデル100の干渉状態が調べられ、スムースタイヤモデル100の不要な要素が削除される。
金型モデル104をスムースタイヤモデル100上に重ね合わせることで、トレッドパターンの形状となるスムースタイヤモデル100と金型モデル104の境界面108が認識される。
この境界面108に基づいて、金型モデル104に内包される節点など、スムースタイヤモデル100の外側の節点(図7中、黒で示す)を検出し、それらの節点からなる要素(要素A、要素B、要素C、要素F)が削除される。
ここで、スムースタイヤモデル100の外側の節点とは、スムースタイヤモデル100に含まれなくなる節点であり、境界面108を境にして金型モデル104側に存在する節点である。
FIG. 7 shows a state in which the mold model 104 is superimposed on the smooth tire model 100 in two dimensions. The interference state between the mold model 104 and the smooth tire model 100 is examined, and unnecessary elements of the smooth tire model 100 are checked. Is deleted.
By superimposing the mold model 104 on the smooth tire model 100, the boundary surface 108 between the smooth tire model 100 and the mold model 104 having a tread pattern shape is recognized.
Based on the boundary surface 108, nodes outside the smooth tire model 100 (shown in black in FIG. 7) such as nodes included in the mold model 104 are detected, and elements (elements A, A, and B) including those nodes are detected. Element B, element C, element F) are deleted.
Here, the outer nodes of the smooth tire model 100 are nodes that are not included in the smooth tire model 100 and are nodes existing on the mold model 104 side with the boundary surface 108 as a boundary.

図8は、タイヤモデルの外側の節点が削除された状態を示すとともに、新たな節点が生成される状態を示す。
このような状態では、まず、境界面108の外側に位置するスムースタイヤモデル100の外側の節点からなる要素(要素A、要素B、要素C、要素F)は削除され、境界面108に沿って新たな節点が生成される。この節点は、トレッドパターンを構成する要素に必要な節点であり、スムースタイヤモデル100に内包される要素の輪郭線と境界面108との交点や、境界面108の線分と線分の接続点に生成される。
また、新たな節点が生成された後に、検出されたスムースタイヤモデル100の外側の節点(図8中、黒で示す)の残りが削除される。
FIG. 8 shows a state in which the outer nodes of the tire model are deleted, and a state in which new nodes are generated.
In such a state, first, elements (element A, element B, element C, element F) composed of nodes outside the smooth tire model 100 located outside the boundary surface 108 are deleted, and along the boundary surface 108. A new node is created. This node is a node necessary for an element constituting the tread pattern, and is an intersection of the contour line of the element included in the smooth tire model 100 and the boundary surface 108, or a connection point between the line segment and the line segment of the boundary surface 108. Is generated.
In addition, after a new node is generated, the remaining nodes (indicated by black in FIG. 8) outside the detected smooth tire model 100 are deleted.

図9は、新たな節点に応じて要素が再設定される状態を示す。検出されたタイヤモデルの外側の節点(図8中、黒で示す)の残りが削除され、削除された節点で定義された要素(要素D、要素E、要素H、要素I)は、新たな節点を含む要素として定義し直される。
トレッド部の要素を再設定することにより、要素形状が変更され、トレッドパターン形状に応じた稜線が形成される。
FIG. 9 shows a state in which elements are reset according to new nodes. The remaining nodes (indicated by black in FIG. 8) of the detected tire model are deleted, and the elements (element D, element E, element H, element I) defined by the deleted nodes are newly added. Redefined as an element containing a node.
By resetting the elements of the tread portion, the element shape is changed, and a ridge line corresponding to the tread pattern shape is formed.

図10は、再設定された要素のうち不適切な要素が検出され、これらの要素が変更される状態を示す。なお、要素の再設定とは、新たな節点を含む要素の再定義のみならず、不適切な要素の変更や要素形状の修正を含む。
不適切な要素とは、有限要素解析を実行した場合に、演算処理の時間が増大したり、解析精度が低下したりするおそれのある形状の要素をいい、例えば要素の大きさ、要素の内角、要素のアスペクト比、要素のねじれなどに基づいて適宜判断される。
図9に示す要素Dおよび要素Hは、初期の要素形状と金型モデルの境界面を認識して切り取った際、もともと4つの節点で構成された要素であったものが、5つの節点で構成される要素になってしまった例である。一般に、2次元の有限要素は、3節点要素あるいは4節点要素で定義されるため、このままでは、シミュレーションを実行することができない。このような場合には、要素Dあるいは要素Hの内角を2分してその要素を分割する。すなわち、要素Dおよび要素Hは、要素D1および要素D2、もしくは、要素H1および要素H2に分割される。
FIG. 10 shows a state where inappropriate elements among the reset elements are detected and these elements are changed. The element reset includes not only redefinition of an element including a new node, but also an inappropriate element change or element shape correction.
Inappropriate elements are elements that have a shape that may increase the processing time or decrease the analysis accuracy when finite element analysis is performed. For example, the size of the element, the inner angle of the element, etc. This is appropriately determined based on the aspect ratio of the element, the twist of the element, and the like.
The elements D and H shown in FIG. 9 are originally composed of four nodes when the boundary between the initial element shape and the mold model is recognized and cut out, and the elements are composed of five nodes. It is an example that has become an element. In general, since a two-dimensional finite element is defined by a three-node element or a four-node element, simulation cannot be executed as it is. In such a case, the inner angle of the element D or the element H is divided into two to divide the element. That is, element D and element H are divided into element D1 and element D2, or element H1 and element H2.

