JP2011148468A - Simulation method and simulation device - Google Patents

Simulation method and simulation device Download PDF

Info

Publication number
JP2011148468A
JP2011148468A JP2010013118A JP2010013118A JP2011148468A JP 2011148468 A JP2011148468 A JP 2011148468A JP 2010013118 A JP2010013118 A JP 2010013118A JP 2010013118 A JP2010013118 A JP 2010013118A JP 2011148468 A JP2011148468 A JP 2011148468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
model
tire
layer model
reinforcing
axial direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010013118A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5524639B2 (en
Inventor
Yasuo Osawa
靖雄 大澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP2010013118A priority Critical patent/JP5524639B2/en
Publication of JP2011148468A publication Critical patent/JP2011148468A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5524639B2 publication Critical patent/JP5524639B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simulation method and a simulation device capable of analyzing a deformation state of a tire with a high degree of accuracy. <P>SOLUTION: The simulation method includes a step S101 for setting a tire model 1, a step S102 for setting material constants for a belt layer model 2 and a ply layer model 3 composing the tire model 1 and a step S103 for calculating an evaluation value by a simulation using the tire model 1. In the step S101, in the belt layer model 2, an angle formed by an axial direction D<SB>A</SB>of a reinforcing code in a center region A and a circumferential direction D1 of the tire model 1 is set to be smaller than an angle formed by axial directions D<SB>B</SB>, D<SB>C</SB>of the reinforcing code in the shoulder regions B, C and the circumferential direction D1 of the tire model 1. In the step S102, elastic moduli in the axial directions D<SB>A</SB>to D<SB>C</SB>of the reinforcing code which should be set for the ply layer model 3 as the material constants are changed within a range in which distortions in the axial directions D<SB>A</SB>to D<SB>C</SB>of the reinforcing code of the ply layer model 3 are smaller than a predetermined threshold value. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、シミュレーション方法及びシミュレーション装置に関する。   The present invention relates to a simulation method and a simulation apparatus.

従来、タイヤモデルを用いたシミュレーション方法によって、タイヤの内圧充填時や荷重負荷時における変形状態を解析する技術が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for analyzing a deformation state when a tire is filled with an internal pressure or under a load is known by a simulation method using a tire model.

かかるシミュレーション方法において、タイヤモデルを構成する補強材モデルの引張側及び圧縮側に対して異なる材料定数を与える技術が、特許文献1及び特許文献2に開示されている。   In such a simulation method, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose a technique for giving different material constants to the tension side and the compression side of the reinforcing material model constituting the tire model.

特開2003-94916号公報JP 2003-94916 A 特開2004-102424号公報JP 2004-102424 A

しかしながら、上述の従来技術では、タイヤのたわみ量やコーナーリングパワーについて解析しているが、タイヤのトレッド部やサイド部の変形量について考慮していない。   However, in the above-described conventional technology, the amount of deflection of the tire and the cornering power are analyzed, but the amount of deformation of the tread portion and the side portion of the tire is not considered.

したがって、従来技術を用いて解析を行うと、タイヤに内圧を充填した場合のトレッド部の変形量やランフラットタイヤにおいて内圧を充填せずに荷重を負荷した場合のサイド部の変形量が実測値と一致しないため、かかる解析によって得られる歪や応力等の評価値も実測値と一致せず、その結果、かかる評価値によって決定される耐久性能や転がり抵抗等の性能が実測値と一致せず、かかる解析を実際の製品設計に用いることができないという問題点があった。   Therefore, when analysis is performed using conventional technology, the amount of deformation of the tread when the tire is filled with internal pressure and the amount of deformation of the side when the load is applied without filling the internal pressure in the run-flat tire are measured values. Therefore, the evaluation values such as strain and stress obtained by such analysis do not match the actual measurement values, and as a result, the durability performance and rolling resistance performance determined by such evaluation values do not match the actual measurement values. There is a problem that such analysis cannot be used in actual product design.

