JP2007131206A - Method and model for analyzing assembly of tire and wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有限要素法を用いてタイヤとホイールの組み付け状態を解析する方法と、この解析に用いられる数値解析モデルとに関するものである。 The present invention relates to a method for analyzing an assembled state of a tire and a wheel using a finite element method, and a numerical analysis model used for this analysis.
従来、タイヤの性能をシミュレーションする方法として、評価しようとするタイヤを有限個の多数の要素に分割したタイヤ有限要素モデルで近似するとともに、各有限要素に密度や弾性率などの特性を与え、上記モデルに内圧、荷重などの境界条件を与えて上記各要素の変形状態を計算してタイヤの変形や運動状態をシミュレーションする有限要素法(Finite Element Method)が多く用いられている。
ところで、タイヤの転がり抵抗等の諸特性をシミュレーションする方法として、図13に示すような、上記タイヤの有限要素モデル50を仮想リムに装着したタイヤモデル51を平坦な四角形剛表面を有する仮想路面52に接地させて所定の走行条件で走行させる方法が行なわれている(例えば、特許文献1参照)。上記タイヤモデル51は、タイヤを有限個の要素に分割したモデルにおいて、タイヤのリム接触域Rを拘束するとともに、ビード部51aのタイヤ軸方向距離wを図示しない仮想リムのリム幅に強制変位させたもので、その回転軸CLと上記拘束域Rとの相対距離rが常に一定になるように、上記仮想リムに上記タイヤモデル51を連結固定し、上記仮想路面52に接触する上記タイヤモデル51のトレッド部51bに荷重負荷を付加するなどの条件を設定して、上記タイヤの転動状態をシミュレーションする。
Conventionally, as a method for simulating tire performance, the tire to be evaluated is approximated by a tire finite element model obtained by dividing a tire into a finite number of elements, and characteristics such as density and elastic modulus are given to each finite element. A finite element method (Finite Element Method) is often used in which boundary conditions such as internal pressure and load are given to a model to calculate the deformation state of each of the above elements and simulate the deformation and motion state of the tire.
By the way, as a method for simulating various characteristics such as rolling resistance of a tire, a virtual road surface 52 having a flat quadrilateral rigid surface is provided as a
また、シミュレーション精度を向上させるため、タイヤの転動シミュレーションを行う前に、タイヤ及びホイールをそれぞれ有限個の要素に分割したタイヤモデルとホイールモデルとを設定し、上記タイヤモデルとホイールモデルとを嵌合させるシミュレーションを行なう方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。具体的には、図14(a)に示すように、左右のビード部61a,61aにタイヤ軸方向内側に向く軸力Fを作用させて、ビード幅をリム幅よりも小さく変形させたタイヤモデル61をホイールモデル62に装着させた後、上記軸力Fを0に戻して再度変形計算を行い、上記タイヤモデル61をホイールモデル62に嵌合させ、次いで、図14(b)に示すように、内圧条件を設定して上記タイヤモデル61を変形させて上記ホイールモデル62に組み付けるようにするもので、上記タイヤモデル61は、嵌合後も上記内圧が所定の値になるまで変形する。
このとき、タイヤの変形計算において、上記タイヤモデル61と上記ホイールモデル62との間に摩擦係数を設定することにより、タイヤとホイールの組み付け状態を正確に求めることができる。すなわち、嵌合前には、実際のタイヤのリム組込み時にホイールとビードシート間に潤滑剤が塗布された時の摩擦係数の値に相当する摩擦係数μ=0.1の動摩擦を、嵌合後には、一般的なホイールの表面とビード部との間の摩擦係数の値に相当する一般的な摩擦係数μ=0.3の動摩擦を与えて変形計算することにより、図11に示した上記ビード部51aの幅を仮想リムのリム幅に強制変位させたものと比較して、タイヤの状態を正確に求めることができる。
At this time, in the tire deformation calculation, by setting a friction coefficient between the tire model 61 and the
しかしながら、上記従来の嵌合シミュレーション方法では、摩擦係数を2段階に変化させているものの、組み付け時にタイヤがホイール表面を滑ることで潤滑剤の量が変化する影響を考慮していないため、実際のタイヤをホイールに組み付けるときとは摩擦係数が異なっている。その結果、上記嵌合シミュレーションで得られたタイヤ・ホイール組立体モデルは、実際のタイヤの組み付け状態とは異なってしまい、このため、タイヤの諸特性を正確にシミュレーションすることができないといった問題点があった。 However, in the above conventional fitting simulation method, although the friction coefficient is changed in two stages, since the effect of changing the amount of lubricant due to the tire slipping on the wheel surface during assembly is not considered, The friction coefficient is different from that when the tire is assembled to the wheel. As a result, the tire / wheel assembly model obtained by the above-mentioned fitting simulation differs from the actual tire assembly state, and therefore, there is a problem that various characteristics of the tire cannot be simulated accurately. there were.
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、実際のタイヤの組み付け状態に近いタイヤとホイールの組み付け解析方法とその解析に用いられるタイヤとホイールの組み付け解析モデルとを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and provides a tire and wheel assembly analysis method close to the actual tire assembly state, and a tire and wheel assembly analysis model used for the analysis. Objective.
本発明者は、組み付け時におけるタイヤとホイールとの接触状態を詳細に検討した結果、内圧充填前にはタイヤ左右のビード部はホイールに接触して静止していること、タイヤがホイール上を滑る際に組み付け時に塗布された潤滑剤が押出されてしまうため、ビード部のホイールに接して静止している部分ではホイールとの間に作用する摩擦力が大きくなること、また、ビード部がスリップするときには、滑り速度が大きいほど動摩擦係数が小さくなることが分かった。そこで、上記のような、ビード部とホイールとの間の摩擦力の変化の影響を考慮したモデルを作成して解析を行えば、実際のタイヤの組み付け状態に近い解析結果を得ることができることを見出し本発明に到ったものである。
すなわち、本願の請求項1に記載の発明は、タイヤとホイールの組み付け状態を数値解析する方法であって、
タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルと、ホイールを有限個の要素に分割したホイールモデルとを作成する第1のステップと、
上記タイヤモデルと上記ホイールモデルとを、両者のモデルが重なり合うことを許容して組み合わせたタイヤ・ホイール組立体モデルを作成する第2のステップと、
上記タイヤ・ホイール組立体モデルのタイヤ左右のビード部に境界条件を与えることで、上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールと接触しない位置に上記左右のビード部をそれぞれ幅方向内側に移動させた後、反対側に移動させ、上記左右のビード部をホイールに接触させて静止させる第3のステップと、
上記ビード部を静止させたタイヤ・ホイール組立体モデルに内圧充填して上記タイヤ・ホイール組立体モデルのタイヤを変形させ、上記タイヤを上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールに組み付ける第4のステップ、
とを備えるとともに、上記第4のステップにおけるタイヤの変形解析時には、上記ビード部の下部と、上記ビード部の下部と接触するホイールの面との間に、ホイール上で静止している部分の摩擦係数である静摩擦係数が、ホイール上を滑っている部分の摩擦係数である動摩擦係数よりも大きくなるような摩擦係数を設定したことを特徴とするものである。
As a result of detailed examination of the contact state between the tire and the wheel at the time of assembly, the present inventor confirmed that the bead portions on the left and right sides of the tire are in contact with the wheel and are stationary before filling with the internal pressure, and the tire slides on the wheel. Since the lubricant applied at the time of assembly is pushed out, the frictional force acting between the bead portion and the wheel is increased at the portion that is in contact with the wheel, and the bead portion slips. Sometimes, it was found that the higher the sliding speed, the smaller the dynamic friction coefficient. Therefore, by creating a model that takes into account the influence of the frictional force change between the bead part and the wheel as described above, analysis results that are close to the actual tire assembly state can be obtained. The present invention has been reached.
