JP2010243370A - 環状構造体の振動解析方法及び環状構造体の振動解析用コンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】振動解析の対象となるタイヤの解析モデルを作成する(ステップS101)。次に、解析条件が設定され(ステップS102)、振動解析が実行される(ステップS103)。振動解析では、解析モデルの子午断面内で同じ位置に存在する周方向1周分の節点群に含まれるそれぞれの節点の変位が、解析モデルの周方向1周をnサイクルとした正弦波と余弦波との少なくとも一方と、追加自由度との積の重ね合わせで規定さる。そして、振動解析では、この規定に基づいて各節点の変位が計算される。
【選択図】図3
Description
サイズが215/55R17のタイヤを周方向の分割数を144としてタイヤモデルを作成し、220kPaの空気圧を充填した上で、異なる子午断面の同じ位置に存在する複数(タイヤモデル10週分)の節点からなる節点群の振動モードが、周方向1次成分のみに規定されるように節点の変位を付与した(実施例1)。具体的には、式(6)、式(7)、式(8)において、n=1、i=144とした。この状態で500Hzまでの固有値解析を実行し、周方向1次/断面2次の振動モードに着目して、これを抽出した。そのときの計算時間、計算したモード数(計算モード数)、周方向1次/断面2次の振動モードの固有値、前記振動モードが出現したモード番号を表2に示す。なお、比較例1は、従来の手法、すなわち、節点群の変形を規制しない場合の結果である。
評価例1で用いたタイヤモデルに対して予荷重解析及び固有値解析を実行し、剛体リングモードを計算した。比較例2は、上述した関係式を用いない従来の手法に基づく結果であり、比較例2は、上述した関係式を用いるとともに、予荷重解析時規定次数及び固有値解析時規定次数を1次のみ(n=1)としたものである。実施例2は、上述した関係式を用いるとともに、予荷重解析時規定次数及び固有値解析時規定次数をそれぞれ0次(n=0)及び1次(n=1)としたものである。実施例3は、上述した関係式を用いるとともに、予荷重解析時規定次数を0次(n=0)及び1次(n=1)とし、固有値解析時規定次数を1次のみ(n=1)としたものである。
RF=√(q1n 2+q2n 2)/fmax・・・(9)
TF=√(s1n 2+s2n 2)/fmax・・・(10)
YF=√(p1n 2+p2n 2)/fmax・・・(11)
2 カーカス
3 ベルト
4 ベルトカバー
5 ビードコア
6 キャップトレッド
7 溝
8 サイドウォール
10 タイヤモデル
10Ci 子午断面モデル
50 振動解析装置
51 入出力装置
52 処理部
52a モデル作成部
52b 振動解析部
53 入力手段
54 記憶部
55 表示手段
Claims (8)
- 中心軸周りのいずれの子午断面においても同様の形状である環状構造体を振動解析するにあたり、
前記環状構造体を複数の節点で構成される複数の要素に分割して、数値解析可能な前記環状構造体の解析モデルを作成する手順と、
当該解析モデルの異なる子午断面内の同じ位置に存在する節点を当該解析モデルの周方向1周分まとめて節点群とし、当該節点群に含まれるそれぞれの節点の変位を、当該解析モデルの周方向1周nサイクルの正弦波と余弦波との少なくとも一方と、追加自由度との積の重ね合わせで規定して、振動解析を実行する手順と、
を含むことを特徴とする環状構造体の振動解析方法。
ここで、nは整数。 - 前記振動解析においては、振動モードの周方向次数が0次の場合には1個、1次以上の場合には2個の追加自由度を前記節点群に設定し、設定した追加自由度に従属となるように前記節点群に含まれるそれぞれの節点の変位を規定する請求項1に記載の環状構造体の振動解析方法。
- 前記解析モデルは、前記環状構造体が周方向に等分割されるとともに、その分割数を偶数かつ48以上とする請求項1又は2に記載の環状構造体の振動解析方法。
- 前記分割数は、60以上360以下である請求項3に記載の環状構造体の振動解析方法。
- 前記環状構造体の周上で均一な予荷重が作用する場合、
前記振動解析の前に、前記解析モデルの周上における変形を考慮して予荷重の解析を実行し、
前記振動解析において、前記節点群の変位を規定する請求項1から4のいずれか1項に記載の環状構造体の振動解析方法。 - 前記環状構造体はタイヤであり、前記振動解析では、少なくとも0次及び1次の振動モードを解析する請求項1から5のいずれか1項に記載の環状構造体の振動解析方法。
- 前記振動解析は固有値解析であり、当該固有値解析を実行した後における前記追加自由度の各振動モードの値に基づいて、前記環状構造体の振動モードを判別する請求項1から6のいずれか1項に記載の環状構造体の振動解析方法。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載の環状構造体の振動解析方法をコンピュータに実行させることを特徴とする環状構造体の振動解析用コンピュータプログラム。
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