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、高精度にタイヤの変形状態を解析することができるシミュレーション方法及びシミュレーション装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a simulation method and a simulation apparatus that can analyze the deformation state of a tire with high accuracy.

本発明の第1の特徴は、シミュレーション方法であって、タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定ステップと、前記タイヤモデルを構成するベルト層モデル及びプライ層モデルに対して材料定数を設定する材料定数設定ステップと、前記タイヤモデルを用いたシミュレーションによって、評価値を算出する評価値算出ステップとを有し、前記タイヤモデル設定ステップにおいて、前記ベルト層モデルのセンター領域における補強コードの軸方向と前記タイヤモデルの周方向とがなす角度を、該ベルト層モデルのショルダー領域における該補強コードの軸方向と該タイヤモデルの周方向とがなす角度よりも小さくなるように設定し、前記材料定数設定ステップにおいて、前記プライ層モデルの補強コードの軸方向における歪が所定閾値よりも小さい範囲で、前記材料定数として該プライ層モデルに対して設定すべき該補強コードの軸方向における弾性率を変化させることを要旨とする。   A first feature of the present invention is a simulation method, comprising: a tire model setting step for setting a tire model obtained by dividing a tire into a finite number of elements; and a belt layer model and a ply layer model constituting the tire model. A material constant setting step for setting a material constant, and an evaluation value calculation step for calculating an evaluation value by simulation using the tire model. In the tire model setting step, in the center region of the belt layer model The angle formed by the axial direction of the reinforcing cord and the circumferential direction of the tire model is set to be smaller than the angle formed by the axial direction of the reinforcing cord and the circumferential direction of the tire model in the shoulder region of the belt layer model. In the material constant setting step, the axis of the reinforcement cord of the ply layer model Range distortion is smaller than a predetermined threshold value in the direction, and gist varying the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord to be set against the ply layer model as the material constant.

本発明の第1の特徴の前記材料定数設定ステップにおいて、前記プライ層モデルの補強コードの軸方向における歪が前記所定閾値よりも大きい範囲で、前記材料定数として該プライ層モデルに対して設定すべき該補強コードの軸方向における弾性率を一定にしてもよい。   In the material constant setting step of the first feature of the present invention, the material constant is set as the material constant for the ply layer model in a range where the strain in the axial direction of the reinforcing cord of the ply layer model is larger than the predetermined threshold The elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord may be constant.

本発明の第1の特徴の前記タイヤモデル設定ステップにおいて、前記ベルト層モデルのセンター領域における単位幅あたりの補強コードの数を、該ベルト層モデルのショルダー領域における単位幅あたりの該補強コードの数よりも多くするように設定してもよい。   In the tire model setting step of the first feature of the present invention, the number of reinforcing cords per unit width in the center region of the belt layer model is the number of reinforcing cords per unit width in the shoulder region of the belt layer model. You may set so that it may increase more.

本発明の第2の特徴は、シミュレーション装置であって、上述のシミュレーション方法を実行することを要旨とする。   The second feature of the present invention is a simulation device, which is characterized by executing the above-described simulation method.

以上説明したように、本発明によれば、高精度にタイヤの変形状態を解析することができるシミュレーション方法及びシミュレーション装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a simulation method and a simulation apparatus that can analyze the deformation state of a tire with high accuracy.