That is, the invention according to
A first step of creating a tire model in which a tire is divided into a finite number of elements and a wheel model in which a wheel is divided into a finite number of elements;
A second step of creating a tire / wheel assembly model in which the tire model and the wheel model are combined with each other being allowed to overlap;
After moving the left and right bead portions inward in the width direction to a position where they do not contact the wheels of the tire / wheel assembly model by applying boundary conditions to the right and left bead portions of the tire / wheel assembly model of the tire / wheel assembly model , A third step of moving to the opposite side and bringing the left and right bead portions into contact with the wheel to make them stationary;
A fourth step of deforming the tire of the tire / wheel assembly model by filling the tire / wheel assembly model with the bead portion stationary to deform the tire of the tire / wheel assembly model, and assembling the tire to the wheel of the tire / wheel assembly model;
And at the time of deformation analysis of the tire in the fourth step, the friction of the portion stationary on the wheel between the lower part of the bead part and the surface of the wheel in contact with the lower part of the bead part. The friction coefficient is set such that the static friction coefficient, which is a coefficient, is larger than the dynamic friction coefficient, which is the friction coefficient of the portion sliding on the wheel.
また、請求項2に記載の発明は、タイヤとホイールの組み付け状態を数値解析する方法であって、
タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルと、ホイールを有限個の要素に分割したホイールモデルとを作成する第1のステップと、
上記タイヤモデルと上記ホイールモデルとを、両者のモデルが重なり合うことを許容して組み合わせたタイヤ・ホイール組立体モデルを作成する第2のステップと、
上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールを幅方向で2分割するとともに、上記ホイールを上記タイヤ・ホイール組立体モデルのタイヤ左右のビード部と接触しない位置まで幅方向外側に移動させた後、正規のホイール幅まで反対側に移動させ、上記ホイールを上記左右のビード部に接触させて静止させる第3のステップと、
上記ホイールを静止させたタイヤ・ホイール組立体モデルに内圧充填して上記タイヤ・ホイール組立体モデルのタイヤを変形させ、上記タイヤを上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールに組み付ける第4のステップ、
とを備えるとともに、上記第4のステップにおけるタイヤの変形解析時には、上記ビード部の下部と、上記ビード部の下部と接触するホイールの面との間に、ホイール上で静止している部分の摩擦係数である静摩擦係数が、ホイール上を滑っている部分の摩擦係数である動摩擦係数よりも大きくなるような摩擦係数を設定したことを特徴とするものである。
The invention according to
A first step of creating a tire model in which a tire is divided into a finite number of elements and a wheel model in which a wheel is divided into a finite number of elements;
A second step of creating a tire / wheel assembly model in which the tire model and the wheel model are combined with each other being allowed to overlap;
The wheel of the tire / wheel assembly model is divided into two in the width direction, and the wheel is moved outward in the width direction to a position where it does not contact the left and right bead portions of the tire / wheel assembly model. A third step of moving the wheel to the opposite side to the wheel width and bringing the wheel into contact with the left and right bead portions to be stationary;
A fourth step of deforming the tire of the tire / wheel assembly model by internally filling the tire / wheel assembly model with the wheel stationary, and assembling the tire on the wheel of the tire / wheel assembly model;
And at the time of deformation analysis of the tire in the fourth step, the friction of the portion stationary on the wheel between the lower part of the bead part and the surface of the wheel in contact with the lower part of the bead part. The friction coefficient is set such that the static friction coefficient, which is a coefficient, is larger than the dynamic friction coefficient, which is the friction coefficient of the portion sliding on the wheel.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のタイヤとホイールの組み付け解析方法において、上記タイヤモデルのビード部の外面形状を、タイヤ加硫金型のビード部の内面形状と同一としたことを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載のタイヤとホイールの組み付け解析方法において、上記動摩擦係数をタイヤとホイールとの相対滑り速度により変更可能とするとともに、上記相対滑り速度が大きくなった場合には、上記動摩擦係数が小さくなるように上記動摩擦係数を設定するようにしたことを特徴とするものである。
The invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, in the tire and wheel assembly analysis method according to any one of the first to third aspects, the dynamic friction coefficient can be changed by a relative slip speed between the tire and the wheel. The dynamic friction coefficient is set so that the dynamic friction coefficient decreases when the relative slip speed increases.
また、請求項5に記載の発明は、タイヤとホイールの組み付け解析を行うための数値解析モデルであって、タイヤを有限個の要素に分割して成るタイヤモデルを変形させる際に設定される、上記タイヤモデルのビード部の下部と、ホイールを有限個の要素に分割して成るホイールモデルの上記ビード部の下部と接触する面との間の摩擦係数として、上記ビード部下部が上記接触する面上で静止している部分では静摩擦係数を与え、上記ビード部下部が上記接触する面上を滑っている部分では動摩擦係数を与えるとともに、上記静摩擦係数を上記動摩擦係数よりも大きく設定したことを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のタイヤとホイールの組み付け解析モデルにおいて、上記動摩擦係数をタイヤとホイールとの相対滑り速度により変更可能とするとともに、上記相対滑り速度が大きくなった場合には、上記動摩擦係数が小さくなるように上記動摩擦係数を設定するようにしたものである。
請求項7に記載の発明は、請求項5または請求項6に記載のタイヤとホイールの組み付け解析モデルにおいて、上記タイヤモデルのビード部の外面形状を、タイヤ加硫金型のビード部の内面形状と同一としたものである。
請求項8に記載の発明は、請求項5〜請求項7のいずれかに記載のタイヤとホイールの組み付け解析モデルにおいて、上記ホイールモデルの少なくとも上記タイヤモデルのビード部下部との接触面を、幅方向で2分割したものである。
The invention according to
According to a sixth aspect of the present invention, in the tire / wheel assembly analysis model according to the fifth aspect, the dynamic friction coefficient can be changed by a relative slip speed between the tire and the wheel, and the relative slip speed is increased. In this case, the dynamic friction coefficient is set so that the dynamic friction coefficient becomes small.