以下に、要素が適切であるか、不適切であるかの判断方法を例示する。
適切な要素が要素の大きさに基づいて判断される場合には、要素の代表長さが用いられ、当該要素に隣接する要素群と比較して、要素の代表長さが0.2倍から2.0倍の範囲にある要素を適切な要素として、それ以外の要素を不適切な要素とする。代表長さとは、要素体積を要素表面の最大面積で除した値である。
要素の大きさに基づいて要素が適切か否かを判断するのは、要素の大きさを急激に変化させると、その近辺で応力分布等の物理量の分布の精度が悪化するので、隣接する要素群と比較して、極端に要素の大きさを変化させないようにするためである。
なお、適正な要素の代表長さは、0.5から1.5の範囲で設定することが好ましく、さらに0.8から1.2の範囲で設定することが好ましい。
Hereinafter, a method for determining whether an element is appropriate or inappropriate will be exemplified.
When an appropriate element is determined based on the size of the element, the representative length of the element is used, and the representative length of the element is 0.2 times that of the element group adjacent to the element. Elements that are in the range of 2.0 times are appropriate elements, and other elements are inappropriate elements. The representative length is a value obtained by dividing the element volume by the maximum area of the element surface.
Judging whether the element is appropriate based on the element size is because the accuracy of physical quantity distribution such as stress distribution deteriorates in the vicinity when the element size is changed suddenly. This is to prevent the size of the element from changing extremely compared to the group.
Note that the representative length of the appropriate element is preferably set in the range of 0.5 to 1.5, and more preferably in the range of 0.8 to 1.2.

有限要素法によるシミュレーション方法の中で、特に、陽解法では、安定時間増分が式(1)で決定される。
Δt ≦ L / √(E/ρ)・・・(1)
ここで、Δtは時間増分であり、Lは要素の代表長さであり、Eは要素の剛性であり、ρは材料密度である。
このとき、時間増分Δtが小さいと解析時間の増大となる。そのため、式(1)中の時間増分Δtの上限であるL/√(E/ρ)を大きくする必要があり、適切な要素の代表長さの範囲は、要素の剛性や材料密度との関係に応じて設定されなければならない。
例えば、タイヤの場合、ベルトやビードコアは、ゴム材料で構成される他の部材に比べて剛性が高いため、多くの場合、ベルトエッジ部やビードコアで時間増分が決定される。しかし、剛性が低いゴム材料によって構成されるトレッド部でも要素サイズが小さい場合にはトレッド部の要素によって時間増分の上限が決定される。このような場合には、適切な要素の代表長さの範囲は、要素の剛性や材料密度との関係に応じて設定し、式(1)中の時間増分Δtの上限を大きくすることが必要となる。
Among the simulation methods based on the finite element method, in particular, in the explicit method, the stable time increment is determined by Equation (1).
Δt ≦ L / √ (E / ρ) (1)
Where Δt is the time increment, L is the representative length of the element, E is the stiffness of the element, and ρ is the material density.
At this time, if the time increment Δt is small, the analysis time increases. Therefore, it is necessary to increase L / √ (E / ρ), which is the upper limit of the time increment Δt in the formula (1), and the range of the representative length of an appropriate element is related to the rigidity and material density of the element. Must be set according to
For example, in the case of a tire, the belt and the bead core have higher rigidity than other members made of a rubber material. Therefore, in many cases, the time increment is determined at the belt edge portion or the bead core. However, when the element size is small even in a tread portion made of a rubber material having low rigidity, the upper limit of the time increment is determined by the element of the tread portion. In such a case, it is necessary to set the range of the representative length of the appropriate element according to the relationship with the rigidity and material density of the element, and to increase the upper limit of the time increment Δt in the equation (1). It becomes.

適切な要素が要素の内角に基づいて判断される場合には、要素の内角が30°から150°の範囲にある要素を適切な要素として、それ以外の要素を不適切な要素とする。
要素の内角に基づいて要素が適切か否かを判断するのは、要素の内角が180°を超えたり、0°に近かったりすると解析誤差が大きくなるためである。したがって、四角形要素では90°また三角形要素では60°に近いほど好ましく、本発明では、適切な要素の内角は60°から120°の範囲であることが好ましい。
また、要素の内角が180°または180°を越える場合には、その内角を2分して要素を再分割する。
When an appropriate element is determined based on the internal angle of the element, an element having an internal angle of 30 ° to 150 ° as an appropriate element is set as an appropriate element, and other elements are set as inappropriate elements.
The reason why the element is appropriate based on the inner angle of the element is that the analysis error increases when the inner angle of the element exceeds 180 ° or approaches 0 °. Therefore, it is preferable that the angle is 90 ° for a quadrilateral element and 60 ° for a triangular element. In the present invention, it is preferable that the inner angle of a suitable element is in the range of 60 ° to 120 °.
If the inner angle of the element exceeds 180 ° or 180 °, the element is subdivided by dividing the inner angle into two.