本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法について示すフローチャートである。It is a flowchart shown about the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法の対象となるタイヤについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the tire used as the object of the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法で用いられるタイヤモデルの一例を示す斜視図である。It is a perspective view showing an example of a tire model used with a simulation method concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法で用いられるタイヤモデルの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the tire model used with the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法で用いられる補強材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 reinforcement material model used with the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法で用いられる補強材モデルの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the reinforcing material model used with the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法で用いられる補強材モデルに対して設定される材料定数の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the material constant set with respect to the reinforcing material model used with the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法の対象となる補強材の引張及び圧縮特性の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the tension | tensile_strength and compression characteristic of the reinforcing material used as the object of the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法の対象となる補強材の引張及び圧縮特性の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the tension | tensile_strength and compression characteristic of the reinforcing material used as the object of the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法の対象となる補強材の補強コードの軸方向における弾性率の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the elasticity modulus in the axial direction of the reinforcement cord of the reinforcement material used as the object of the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法の対象となる補強材の補強コードの軸方向における弾性率の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the elasticity modulus in the axial direction of the reinforcement cord of the reinforcement material used as the object of the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法の対象となる補強材の補強コードの軸方向における弾性率の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the elasticity modulus in the axial direction of the reinforcement cord of the reinforcement material used as the object of the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法の対象となる補強材の補強コードの軸方向における弾性率の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the elasticity modulus in the axial direction of the reinforcement cord of the reinforcement material used as the object of the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法の対象となる補強材の補強コードの軸方向における弾性率の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the elasticity modulus in the axial direction of the reinforcement cord of the reinforcement material used as the object of the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法の対象となるタイヤの内圧充填時における変形について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the deformation | transformation at the time of the internal pressure filling of the tire used as the object of the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法により得られた内圧充填時におけるトレッド部のタイヤ半径方向の変形量について示すグラフである。It is a graph shown about the amount of deformation of the tread part in the tire radial direction at the time of internal pressure filling obtained by the simulation method concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法により得られた内圧充填時におけるトレッド部のタイヤ半径方向の変形量について示すグラフである。It is a graph shown about the amount of deformation of the tread part in the tire radial direction at the time of internal pressure filling obtained by the simulation method concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法を実行するためのコンピュータ装置の概略図である。It is the schematic of the computer apparatus for performing the simulation method which concerns on the 1st Embodiment of this invention.

図1乃至図17を参照して、本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法について説明する。   A simulation method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、ステップS101において、タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデル1を設定する。図2に、本実施形態に係るシミュレーション方法の対象となるタイヤ10の一例を示し、図3に、設定されたタイヤモデル1の斜視図を示し、図4に、かかるタイヤモデル1の断面図を示す。   As shown in FIG. 1, in step S101, a tire model 1 in which a tire is divided into a finite number of elements is set. FIG. 2 shows an example of a tire 10 that is a target of the simulation method according to the present embodiment, FIG. 3 shows a perspective view of the set tire model 1, and FIG. 4 shows a cross-sectional view of the tire model 1. Show.

例えば、タイヤモデル1は、有限要素法(FEM:Fenite Element Method)に対応した要素分割、すなわち、メッシュ分割によってタイヤ10を複数の要素に分割することによって、コンピュータ装置によって取り扱い可能な形式に数値化されたものである。   For example, the tire model 1 is digitized into a format that can be handled by a computer device by dividing the tire 10 into a plurality of elements by element division corresponding to a finite element method (FEM), that is, mesh division. It has been done.

例えば、図3及び図4に示すように、トレッド部10Aやサイド部10B等のゴム部材やビードワイヤ10C等は、ソリッド要素1A、1B、1Cとしてモデル化されてもよい。   For example, as shown in FIGS. 3 and 4, rubber members such as the tread portion 10A and the side portion 10B, the bead wires 10C, and the like may be modeled as solid elements 1A, 1B, and 1C.

また、図2に示すように、補強材には、ベルト20A及び補強コード20Bによって構成されるベルト層20、及び、プライ30A及び補強コード30Bによって構成されるプライ層30が含まれている。   Further, as shown in FIG. 2, the reinforcing material includes a belt layer 20 constituted by a belt 20A and a reinforcement cord 20B, and a ply layer 30 constituted by a ply 30A and a reinforcement cord 30B.

例えば、ベルト20A及びプライ30Aは、ゴム部材によって構成されており、補強コード20B、30Bは、複数本のフィラメントからなるスチールコードである。   For example, the belt 20A and the ply 30A are made of a rubber member, and the reinforcing cords 20B and 30B are steel cords composed of a plurality of filaments.