The invention according to claim 7 is the tire / wheel assembly analysis model according to
According to an eighth aspect of the present invention, in the tire / wheel assembly analysis model according to any one of the fifth to seventh aspects, a width of a contact surface between at least the bead portion of the tire model of the wheel model is set to a width. Divided into two in the direction.
本発明によれば、タイヤとホイールとをそれぞれ有限個の要素に分割して成るタイヤモデルとホイールモデルとを組合わせて作成されるタイヤ・ホイール組立体モデルを用いてタイヤとホイールの組み付け解析を行う際に、上記組立体モデルのタイヤ左右のビード部に境界条件を与えることで、上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールと接触しない位置に上記左右のビード部をそれぞれ幅方向内側に移動させた後、反対側に移動させ、上記左右のビード部をホイールに接触させて静止させるとともに、上記組立体モデルに内圧充填して上記タイヤモデルを変形させる際に設定するタイヤビード部の下部と上記ビード部が接触するホイールの面との間の摩擦係数として、ホイール上を滑っている部分には動摩擦係数を与え、ホイール上で静止している部分には上記動摩擦係数よりも大きな値を有する静摩擦係数を与えるようにしたので、実際のタイヤの組み付け状態に近いタイヤとホイールの組み付け解析を行うことができる。
このとき、上記動摩擦係数の値を、上記相対滑り速度が大きくなった場合には、上記動摩擦係数の値が小さくなるように設定すれば、解析精度を更に向上させることができる。
また、タイヤモデルのビード部の外面形状を、タイヤ加硫金型のビード部の内面形状と同一形状とすれば、実際のタイヤから幾何学形状を採取してモデルを作成した場合と同等のモデルを効率よく作成することができる。
また、上記組立体モデルのタイヤ左右のビード部に境界条件を与えて上記左右のビード部をホイールに接触させて静止させるステップに代えて、上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールを幅方向で2分割するとともに、上記ホイールを上記タイヤ・ホイール組立体モデルのタイヤ左右のビード部と接触しない位置まで幅方向外側に移動させた後、正規のホイール幅まで反対側に移動させ、上記ホイールを上記左右のビード部に接触させて静止させるステップを設けて解析しても、同様の効果を得ることができる。
更に、上記ホイールモデルの少なくとも上記タイヤモデルのビード部下部との接触面を、幅方向で2分割したモデルを作成して解析すれば、ビード部やフランジ部の力を容易に解析することができる。
According to the present invention, an assembly analysis of a tire and a wheel is performed using a tire / wheel assembly model created by combining a tire model and a wheel model obtained by dividing a tire and a wheel into finite elements. When performing, by giving boundary conditions to the right and left bead portions of the tire of the assembly model, the left and right bead portions are moved inward in the width direction to positions where they do not contact the wheels of the tire and wheel assembly model. After that, the left and right bead portions are brought into contact with the wheel to be stationary, and the lower portion of the tire bead portion and the bead set when the tire model is deformed by filling the assembly model with internal pressure As the coefficient of friction between the wheel and the surface of the wheel that is in contact with the wheel, a dynamic friction coefficient is given to the part sliding on the wheel. The in which part seals since to give a static friction coefficient with a value greater than the dynamic friction coefficient, it is possible to perform the actual tire and assembly analysis of the wheel near the assembled state of the tire.
At this time, if the value of the dynamic friction coefficient is set so that the value of the dynamic friction coefficient decreases when the relative slip speed increases, the analysis accuracy can be further improved.
Also, if the outer shape of the bead part of the tire model is the same shape as the inner shape of the bead part of the tire vulcanization mold, the model is equivalent to the case where the model is created by collecting the geometric shape from the actual tire Can be created efficiently.
Further, in place of the step of applying boundary conditions to the left and right bead portions of the tire of the assembly model to bring the left and right bead portions into contact with the wheels and stopping the wheels, the wheel of the tire / wheel assembly model is set to 2 in the width direction. And after moving the wheel outward in the width direction to a position where it does not come into contact with the right and left bead portions of the tire / wheel assembly model of the tire and wheel assembly model, and then moving the wheel to the opposite side to the normal wheel width. The same effect can be obtained even if a step of bringing the bead portion into contact with the bead portion and making it stand still is analyzed.
Furthermore, if a model in which at least the contact surface of the wheel model with the bead portion of the tire model is divided into two in the width direction is generated and analyzed, the force of the bead portion and the flange portion can be easily analyzed. .
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
実施の形態1.
図1は、本最良の形態1に係るタイヤとホイールの組み付け解析を行うためのタイヤ・ホイール組立体モデル10Mの要部断面図で、このタイヤ・ホイール組立体モデル10Mは、図2(a)に示すようなホイール11と、図2(b)に示すようなタイヤ12をそれぞれ有限個の要素に分割したホイールモデル11Mとタイヤモデル12Mとを用いて作成される。
ホイールモデル11Mは、一般には、ホイール全体をソリッド要素でモデル化されるが本例では、図1に示すように、リム部11Aをシェル要素でモデル化し、ディスク部11Bをソリッド要素でモデル化している。このホイールモデル11Mの形状は、CAD図面、金型図面、もしくは、実際のホイール形状などから求めることができるが、金型形状から求める場合には、熱収縮や残留応力による形状変化を考慮することが望ましい。また、材料物性はホイールの原材料の物性、製品ホイールから試験片を切り出して測定した物性、あるいは、製品仕様の物性を用いることができる。
タイヤモデル12Mは、トレッド12a、サイド12b、及び、内部のゴム12c等のゴム部材をソリッド要素でモデル化し、ベルト12p、カーカスプライ12q等の補強部材はシェル要素、膜要素、リバー要素でモデル化する。また、ビードワイヤ12rはソリッド要素でモデル化している。上記ゴム部材の材料モデルとしては、Mooney-Rivln材料やOgdcn材料等の超弾性体、粘性を考慮した粘弾性体でモデル化し、その粘性については、線径粘弾性やProny級数を使ったモデルを利用することができる。一方、補強部材の材料モデルとしては、異方性を持った材料モデルを利用するとともに、線径弾性体としてモデル化することが可能であるが、上記補強部材は引張り側と圧縮側とで剛性が異なる場合が知られているので、精度を向上させるためには、これを非線径弾性体としてモデル化することが好ましい。
また、上記タイヤモデル12Mに用いられるタイヤの形状は、CAD図面、金型形状、もしくは、実際のタイヤ形状から求めることができるが、金型形状から求める場合には、上記ホイールモデル11Mと同様に、熱収縮や残留応力による形状変化を考慮することが望ましい。
Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a tire /
The wheel model 11M is generally modeled as a whole wheel with solid elements. In this example, as shown in FIG. 1, the rim part 11A is modeled with a shell element, and the disk part 11B is modeled with a solid element. Yes. The shape of the wheel model 11M can be obtained from a CAD drawing, a die drawing, or an actual wheel shape, but when obtaining from the die shape, the shape change due to thermal shrinkage or residual stress should be considered. Is desirable. In addition, as the material physical properties, the physical properties of the raw material of the wheel, the physical properties measured by cutting a test piece from the product wheel, or the physical properties of the product specification can be used.