適切な要素が要素のアスペクト比に基づいて判断される場合には、アスペクト比が0.2から5.0の範囲にある要素を適切な要素として、それ以外の要素を不適切な要素とする。
要素のアスペクト比に基づいて要素が適切か否かを判断するのは、要素のアスペクト比が大きくなるほど解析誤差が大きくなるためである。したがって、アスペクト比は1に近いほど好ましく、本発明では、適切な要素のアスペクト比は0.5から2.0の範囲であることが好ましい。
また、要素のアスペクト比に基づき不適切な要素であると判断された場合には、要素の形状を変更する。例えば、不適切な六面体要素の場合には、五面体に形状を変更したり、五面体と四面体の2要素に変更する。
If an appropriate element is determined based on the aspect ratio of the element, an element having an aspect ratio in the range of 0.2 to 5.0 is set as an appropriate element, and other elements are set as inappropriate elements. .
The reason why the element is appropriate based on the element aspect ratio is that the analysis error increases as the element aspect ratio increases. Therefore, the aspect ratio is preferably closer to 1, and in the present invention, the aspect ratio of an appropriate element is preferably in the range of 0.5 to 2.0.
Further, when it is determined that the element is inappropriate based on the aspect ratio of the element, the shape of the element is changed. For example, in the case of an inappropriate hexahedron element, the shape is changed to a pentahedron or is changed to two elements of a pentahedron and a tetrahedron.

適切な要素が要素のねじれに基づいて判断される場合には、ねじれが0〜45°の範囲にある要素、好ましくは0〜20°の範囲にある要素を適切な要素として、それ以外の要素を不適切な要素とする。このような要素のねじれは、要素面積や要素体積を用いて公知の方法によって算出することができる。   If the appropriate element is determined based on the twist of the element, the element having the twist in the range of 0 to 45 °, preferably the element in the range of 0 to 20 ° is regarded as the appropriate element, and the other elements Is an inappropriate element. Such a twist of an element can be calculated by a known method using an element area and an element volume.

このように、要素を再設定することによって、有限要素解析を実行した際に、時間増分の増大や解析精度の低下を避けることができる。   Thus, by resetting the elements, it is possible to avoid an increase in time increment and a decrease in analysis accuracy when the finite element analysis is executed.

図11および図12は、不適切な要素を再設定する他の方法を示す。図10では、不適切な要素の内角が2分され、その要素が分割されたが、要素の再設定は、これに限らず、境界面108上に位置する節点を移動させたり、スムースタイヤモデル100に内包される節点を移動させて要素形状を修正してもよい。
図11では、境界面108上に位置する節点が境界面108に沿って移動することで、不適な要素が再設定される。図10に示すように、内角を2分することによって、不適切な要素が再分割された後でも、不適切な要素(要素D2、要素H2)が検出される場合には、その要素を構成する境界面108上の節点が境界面に沿って移動する。
11 and 12 show another method for resetting inappropriate elements. In FIG. 10, the interior angle of an inappropriate element is divided into two and the element is divided. However, the resetting of the element is not limited to this, and a node located on the boundary surface 108 is moved or a smooth tire model is used. The shape of the element may be modified by moving the nodes included in 100.
In FIG. 11, the nodes located on the boundary surface 108 move along the boundary surface 108, so that inappropriate elements are reset. As shown in FIG. 10, when an inappropriate element (element D2, element H2) is detected even after the inappropriate element is subdivided by dividing the interior angle into two, the element is configured. A node on the boundary surface 108 moves along the boundary surface.

図12では、境界面108上に位置する節点が移動するとともに、スムースタイヤモデル100に内包される節点も移動し再配置されて、不適切な要素が再設定される。
図11に示すように、境界面上に位置する節点が境界面108に沿って移動した後でも、隣接する要素と比較して小さい要素(要素E)が検出される場合には、スムースタイヤモデル100に内包される節点が移動する。
In FIG. 12, the nodes located on the boundary surface 108 move, and the nodes included in the smooth tire model 100 also move and are rearranged, and inappropriate elements are reset.
As shown in FIG. 11, when a small element (element E) is detected as compared with an adjacent element even after a node located on the boundary surface moves along the boundary surface 108, a smooth tire model is detected. The node included in 100 moves.