In the
Further, the tire shape used for the
ところで、ホイール11とタイヤ12とを組み付ける際の両者間の接触圧力は2MPa以上の高い圧力になる部分が実験から分かった。これは、剛性の高いビードワイヤと、同じく剛性の高いホイールとに挟まれた部分のゴムが押しつぶされるときに、逃げ場がなく、そのため、ゴムの非圧縮性により上記圧力が発生しているためである。このような高い圧力を解析で精度よく求めるためには、ビード部の要素数を多くして、その形状変化を解析する必要がある。すなわち、ビード部の要素数が少ない場合には、ゴムの体積が実際の体積と異なってしまい、そのため、上記非圧縮性を精度よく表現できず、接触圧力を精度よく表現できないといった問題点がある。そこで、本例では、タイヤモデル12Mの初期形状を実際の製品タイヤ形状とするとともに、特に、ビード部12kについては、実際のタイヤからビード部の幾何学形状を精度よく採取し、この採取されたビード部の幾何学形状をモデルとしてタイヤモデル12Mを作成するようにしている。
なお、本例では、上記タイヤモデル12Mとして、図3に示すような、回転方向に対して同じ要素が並んでいる、周方向溝のみを有するタイヤをモデル化したものを用いた。
By the way, it was found from experiments that the contact pressure between the two when the
In this example, as the
次に、上記タイヤ・ホイール組立体モデル10Mを用いて、ホイール11とタイヤ12の組み付け状態を解析する方法について、図4のフローチャートを参照して説明する。
まず、タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデル12Mとホイールを有限個の要素に分割したホイールモデル11Mとをそれぞれ作成する(ステップS11)。なお、上記タイヤモデル12Mの初期形状は、上記のように、実際の製品タイヤ形状をモデルとして作成し、ホイールモデル11Mについても実際のホイール形状をモデルとして作成した。
次に、図5に示すように、ホイールモデル11Mに、タイヤの初期形状、すなわち、応力が作用していない状態のタイヤをモデル化したタイヤモデル12Mを合わせる(ステップS12)。この状態では、タイヤとホイールとが重なっており、物理的には間違った状態であるので、この状態で本来起こるべきタイヤとホイールとの接触を考慮することはできない。
そこで、図6に示すように、上記タイヤモデル12Mのビード部12kに力、変位、速度、加速度の境界条件を付与し、ホイールモデル11Mの左右のフランジ部11a,11bの内側において、タイヤがホイールと接触しない位置まで左右のビード部12k,12kを幅方向内側にそれぞれ移動(ステップS13)させた後、反対側に移動させ、図1に示すような、上記左右のビード部12k,12kがホイールモデル11Mに接触した状態になったときに上記左右のビード部12k,12kを静止させる(ステップS14)。なお、左右のビード部12k,12kの移動時には、タイヤとホイールとの接触については考慮してはならず、左右のビード部12k,12kが移動してホイールモデル11Mと接触したときに上記左右のビード部12k,12kの移動を停止する。このとき、上記境界条件は、ビード部12k表面、ビード部12k全体、ビードワイヤ12rに対して与えることができる。
この状態は、タイヤをホイールに装着する際に、ビード部を内側に曲げてビード幅をリム幅よりも小さくしてから、タイヤに装着した状態に対応する。なお、上記図6では、タイヤモデル12Mはホイールモデル11Mと完全に接触していないが、ビード部12kの表面1要素以内がホイールと重なり合った状態でも解析は可能である。
Next, a method of analyzing the assembled state of the
First, a
Next, as shown in FIG. 5, an initial tire shape, that is, a
Therefore, as shown in FIG. 6, boundary conditions of force, displacement, speed, and acceleration are given to the
This state corresponds to a state in which when the tire is mounted on the wheel, the bead portion is bent inward to make the bead width smaller than the rim width and then mounted on the tire. In FIG. 6, the
ところで、タイヤをホイールに組み付ける際には、潤滑剤を利用することが一般的で、上記潤滑剤はタイヤ側のみ、ホイール側のみ、あるいは、タイヤとホイールとの双方に塗布される。そこで、タイヤ側に潤滑剤を塗布し、タイヤビード部をホイールフランジ内側にセットした状態(内圧充填前)を実験から詳細に観察した。図7はその結果を解析モデルに重ね合せた図で、図の太い線は潤滑剤13を示す。この詳細な実験から、同図の矢印Pで示すタイヤとホイールとが接触している部分では、タイヤ側に塗布されていた潤滑剤がなくなっていることがわかった。これは、図8に示すように、ビード部12kがホイール11に接する際に潤滑剤を押出してしまうことによると考えられる。このような現象は、潤滑剤をホイール側のみ、あるいは、タイヤとホイールとの双方に塗布した場合でも同様である。
したがって、図9に示すように、タイヤが変形して、上記ビード部12kがフランジ11b(または、フランジ11a)とが組み合わされた状態になると、タイヤ11とホイール12とが接触している部分には潤滑剤が殆どないので、この状態で上記ビード部12kがホイール12上で静止している場合には、双方の摩擦係数は大きくなっている。
この状態から内圧を充填した実験を行うと、ビード部はホイールの表面を滑りながらフランジ部側に移動する。ビード部が動いているところでは、表面に塗布された潤滑剤の膜に乗っているが、タイヤがホイールと接する部分では、接触圧力でタイヤとホイールとの間にあった潤滑剤が押出されてしまい、図8に示すように、滑った後には潤滑剤は殆ど残っていないことが実験から分かった。これは、一方では、ビード部が動いている間は潤滑剤が押出されるために潤滑剤の効果が更に大きくなり、上記摩擦係数が更に低下していることを示している。
By the way, when assembling a tire to a wheel, a lubricant is generally used, and the lubricant is applied only to the tire side, only to the wheel side, or to both the tire and the wheel. Then, the lubricant was apply | coated to the tire side and the state (before internal pressure filling) which set the tire bead part inside the wheel flange was observed in detail from the experiment. FIG. 7 is a diagram in which the result is superimposed on the analysis model, and the thick line in the figure indicates the
Therefore, as shown in FIG. 9, when the tire is deformed and the
When an experiment in which the internal pressure is filled from this state is performed, the bead portion moves to the flange portion side while sliding on the wheel surface. Where the bead part is moving, it rides on the lubricant film applied to the surface, but at the part where the tire is in contact with the wheel, the lubricant that was between the tire and the wheel is pushed out by the contact pressure, As shown in FIG. 8, it was found from experiments that almost no lubricant remained after sliding. This indicates, on the other hand, that the lubricant is pushed out while the bead portion is moving, so that the effect of the lubricant is further increased, and the friction coefficient is further reduced.