図13及び図14は、3次元要素において再設定する方法の一例を示す。上述では、2次元モデルを用いて不適切な要素を再設定する方法を説明したが、以下では3次元要素を設定する方法を説明する。なお、ここで説明する不適切な要素の再設定は、移動する節点を一体化して要素を変更、分割または削除することにより再設定する。
図13では8つの節点からなる2つの六面体要素を一例として示し、図14では6つの節点からなる五面体要素を一例として示す。
13 and 14 show an example of a method for resetting in the three-dimensional element. In the above description, a method for resetting inappropriate elements using a two-dimensional model has been described. However, a method for setting three-dimensional elements will be described below. The inappropriate element reset described here is reset by changing, dividing, or deleting elements by integrating moving nodes.
FIG. 13 shows two hexahedral elements made up of eight nodes as an example, and FIG. 14 shows a pentahedron element made up of six nodes as an example.

図13(a)に示すように、第1の要素は節点(13a,13b,13c,13d,13e,13f,13g,13h)から構成され、第2の要素は節点(13e,13f,13g,13h,13i,13j,13k,13l)から構成される。なお、ここで移動する節点は第1の要素を構成する節点のみである。   As shown in FIG. 13A, the first element is composed of nodes (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f, 13g, 13h), and the second element is a node (13e, 13f, 13g, 13h, 13i, 13j, 13k, 13l). Note that the nodes that move here are only the nodes that constitute the first element.

図13(b)及び図13(c)は、第1の要素に含まれる1つの節点13bが要素厚さを超えて移動する場合における要素の再設定を示す。すなわち、節点13bが線分13b−13jを移動し、節点13fを超えて節点13jに近づいた位置に移動するとき、図13(b)に示すように、節点13bは節点13fに一体化(マージ)される。
このとき第1の要素は、4つの四面体要素(節点13a,節点13d,節点13e,節点13fからなる要素、節点13d,節点13e,節点13f,節点13hからなる要素、節点13cd,節点13f,節点13gからなる要素、節点13d,節点13f,節点13g,節点13hからなる要素)に分割される。
あるいは、図13(c)に示すように、節点13bが節点13fにマージされ、第1の要素は、1つの五面体要素(節点13a,節点13d,節点13e,節点13f,節点13hからなる要素)と2つの四面体要素(節点13c,節点13d,節点13f,節点13gからなる要素、節点13d,節点13f,節点13g,節点13hからなる要素)に分割される。
FIG. 13B and FIG. 13C show the resetting of the element when one node 13b included in the first element moves beyond the element thickness. That is, when the node 13b moves along the line segment 13b-13j and moves beyond the node 13f to a position closer to the node 13j, the node 13b is integrated (merged) with the node 13f as shown in FIG. )
At this time, the first element is composed of four tetrahedral elements (node 13a, node 13d, node 13e, node 13f, node 13d, node 13e, node 13f, node 13h, node 13cd, node 13f, An element composed of a node 13g, an element composed of a node 13d, a node 13f, a node 13g, and a node 13h).
Alternatively, as shown in FIG. 13C, the node 13b is merged with the node 13f, and the first element is an element composed of one pentahedron element (node 13a, node 13d, node 13e, node 13f, node 13h). ) And two tetrahedral elements (elements consisting of nodes 13c, 13d, 13f and 13g, elements consisting of nodes 13d, 13f, 13g and 13h).

図13(d)は、第1の要素に含まれる2つの節点(13b,13c)が要素厚さを超えて移動する場合における要素の再設定を示す。2つの節点(13b,13c)が要素厚さを超える場合には、節点13bは節点13fにマージされ、節点13cは節点13gにマージされて、第1の要素は、1つの五面体要素(節点13a,節点13d,節点13e,節点13f,節点13g,節点13h)に変更される。   FIG. 13 (d) shows the resetting of the element when the two nodes (13b, 13c) included in the first element move beyond the element thickness. If two nodes (13b, 13c) exceed the element thickness, node 13b is merged with node 13f, node 13c is merged with node 13g, and the first element is one pentahedral element (node 13a, node 13d, node 13e, node 13f, node 13g, node 13h).

図13(e)は、第1の要素に含まれる3つの節点(13a,13b,13c)が要素厚さを超えて移動する場合における要素の再設定を示す。3つの節点(節点13a,節点13b,節点13c)が要素厚さを超える場合には、節点13aは節点13eにマージされ,節点13bは節点13fにマージされ,節点13cは節点13gにマージされて、1つの五面体要素(節点13d,節点13e,節点13f,節点13g,節点13h)に変更される。   FIG. 13E shows the resetting of the element when the three nodes (13a, 13b, 13c) included in the first element move beyond the element thickness. If three nodes (node 13a, node 13b, node 13c) exceed the element thickness, node 13a is merged with node 13e, node 13b is merged with node 13f, and node 13c is merged with node 13g. It is changed to one pentahedron element (node 13d, node 13e, node 13f, node 13g, node 13h).

図13(f)は、第1の要素の4つの節点(13a,13b,13c,13d)が要素厚さを超えて移動する場合における要素の再設定を示す。4つの節点(13a,13b,13c,13d)が要素厚さを超える場合には、第1の要素は削除される。   FIG. 13 (f) shows the resetting of the element when the four nodes (13a, 13b, 13c, 13d) of the first element move beyond the element thickness. If the four nodes (13a, 13b, 13c, 13d) exceed the element thickness, the first element is deleted.

図14(a)に示すように、第3の要素は節点(14a,14b,14c,14d,14e,14f)から構成され、第4の要素は節点(14d,14e,14f,14g,14h,14i)から構成される。なお、ここで移動する節点は第3の要素を構成する節点のみである。
図14(b)は、第1の要素に含まれる1つの節点14bが要素厚さを超えて移動する場合における要素の再設定を示す。すなわち、節点14bが線分14b−14hを移動し、節点14eを超えて節点14hに近づいた位置に移動するとき、図14(b)に示すように、節点14bは節点14eにマージされる。
このとき第1の要素は、2つの四面体要素(節点14a,節点14d,節点14e,節点14fからなる要素、節点14a,節点14c,節点14e,節点14fからなる要素)に分割される。
As shown in FIG. 14A, the third element is composed of nodes (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f), and the fourth element is a node (14d, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i). Note that the nodes that move here are only the nodes that constitute the third element.
FIG. 14B shows element resetting when one node 14b included in the first element moves beyond the element thickness. That is, when the node 14b moves along the line segment 14b-14h and moves to a position that approaches the node 14h beyond the node 14e, the node 14b is merged with the node 14e as shown in FIG.
At this time, the first element is divided into two tetrahedron elements (an element composed of a node 14a, a node 14d, a node 14e, and a node 14f, an element composed of a node 14a, a node 14c, a node 14e, and a node 14f).

図14(c)は、第1の要素に含まれる2つの節点(14b,14c)が要素厚さを超えて移動する場合における要素の再設定を示す。
2つの節点(13b,13c)が要素厚さを超える場合には、節点13bは節点13eにマージされ、節点13cは節点13fにマージされて、第1の要素は、1つの四面体要素(節点13a,節点13d,節点13e,節点13f)に変更される。
FIG. 14C shows the resetting of the element when the two nodes (14b, 14c) included in the first element move beyond the element thickness.
If two nodes (13b, 13c) exceed the element thickness, node 13b is merged with node 13e, node 13c is merged with node 13f, and the first element is a tetrahedral element (node 13a, node 13d, node 13e, and node 13f).

図14(d)は、第1の要素に含まれる3つの節点(13a,13b,13c)が要素厚さを超えて移動する場合における要素の再設定を示す。
3つの節点(14a,14b,14c)が要素厚さを超える場合には、第3の要素は削除される。
FIG. 14D shows the resetting of the element when three nodes (13a, 13b, 13c) included in the first element move beyond the element thickness.
If the three nodes (14a, 14b, 14c) exceed the element thickness, the third element is deleted.

このように、要素を再設定することによって、有限要素解析を実行した際に、時間増分の増大や解析精度の低下を避けることができる。
要素の再設定として、節点を新しく生成して要素を変更、分割する例、節点を移動して要素形状を修正する例、および節点をマージして要素を変更、分割、削除する例を示したが、要素の再設定は、これらに限定されず、上記の再設定を適宜組み合わせて行ってもよい。
Thus, by resetting the elements, it is possible to avoid an increase in time increment and a decrease in analysis accuracy when the finite element analysis is executed.
As examples of element resetting, an example of changing and splitting an element by creating a new node, an example of modifying an element shape by moving a node, and an example of changing, splitting, and deleting an element by merging nodes However, the resetting of the elements is not limited to these, and the resetting may be appropriately combined.

図15は、トレッドパターン付タイヤモデルの作成方法の流れの一例を示すフロー図である。
スムースタイヤモデル100および金型モデル104を設定する(ステップS101)。トレッドパターンを形成するスムースタイヤモデル100と、そのトレッドパターンに対応する凹凸を有する金型モデル104とを読み込み、シミュレーション装置1のディスプレイ(出力装置6)に表示させる。
スムースタイヤモデル100および金型モデル104は、シミュレーション装置1で作成したモデルに限らず、他の装置で作成されたモデルのデータをI/Oインターフェース4を介して読み込んでもよい。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a flow of a method for creating a tire model with a tread pattern.
The smooth tire model 100 and the mold model 104 are set (step S101). A smooth tire model 100 that forms a tread pattern and a mold model 104 having irregularities corresponding to the tread pattern are read and displayed on the display (output device 6) of the simulation apparatus 1.
The smooth tire model 100 and the mold model 104 are not limited to models created by the simulation apparatus 1, and model data created by other apparatuses may be read via the I / O interface 4.

金型モデル104をスムースタイヤモデル100に重ね合わせ、境界面108を認識する(ステップS102)。
スムースタイヤモデルのトレッド部のトレッドパターンを形成しようとする位置に金型モデル104を移動し、トレッドパターンの凹凸に対応する面を検出する。すなわち、金型モデル104に基づいてトレッドパターンの表面形状を読み取る。
The mold model 104 is overlaid on the smooth tire model 100 to recognize the boundary surface 108 (step S102).
The mold model 104 is moved to a position where the tread pattern of the tread portion of the smooth tire model is to be formed, and a surface corresponding to the unevenness of the tread pattern is detected. That is, the surface shape of the tread pattern is read based on the mold model 104.