そこで、タイヤとホイールの組み付け解析を行う場合には、上記の実験で発見した結果をモデル化するため、内圧充填前とタイヤとホイールとの組み立て後の静止状態では、ビード部のホイールとの接触部分に相当する要素に対して大きな摩擦係数を与え、動いている部分については小さな摩擦係数を与えるようにすればよい。
したがって、左右のビード部12k,12kを移動して静止させた後には、上記タイヤ・ホイール組立体モデル10Mに内圧充填して上記タイヤモデル12Mを変形させるとともに、上記ビード部12k,12kの下部と、上記ビード部12k,12kと接触するホイールモデル11Mの接触面との間に、ホイール上で静止している部分の摩擦係数である静摩擦係数が、ホイール上を滑っている部分の摩擦係数である動摩擦係数よりも大きくなるような摩擦係数を設定して上記タイヤモデル12Mを変形させてタイヤとホイールとを組み付ける解析を行う(ステップS15)ようにすれば、実際の組み立てと同じ現象を精度よく再現することができるので、タイヤとホイールの組み付け状態のシミュレーション精度を向上させることができる。
上記各摩擦係数は、潤滑剤の種類、タイヤビード部のゴム材質や表面粗さ、ホイールの表面粗さなどに依存する。そこで、複数の潤滑剤、ホイール、タイヤを組合わせて実験的に上記摩擦係数を求めたところ、静摩擦係数は0.3〜0.6の範囲に、動摩擦係数は0.05〜0.2の範囲に入ることが分かった。したがって、解析においては、各摩擦係数を上記の範囲とすれば、実際の現象を精度よく再現することができる。
図10は、内圧充填後のタイヤとホイールの組み付け状態の解析結果を示す図で、この図から、ビードワイヤ12kの中心と、リム基準面11zとの距離Wと、ビード部12kとフランジ部11bとの間の空間の面積(隙間の面積)Sとを算出したところ、いずれも実測とほぼ近い値となった。
Therefore, when the assembly analysis of the tire and wheel is performed, in order to model the result found in the above experiment, the contact of the bead portion with the wheel is not performed before filling with the internal pressure and after the tire and the wheel are assembled. A large friction coefficient may be given to an element corresponding to the portion, and a small friction coefficient may be given to a moving portion.
Therefore, after moving the left and
Each of the above friction coefficients depends on the type of lubricant, the rubber material and surface roughness of the tire bead portion, the surface roughness of the wheel, and the like. Therefore, when the friction coefficient was experimentally obtained by combining a plurality of lubricants, wheels, and tires, the static friction coefficient was in the range of 0.3 to 0.6, and the dynamic friction coefficient was 0.05 to 0.2. I found it in the range. Therefore, in the analysis, if each friction coefficient is in the above range, an actual phenomenon can be accurately reproduced.
FIG. 10 is a view showing an analysis result of the assembled state of the tire and the wheel after the internal pressure filling. From this figure, the distance W between the center of the
このように、本最良の形態1によれば、実際の製品タイヤ形状を形状モデルとして、これを有限個の要素に分割したタイヤモデル12Mと、製品ホイールの形状を形状モデルとして、これを有限個の要素に分割したホイールモデル11Mとからタイヤ・ホイール組立体モデル10Mを作成し、上記タイヤモデル12Mのビード部12kに境界条件を付与して、上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールと接触しない位置にタイヤ左右のビード部12k,12kをそれぞれ幅方向内側に移動させた後、反対側に移動させ、上記左右のビード部をホイールに接触させて静止させるとともに、上記タイヤに内圧充填して上記タイヤモデルを変形させてタイヤとホイールとを組み付ける解析を行う際には、上記ビード部12k,12kのホイールモデル11Mとの接触部分に相当する要素間に大きな静摩擦係数を与え、動いている部分については小さな動摩擦係数を与えて解析を行うようにしたので、実際の組み立てと同じ現象を精度よく再現することができ、タイヤとホイールの組み付け状態のシミュレーション精度を向上させることができる。
Thus, according to the
なお、上記最良の形態1では、タイヤモデル12Mとして、タイヤ回転方向に対して同じ要素が並んでいるモデルを採用したが、トレッドパターンを考慮してモデル化したり、実物タイヤにあるような部材の小さな重なり、厚みの変化、剛性の変化をモデル化して、回転方向に不均一なモデルを作成するようにすれば、解析の精度を更に向上させることができる。
また、上記例では、タイヤモデル12Mの初期形状を実際の製品タイヤの幾何学形状としたが、要素数の多いビード部の初期形状については、タイヤ加硫金型のビード部幾何学形状としてもよい。すなわち、加硫金型がCADモデルと精度よく合った形状で作製されており、かつ、ビード部が熱収縮の小さなビードワイヤの占める体積が多く、熱収縮の大きなゴムや補強材の体積が小さいので、加硫前後でのビード部の形状は殆ど変わらない。したがって、タイヤモデル11Mのビード部12kの外面形状を、加硫金型のビード部の内面形状と同一とした、近似的なモデルを作成しても、タイヤモデル12Mの精度としては十分であるからである。これにより、タイヤビード部の形状を実際のタイヤから精度よく幾何学形状を採取してモデルを作成する手間を省くことができるので、タイヤモデル12Mを効率よく作製することができる。
また、上記例では、ビードワイヤ12rを全体でまとまった要素としてモデル化しているが、複数本のスチールコードをそれぞれモデル化することも可能である。また、ビードワイヤ単体で予め剛性解析を行い、得られた剛性を基に異方性弾性体としてモデル化してもよい。また、ビードワイヤを弾塑性体としてモデル化することも可能である。
In the
In the above example, the initial shape of the
In the above example, the
また、上記例では、タイヤビード部・ホイール間の静摩擦係数を0.3〜0.6の範囲内にある一定値に、動摩擦係数を0.05〜0.2の範囲内にある一定値にそれぞれ設定したが、実際のタイヤをホイールに組み付ける現象を詳細に検討した結果、タイヤビード部がホイール面状を滑る際には、ステックスリップしていることから、滑り速度により動摩擦係数の値を変更するようにすれば、解析精度を更に向上させることができる。