スムースタイヤモデル100の要素のうち、境界面108の外側に節点が存在するか否かを判断する(ステップS103)。境界面108の外側とは、境界面108を境にして金型モデル104側をいう。
ここでは、3次元空間座標で定義されている節点が、境界面108を境にして金型モデル104側か否かが判断される。
It is determined whether or not a node exists outside the boundary surface 108 among the elements of the smooth tire model 100 (step S103). The outside of the boundary surface 108 refers to the mold model 104 side with the boundary surface 108 as a boundary.
Here, it is determined whether or not the node defined by the three-dimensional space coordinates is on the mold model 104 side with the boundary surface 108 as a boundary.

ステップS103において、境界面108の外側にスムースタイヤモデル100の節点が存在すると判断した場合には、境界面108の外側の節点のみからなるスムースタイヤモデル100の要素を削除する(ステップS104)。境界面108の外側の節点のみで定義される要素はトレッドパターンを構成するうえで不必要な要素である。   In step S103, when it is determined that the nodes of the smooth tire model 100 exist outside the boundary surface 108, the elements of the smooth tire model 100 including only the nodes outside the boundary surface 108 are deleted (step S104). An element defined only by a node outside the boundary surface 108 is an element that is unnecessary for forming a tread pattern.

境界面108に沿って節点を新たに生成する(ステップS105)。新たな節点は、タイヤモデルに内包される要素と境界面108との交点や、境界面108の線分と線分の接続点に生成され、この節点は、トレッドパターンを構成するために用いられる。   A new node is generated along the boundary surface 108 (step S105). A new node is generated at the intersection of the element included in the tire model and the boundary surface 108, or at the connection point between the line segment and the line segment of the boundary surface 108, and this node is used to construct a tread pattern. .

一方、ステップS103で、境界面の外側にスムースタイヤモデルの節点が存在しないと判断した場合には、境界面108とスムースタイヤモデルの間の領域に新たに節点を生成する(ステップS106)。例えば、トレッドパターンの溝幅を細く変更する場合には、既存のトレッドパターンの溝に新しく要素を作成して溝幅を細くする。その際に要素を定義するための節点を生成する。   On the other hand, if it is determined in step S103 that no smooth tire model node exists outside the boundary surface, a new node is generated in a region between the boundary surface 108 and the smooth tire model (step S106). For example, when changing the groove width of the tread pattern to be narrow, a new element is created in the groove of the existing tread pattern to reduce the groove width. At that time, a node for defining the element is generated.

要素を再設定する(ステップS107)。再設定は新たに生成した節点などに基づいて実行され、トレッド部表面にトレッドパターンが形成される。要素の再設定は、要素形状の修正および要素タイプの変更であってもよい。   The element is reset (step S107). The resetting is executed based on a newly generated node or the like, and a tread pattern is formed on the surface of the tread portion. The element resetting may be modification of the element shape and change of the element type.

再設定した要素が所定の条件を満たすか否かを判断する(ステップS108)。所定の条件とは、要素の大きさ、要素の内角、要素のアスペクト比、要素のねじれに応じて設定され、所定の条件を設定することで、有限要素解析を実行する際の時間増分の増大や解析精度の低下を避けることができる。   It is determined whether the reset element satisfies a predetermined condition (step S108). Predetermined conditions are set according to the element size, element interior angle, element aspect ratio, and element twist, and by setting the predetermined conditions, the time increment when performing finite element analysis is increased. And degradation of analysis accuracy can be avoided.

ステップS108において、再設定した要素が所定の条件を満たすと判断した場合には、処理を終了する。   If it is determined in step S108 that the reset element satisfies a predetermined condition, the process ends.

一方、ステップS108において、再設定した要素が所定の条件を満たさないと判断した場合には、要素を再設定し(ステップS107)、要素が所定の条件を満たすまで繰り返す。
要素の再設定は、要素の大きさ、要素の内角、要素のアスペクト比、要素のねじれが所定の条件を満たすように、要素形状の修正および要素タイプの変更などを実行する。
要素形状の修正は、節点を移動することにより行われ、要素タイプを変更することなくなく、要素を修正する。例えば、六面体要素の場合には、六面体のまま節点を移動させて、所定の条件を満たすように修正するように再設定する。
これに対して、要素タイプの変更は、要素の分割や節点のマージにより行われる。例えば、六面体要素の場合には、五面体と六面体に分割して、所定の条件を満たすように再設定する。
On the other hand, if it is determined in step S108 that the reset element does not satisfy the predetermined condition, the element is reset (step S107), and the process is repeated until the element satisfies the predetermined condition.
In the element resetting, the element shape is modified and the element type is changed so that the element size, the element inner angle, the element aspect ratio, and the element twist satisfy predetermined conditions.
The modification of the element shape is performed by moving the node, and the element is modified without changing the element type. For example, in the case of a hexahedral element, the node is moved as it is in the hexahedron and reset so as to be corrected so as to satisfy a predetermined condition.
On the other hand, the element type is changed by dividing elements or merging nodes. For example, in the case of a hexahedral element, it is divided into a pentahedron and a hexahedron, and is reset so as to satisfy a predetermined condition.

次に、図16および17を参照して、その他の実施形態について説明する。上述の実施形態では、トレッド表面が平滑なスムースタイヤモデル100に、縦溝、横溝、トレッドパターンを形成する実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、トレッドパターン付タイヤモデルにおいて、そのトレッドパターンを変更する場合にも適用することができる。   Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. In the above-described embodiment, the embodiment in which the longitudinal groove, the lateral groove, and the tread pattern are formed in the smooth tire model 100 having a smooth tread surface has been described, but the present invention is not limited thereto, and in the tire model with a tread pattern, The present invention can also be applied when changing the tread pattern.

図16(a)は、変更前のタイヤのトレッドパターンの2次元形状を簡略して部分的に示し、図16(b)は、変更後のタイヤのトレッドパターンの2次元形状を模式的に示す。
変更前のタイヤのトレッドパターンは、5本のストレート溝130と、3本のラグ溝132と、複数のサイプ140を含んでいる。
金型モデルにおいて、ストレート溝130の溝幅を拡大し、サイプ140の数を増加し、その金型モデルに基づいてトレッドパターンを修正する。この金型モデルをCADソフトなどで作成した場合には、形状修正を比較的容易に行うことができるため、トレッドパターンの設計変更を従来に比べて効率的に行うことができる。
FIG. 16A shows a simplified two-dimensional shape of the tread pattern of the tire before the change, and FIG. 16B schematically shows the two-dimensional shape of the tread pattern of the tire after the change. .
The tire tread pattern before the change includes five straight grooves 130, three lug grooves 132, and a plurality of sipes 140.
In the mold model, the groove width of the straight groove 130 is expanded, the number of sipes 140 is increased, and the tread pattern is corrected based on the mold model. When this mold model is created by CAD software or the like, the shape can be corrected relatively easily, so that the design change of the tread pattern can be performed more efficiently than in the past.

また、図17(a)は、変更前のトレッド部表面の一形状を簡略して示し、図17(b)は、変更後のトレッド部表面の一形状を簡略して示す。これは、六面体形状に、溝壁の傾斜角度を変更し、溝を追加した例である。   FIG. 17A shows a simplified shape of the tread surface before the change, and FIG. 17B shows a simplified shape of the tread surface after the change. This is an example in which a groove is added to the hexahedral shape by changing the inclination angle of the groove wall.

したがって、トレッドパターンの変更としては、溝幅の変更、溝壁角度の変更、溝やサイプの追加や削除などがある。   Therefore, changes in the tread pattern include a change in groove width, a change in groove wall angle, and addition or deletion of grooves and sipes.

このように本発明に従えば、トレッドパターンの異なる複数の金型モデルを作成しておいて、その金型モデルに基づいてトレッド部を修正することができるので、トレッドパターンの相違によるタイヤ性能の変化などを解析するためのタイヤモデルを短期間で作成することができる。そのため、そのタイヤモデルのシミュレーションを繰り返し行うことができ、このようなシミュレーションを通じてタイヤ開発をより迅速に行うことができる。   As described above, according to the present invention, a plurality of mold models having different tread patterns can be created, and the tread portion can be corrected based on the mold models. A tire model for analyzing changes and the like can be created in a short period of time. Therefore, simulation of the tire model can be repeatedly performed, and tire development can be performed more quickly through such simulation.

以上、本発明に係るタイヤモデル生成方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。   The tire model generation method according to the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications are made without departing from the scope of the present invention. May be.

タイヤ特性の解析を実行するシミュレーション装置の概略を示す概略図である。It is the schematic which shows the outline of the simulation apparatus which performs analysis of a tire characteristic. スムースタイヤの有限要素モデルの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the finite element model of a smooth tire. CADによる金型モデルの一例を示す部分的な斜視図である。It is a partial perspective view which shows an example of the metal mold | die model by CAD. トレッドパターン付タイヤの有限要素モデルの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the finite element model of a tire with a tread pattern. 境界面がスムースタイヤモデルの内部に存在する場合を示す図である。It is a figure which shows the case where a boundary surface exists in the inside of a smooth tire model. 境界面がスムースタイヤモデルの外部に存在する場合を示す図である。It is a figure which shows the case where a boundary surface exists in the exterior of a smooth tire model. スムースタイヤモデル上に金型モデルが重ねられた状態を示す図である。It is a figure which shows the state with which the metal mold | die model was piled up on the smooth tire model. タイヤモデルの外側の節点が削除された状態を示すとともに、新たな節点が生成される状態を示す図である。It is a figure which shows the state from which the node outside the tire model was deleted, and the state where a new node is produced | generated. 新たな節点に応じて要素が再設定される状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which an element is reset according to a new node. 不適切な要素が再設定される状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which an inappropriate element is reset. 不適切な要素を再設定する他の方法を示す図である。It is a figure which shows the other method of resetting an inappropriate element. 不適切な要素を再設定する他の方法を示す図である。It is a figure which shows the other method of resetting an inappropriate element. 3次元要素において再設定する方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of resetting in a three-dimensional element. 3次元要素において再設定する方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of resetting in a three-dimensional element. トレッドパターン付タイヤモデルの作成方法の流れの一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the flow of the preparation method of a tire model with a tread pattern. トレッドパターンを変更するその他の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating other embodiment which changes a tread pattern. トレッドパターンを変更するその他の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating other embodiment which changes a tread pattern.