すなわち、上記ステックスリップは動摩擦係数の滑り依存性があり、かつ、滑り速度が大きくなると摩擦係数が小さくなることが知られている。そこで、この現象を再現するために、例えば、以下の式(1)に示すように、解析モデルの動摩擦係数μを、滑り速度vdが大きい場合には小さくなるように設定すれば、解析の精度を更に向上させることができる。
μ=μd+(μs−μd)・exp(−0.4・vd)‥‥(1)
μd:滑り速度vd→∞のときの摩擦係数(例えば、μd=0.05)
μs:滑り速度vd=0のときの摩擦係数(例えば、μd=0.4)
なお、上記式(1)においてvd=0のとすれば、μは静摩擦係数となるので、この数式(1)により、静摩擦係数と動摩擦係数とを同時に設定したことになる。
In the above example, the static friction coefficient between the tire bead portion and the wheel is set to a constant value within a range of 0.3 to 0.6, and the dynamic friction coefficient is set to a constant value within a range of 0.05 to 0.2. Although each was set, as a result of examining in detail the phenomenon of assembling the actual tire on the wheel, when the tire bead slips on the wheel surface, it is stick slip, so the value of the dynamic friction coefficient is changed depending on the slip speed By doing so, the analysis accuracy can be further improved.
That is, it is known that the stick slip has a sliding dependency of the dynamic friction coefficient, and the friction coefficient decreases as the sliding speed increases. Therefore, in order to reproduce this phenomenon, for example, as shown in the following equation (1), if the dynamic friction coefficient μ of the analysis model is set to be small when the sliding speed v d is large, the analysis can be performed. The accuracy can be further improved.
μ = μ d + (μ s −μ d ) · exp (−0.4 · v d ) (1)
μ d : friction coefficient when the sliding speed v d → ∞ (for example, μ d = 0.05)
μ s : coefficient of friction when sliding speed v d = 0 (for example, μ d = 0.4)
Note that if v d = 0 in the above equation (1), μ becomes a static friction coefficient, and therefore, the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient are set simultaneously by this equation (1).
実施の形態2.
上記最良の形態1では、タイヤを変形させてホイールに組み付ける解析を行ったが、図11に示すように、リム部11Aを2分割した、リム部が実物よりも幅広く、したがって、タイヤ左右のビード部と接触しないホイールモデル11Nを作成した後、上記ホイールモデル11Nを正規のホイール幅まで反対側に移動させて、図1に示すような、上記ホイールモデル11Nが左右のビード部12k,12kに接触して静止した状態とし、しかる後に内圧充填してタイヤモデル12Mを変形させる解析を行っても同様の効果を得ることができる。
なお、この場合には、それぞれのリム部11P,11Qは互いが離れることのないように、例えば、ジョイントJなどで拘束されている必要がある。また、それぞれのリム部11P,11Qを空間上で固定してもよい。
また、この場合、ホイールモデル11Nとタイヤモデル12Mとは接するか、ビード部12k表面の1要素がホイールモデル11Nと重なり合うか、モデルの表面一要素分程度離隔している状態で解析することが好ましい。これは、モデル11N,12M同士が離れているとホイールモデル11Nの移動距離が大きくなり、解析時間が長くなってしまうといった問題が生じるためと、タイヤに内圧充填した解析を行うときに、ビード部がホイールに強く当たる変形をしてしまい、実現象と異なる接触圧になってしまうためである。
In the above
In this case, the rim portions 11P and 11Q need to be restrained by, for example, a joint J so as not to be separated from each other. Moreover, you may fix each rim | limb part 11P and 11Q on space.
In this case, it is preferable that the analysis is performed in a state where the
ところで、タイヤのホイールへの組み付け状態を実験的に観察すると、幅方向を隔てた2つのビード部で内圧充填による組み付け状態が異なることが分かった。これは、内圧を充填していくと、図12に示すように、片方のビード部121kではビード部121k全体がフランジ111aにフィットするが、他方のビード部122kでは、一部接触はしているものの全体がフランジ111bにフィットしていない状態にある。
このような状態を解析し、それぞれのビード部121k,122kやフランジ部111a,111bの力を解析するためには、上記のような、リム部を2分割したホイールモデル11Nが適している。すなわち、上記ホイールモデル11Nでは、リム部が2分割されているので、それぞれの部材にかかる力の総和を求めるだけで、上記各部分に作用する力を解析することができるという利点がある。
また、接触力を求めたい場合には、ホイールモデル自体は1つで接触面のみを2分割して定義することでも、同様の効果を得ることができる。
By the way, when the assembly state of the tire on the wheel is experimentally observed, it is found that the assembly state by the internal pressure filling is different between the two bead portions separated in the width direction. As shown in FIG. 12, when the internal pressure is filled, the
In order to analyze such a state and analyze the force of each of the
Further, when it is desired to obtain the contact force, the same effect can be obtained by defining the wheel model itself by dividing the contact surface into two parts.
リムサイズが7JJ×17のホイールをモデル化したホイールモデルと、タイヤサイズがPSR215/45R17のタイヤをモデル化したタイヤモデルとを作成し、タイヤ内圧を210kPaに設定して、タイヤとホイールの組込み解析を行い、組込み後の状態を実際の状態と比較した結果を以下の表1に示す。
表1において、ワイヤ位置は、図10に示すように、タイヤ・ホイール組立体において、ビードワイヤ中心と、リム基準面(リムフランジが、半径方向外側でホイール中心面と平行になっている面)との距離Wを実測と解析とで比較したものであり、隙間の面積は、ビード部とフランジ部との間の空間の面積Sを実測と解析とで比較したもので、いずれも、実測を100とした指数で示した。
従来モデル1:タイヤ製品形状を初期形状とし、摩擦係数を0として解析した。
従来モデル2:タイヤビード部がフランジ内側に入りホイールと接触しない状態を初期形状とし、摩擦係数を0.1として解析した。
新モデル1:ビード部を含むタイヤ製品形状を初期形状としたモデルを用いるとともに、内圧充填前にはタイヤは静止しているとし、かつ、タイヤ変形時の静摩擦係数を0.4、動摩擦係数を0.05として解析した。
新モデル2:ビード部を除く部分はタイヤ製品形状を初期形状とし、ビード部形状についてはタイヤ製造金型形状と一致させ、静摩擦係数を0.4、動摩擦係数を0.05として解析した。
新モデル3:ビード部を含むタイヤ製品形状を初期形状とするとともに、ホイールフランジ部形状を8JJの位置とし、静摩擦係数を0.4、動摩擦係数を0.05として解析した。
新モデル4:ビード部を含むタイヤ製品形状を初期形状とし、滑り速度0の摩擦係数をμs=0.4、滑り速度∞の動摩擦係数をμd=0.05とし、以下の式により与えられる滑り速度がvdのときの摩擦係数をμとして解析した。
μ=μd+(μs−μd)・exp(−0.4・vd)
これに対して、内圧充填前にはタイヤは静止しているとし、かつ、タイヤ変形解析時の摩擦係数を、ホイール上で静止している部分では静摩擦係数(μs=0.4)、ホイール上を滑っている部分では動摩擦係数(μd=0.05)に設定した新モデル1では、ワイヤ位置も隙間の面積もほぼ実測値と一致しており、実際の組み立てと同じ現象を精度よく再現することができることが確認された。
また、ビード部形状をタイヤ製造金型形状と一致させた新モデル2は、上記新モデルよりは若干精度は落ちるものの、実際の組み立て状態をほぼ再現できることが確認された。
一方、ホイールの初期モデルを、フランジ部を広げたモデルとした新モデル3においても、ワイヤ位置も隙間の面積もほぼ実測値と一致しており、タイヤとホイールの組み付け解析を精度よく行うことができることが分かった。
また、新モデル4では、ワイヤ位置、隙間の面積ともに実測値と一致しており、滑り速度により動摩擦係数を変更することで、解析精度を更に向上させることができることが確認された。
Create a wheel model that models a wheel with a rim size of 7JJ × 17 and a tire model that models a tire with a tire size of PSR215 / 45R17. Table 1 below shows the results of comparison and comparison of the state after incorporation with the actual state.
In Table 1, as shown in FIG. 10, in the tire / wheel assembly, the wire position is the center of the bead wire and the rim reference plane (the plane in which the rim flange is parallel to the wheel center plane on the radially outer side). The distance W is compared between the actual measurement and the analysis, and the area of the gap is the comparison of the space area S between the bead portion and the flange portion between the actual measurement and the analysis. It was shown as an index.
Conventional model 1: Analysis was performed with the tire product shape as the initial shape and the friction coefficient as 0.
Conventional model 2: Analysis was performed with the tire bead portion entering the inside of the flange and not contacting the wheel as an initial shape and a friction coefficient of 0.1.
New model 1: A model with a tire product shape including a bead portion as an initial shape is used, and the tire is stationary before filling with internal pressure, and the static friction coefficient when the tire is deformed is 0.4, and the dynamic friction coefficient is Analysis as 0.05.
New model 2: The portion other than the bead portion was analyzed by assuming that the tire product shape was the initial shape, the bead portion shape was matched with the tire manufacturing mold shape, the static friction coefficient was 0.4, and the dynamic friction coefficient was 0.05.
New model 3: The tire product shape including the bead portion was set as the initial shape, the wheel flange portion shape was set to 8JJ, the static friction coefficient was set to 0.4, and the dynamic friction coefficient was set to 0.05.
New model 4: The tire product shape including the bead portion is an initial shape, the friction coefficient at a sliding speed of 0 is μ s = 0.4, the dynamic friction coefficient at a sliding speed ∞ is μ d = 0.05, and is given by the following equation: The friction coefficient when the sliding speed is v d was analyzed as μ.
μ = μ d + (μ s −μ d ) ・ exp (−0.4 ・ v d )
On the other hand, it is assumed that the tire is stationary before filling with the internal pressure, and the friction coefficient at the time of tire deformation analysis is the static friction coefficient (μ s = 0.4) in the portion stationary on the wheel. In the
In addition, it was confirmed that the
On the other hand, in the
Further, in the new model 4, both the wire position and the gap area coincide with the measured values, and it was confirmed that the analysis accuracy can be further improved by changing the dynamic friction coefficient according to the sliding speed.
このように、本発明によれば、実際のタイヤの組み付け状態に近いタイヤとホイールの組み付け解析を行うことができるので、ホイールに組み付けられたタイヤの状態を精度よく予測することができる。また、このタイヤ・ホイール組立体を用いて転動解析などを行うようにすれば、走行時のタイヤの変形や運動状態を精度よく解析することができるので、タイヤの設計・開発効率を向上させることができる。 Thus, according to the present invention, since the assembly analysis of the tire and the wheel close to the actual assembly state of the tire can be performed, the state of the tire assembled on the wheel can be accurately predicted. In addition, if this tire / wheel assembly is used for rolling analysis, etc., it will be possible to accurately analyze the deformation and motion state of the tire during running, thus improving tire design and development efficiency. be able to.
10M タイヤとホイールの組み付け解析モデル、11 ホイール、11A リム部、11a,11b フランジ部、11B ディスク部、11M ホイールモデル、
12 タイヤ、12M タイヤモデル、12a トレッド、12b サイド、
12c 内部のゴム、12k ビード部、12p ベルト、12q カーカスプライ、
12r ビードワイヤ、13 潤滑剤。
10M tire and wheel assembly analysis model, 11 wheel, 11A rim part, 11a, 11b flange part, 11B disk part, 11M wheel model,
12 tires, 12M tire model, 12a tread, 12b side,
12c rubber inside, 12k bead, 12p belt, 12q carcass ply,
12r bead wire, 13 lubricant.