符号の説明Explanation of symbols

1 シミュレーション装置
2 CPU
3 メモリ
4 インターフェース
5 入力装置
6 出力装置
7 外部記憶装置
100 スムースタイヤモデル
102 トレッド部
104 金型モデル
106 トレッドパターン付タイヤモデル
108 境界面
122 キャップ
124 カーカス
124 ベルト
130 ストレート溝
132 ラグ溝
140 サイプ
1 Simulation device 2 CPU
3 memory 4 interface 5 input device 6 output device 7 external storage device 100 smooth tire model 102 tread part 104 mold model 106 tire model with tread pattern 108 boundary surface 122 cap 124 carcass 124 belt 130 straight groove 132 lug groove 140 sipe

Claims (6)

トレッド部に凹凸形状が設けられたタイヤ有限要素モデル作成方法であって、
タイヤトレッドを再現したトレッド部を含む有限要素モデルを取得するステップと、
トレッド部の凹凸形状に対応した凸凹形状を表面に成す境界面モデルを取得するステップと、
前記有限要素モデルのトレッド部の少なくとも一部の領域内に、前記境界面モデルを配置することにより、前記トレッド部の凹凸形状を規定するステップと、
規定された前記トレッド部の凹凸形状に応じて、前記タイヤ有限要素モデルのトレッド部を構成する有限要素を再設定する再設定ステップとを含むことを特徴とするタイヤ有限要素モデル作成方法。
A method for creating a tire finite element model in which an uneven shape is provided in a tread portion,
Obtaining a finite element model including a tread portion reproducing a tire tread;
Obtaining a boundary surface model having an uneven surface corresponding to the uneven shape of the tread on the surface;
Defining the concavo-convex shape of the tread portion by disposing the boundary surface model in at least a partial region of the tread portion of the finite element model;
And a resetting step of resetting the finite elements constituting the tread portion of the tire finite element model in accordance with the concavo-convex shape of the tread portion defined.
前記再設定ステップは、規定した前記トレッド部の凹凸形状に沿って新たに節点を生成することにより前記トレッド部を構成する有限要素を再設定する請求項1に記載のタイヤ有限要素モデル作成方法。   2. The tire finite element model creating method according to claim 1, wherein the resetting step resets a finite element constituting the tread portion by newly generating a node along the specified uneven shape of the tread portion. 前記再設定ステップは、前記トレッド部を構成する有限要素の内部の節点を移動することにより再設定する請求項1または2に記載のタイヤ有限要素モデル作成方法。   The tire finite element model creation method according to claim 1 or 2, wherein the resetting step is reset by moving a node inside the finite element constituting the tread portion. 前記再設定ステップは、前記トレッド部を構成する有限要素の複数の節点のうち、一の節点を他の節点に重ねて一体化することにより、その有限要素の形状を再設定する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のタイヤ有限要素モデル作成方法。   The resetting step resets the shape of the finite element by integrating one of the plurality of nodes of the finite element constituting the tread portion with another node. 4. The tire finite element model creation method according to any one of items 3. 再設定された前記トレッド部を構成する有限要素が、所定の条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定の結果、再設定された前記トレッド部を構成する有限要素が所定の条件を満たさない場合には、その有限要素を再設定し、有限要素が所定の条件を満たすまで繰り返すステップとを更に含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載のタイヤ有限要素モデル作成方法。
A determination step of determining whether or not the finite element constituting the reset tread portion satisfies a predetermined condition;
If the finite element constituting the reset tread portion does not satisfy a predetermined condition as a result of the determination, the step of resetting the finite element and repeating until the finite element satisfies a predetermined condition is further performed. The tire finite element model creation method according to any one of claims 1 to 4.
前記所定の条件は、有限要素の大きさ、有限要素の内角、有限要素のアスペクト比および有限要素のねじれのうち少なくとも一つに基づいて設定される請求項5に記載のタイヤ有限要素作成方法。   The tire finite element creation method according to claim 5, wherein the predetermined condition is set based on at least one of a finite element size, a finite element interior angle, a finite element aspect ratio, and a finite element twist.
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