Claims (8)
上記タイヤモデルと上記ホイールモデルとを、両者のモデルが重なり合うことを許容して組み合わせたタイヤ・ホイール組立体モデルを作成する第2のステップと、
上記タイヤ・ホイール組立体モデルのタイヤ左右のビード部に境界条件を与えることで、上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールと接触しない位置に上記左右のビード部をそれぞれ幅方向内側に移動させた後、反対側に移動させ、上記左右のビード部をホイールに接触させて静止させる第3のステップと、
上記ビード部を静止させたタイヤ・ホイール組立体モデルに内圧充填して上記タイヤ・ホイール組立体モデルのタイヤを変形させ、上記タイヤを上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールに組み付ける第4のステップ、
とを備えるとともに、上記第4のステップにおけるタイヤの変形解析時には、上記ビード部の下部と、上記ビード部の下部と接触するホイールの面との間に、ホイール上で静止している部分の摩擦係数である静摩擦係数が、ホイール上を滑っている部分の摩擦係数である動摩擦係数よりも大きくなるような摩擦係数を設定したことを特徴とするタイヤとホイールの組み付け解析方法。 A first step of creating a tire model in which a tire is divided into a finite number of elements and a wheel model in which a wheel is divided into a finite number of elements;
A second step of creating a tire / wheel assembly model in which the tire model and the wheel model are combined with each other being allowed to overlap;
After moving the left and right bead portions inward in the width direction to a position where they do not contact the wheels of the tire / wheel assembly model by applying boundary conditions to the right and left bead portions of the tire / wheel assembly model of the tire / wheel assembly model , A third step of moving to the opposite side and bringing the left and right bead portions into contact with the wheel to make them stationary;
A fourth step of deforming the tire of the tire / wheel assembly model by filling the tire / wheel assembly model with the bead portion stationary to deform the tire of the tire / wheel assembly model, and assembling the tire to the wheel of the tire / wheel assembly model;
And at the time of deformation analysis of the tire in the fourth step, the friction of the portion stationary on the wheel between the lower part of the bead part and the surface of the wheel in contact with the lower part of the bead part. A tire and wheel assembly analysis method characterized by setting a friction coefficient such that a static friction coefficient that is a coefficient is larger than a dynamic friction coefficient that is a friction coefficient of a portion sliding on the wheel.
上記タイヤモデルと上記ホイールモデルとを、両者のモデルが重なり合うことを許容して組み合わせたタイヤ・ホイール組立体モデルを作成する第2のステップと、
上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールを幅方向で2分割するとともに、上記ホイールを上記タイヤ・ホイール組立体モデルのタイヤ左右のビード部と接触しない位置まで幅方向外側に移動させた後、正規のホイール幅まで反対側に移動させ、上記ホイールを上記左右のビード部に接触させて静止させる第3のステップと、
上記ホイールを静止させたタイヤ・ホイール組立体モデルに内圧充填して上記タイヤ・ホイール組立体モデルのタイヤを変形させ、上記タイヤを上記タイヤ・ホイール組立体モデルのホイールに組み付ける第4のステップ、
とを備えるとともに、上記第4のステップにおけるタイヤの変形解析時には、上記ビード部の下部と、上記ビード部の下部と接触するホイールの面との間に、ホイール上で静止している部分の摩擦係数である静摩擦係数が、ホイール上を滑っている部分の摩擦係数である動摩擦係数よりも大きくなるような摩擦係数を設定したことを特徴とするタイヤとホイールの組み付け解析方法。 A first step of creating a tire model in which a tire is divided into a finite number of elements and a wheel model in which a wheel is divided into a finite number of elements;
A second step of creating a tire / wheel assembly model in which the tire model and the wheel model are combined with each other being allowed to overlap;
The wheel of the tire / wheel assembly model is divided into two in the width direction, and the wheel is moved outward in the width direction to a position where it does not contact the left and right bead portions of the tire / wheel assembly model. A third step of moving the wheel to the opposite side to the wheel width and bringing the wheel into contact with the left and right bead portions to be stationary;
A fourth step of deforming the tire of the tire / wheel assembly model by internally filling the tire / wheel assembly model with the wheel stationary, and assembling the tire on the wheel of the tire / wheel assembly model;
And at the time of deformation analysis of the tire in the fourth step, the friction of the portion stationary on the wheel between the lower part of the bead part and the surface of the wheel in contact with the lower part of the bead part. A tire and wheel assembly analysis method characterized by setting a friction coefficient such that a static friction coefficient that is a coefficient is larger than a dynamic friction coefficient that is a friction coefficient of a portion sliding on the wheel.
The tire / wheel assembly analysis model according to any one of claims 5 to 7, wherein a contact surface of at least the bead portion of the tire model of the wheel model is divided into two in the width direction.
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006306372A (en) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Fitting process forecasting method of tire, computer program for fitting process forecasting of tire, analysis model, analysis method for rotation body and computer program for analysis of rotation body |
JP2009078618A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Production method of tire model, and simulation method of tire |
JP2010069955A (en) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Simulation method of tire/internal structure assembly, and computer program |
JP2010191612A (en) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Tire model formation method and tire simulation method |
JP2012112670A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Creation method of tire wheel assembly model, computer program for creating tire wheel assembly model and simulation method of tire wheel assembly, and creation device for tire wheel assembly model |
JP2012192888A (en) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Bridgestone Corp | Tire performance simulation method, tire performance simulation system, and tire performance simulation program |
EP2662792A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-13 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Method for generating tire model |
JP2013237319A (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Method of simulating fitting of rim to tire |
JP2014111411A (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Device and method for analyzing rim of tire assembly state and program |
JP2014121911A (en) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Simulation method for tire, evaluation method for tire characteristic, manufacturing method for tire, and pneumatic tire |
-
2005
- 2005-11-11 JP JP2005327160A patent/JP2007131206A/en not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006306372A (en) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Fitting process forecasting method of tire, computer program for fitting process forecasting of tire, analysis model, analysis method for rotation body and computer program for analysis of rotation body |
JP2009078618A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Production method of tire model, and simulation method of tire |
JP2010069955A (en) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Simulation method of tire/internal structure assembly, and computer program |
JP2010191612A (en) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Tire model formation method and tire simulation method |
JP2012112670A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Creation method of tire wheel assembly model, computer program for creating tire wheel assembly model and simulation method of tire wheel assembly, and creation device for tire wheel assembly model |
JP2012192888A (en) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Bridgestone Corp | Tire performance simulation method, tire performance simulation system, and tire performance simulation program |
EP2662792A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-13 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Method for generating tire model |
US9481217B2 (en) | 2012-05-11 | 2016-11-01 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Method for generating tire model |
JP2013237319A (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Method of simulating fitting of rim to tire |
JP2014111411A (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Device and method for analyzing rim of tire assembly state and program |
JP2014121911A (en) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Simulation method for tire, evaluation method for tire characteristic, manufacturing method for tire, and pneumatic tire |
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