ここで、図3乃至図5に示すように、ベルト層20やプライ層30等の補強材は、等価な剛性を持つ異方性ソリッド要素や膜要素やシェル要素2、3としてモデル化されてもよい。   Here, as shown in FIGS. 3 to 5, the reinforcing material such as the belt layer 20 and the ply layer 30 are modeled as anisotropic solid elements, membrane elements, and shell elements 2 and 3 having equivalent rigidity. Also good.

すなわち、ベルト20A及び補強コード20Bによって構成されるベルト層20やプライ30A及び補強コード30Bによって構成されるプライ層30といった複合材層のそれぞれを均一な要素としてモデル化してもよい。   That is, each of the composite material layers such as the belt layer 20 constituted by the belt 20A and the reinforcement cord 20B and the ply layer 30 constituted by the ply 30A and the reinforcement cord 30B may be modeled as uniform elements.

このように、補強材をモデル化することによって、コンピュータ装置によって取り扱い可能な形式に数値化されたものを「補強材モデル」と呼ぶ。具体的には、ベルト層20をモデル化することによって、コンピュータ装置によって取り扱い可能な形式に数値化されたものを「ベルト層モデル2」と呼び、プライ層30をモデル化することによって、コンピュータ装置によって取り扱い可能な形式に数値化されたものを「プライ層モデル3」と呼ぶ。   Thus, by modeling the reinforcing material, the numerical value that can be handled by the computer device is called a “reinforcing material model”. Specifically, by modeling the belt layer 20, what is digitized into a format that can be handled by a computer device is referred to as “belt layer model 2”, and by modeling the ply layer 30, the computer device What is digitized into a format that can be handled by is called “ply layer model 3”.

ここで、図6に示すように、かかる補強材モデルにおいて、センター領域Aにおける補強コードの軸方向Dとタイヤモデル1の周方向D1とがなす角度を、ショルダー領域B、Cにおける補強コードの軸方向D、Dとタイヤモデル1の周方向D1とがなす角度よりも小さくなるように設定してもよい。 Here, as shown in FIG. 6, in such a reinforcing material model, the angle formed by the axial direction DA of the reinforcing cord in the center region A and the circumferential direction D1 of the tire model 1 is defined as the reinforcing cord in the shoulder regions B and C. axially D B, may be set to be smaller than the angle formed between D C and the circumferential direction D1 of the tire model 1.

例えば、ベルト層モデル2において、センター領域Aにおける補強コードの軸方向Dとタイヤモデル1の周方向D1とがなす角度を、ショルダー領域B、Cにおける補強コードの軸方向D、Dとタイヤモデル1の周方向D1とがなす角度よりも小さくなるように設定してもよい。 For example, in a belt layer model 2, the angle between the circumferential direction D1 in the axial direction D A and the tire model 1 the reinforcement cord in the center region A, shoulder regions B, axial D B of the reinforcing cords in C, a D C You may set so that it may become smaller than the angle which the circumferential direction D1 of the tire model 1 makes.

また、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3において、センター領域Aにおける単位幅あたりの補強コードの数を、ショルダー領域B、Cにおける単位幅あたりの補強コードの数と変えるように設定してもよい。   Further, in the belt layer model 2 and the ply layer model 3, the number of reinforcing cords per unit width in the center region A may be set to be different from the number of reinforcing cords per unit width in the shoulder regions B and C. .

例えば、ベルト層モデル2において、センター領域Aにおける単位幅あたりの補強コード20Bの数を、ベルト層モデル2のショルダー領域B、Cにおける単位幅あたりの補強コード20Bの数よりも多くするように設定してもよい。   For example, in the belt layer model 2, the number of reinforcing cords 20B per unit width in the center region A is set to be larger than the number of reinforcing cords 20B per unit width in the shoulder regions B and C of the belt layer model 2. May be.

また、プライ層モデル3において、センター領域Aにおける単位幅あたりの補強コード30Bの数を、ショルダー領域B、Cにおける単位幅あたりの補強コード30Bの数よりも少なくするように設定してもよい。   In the ply layer model 3, the number of reinforcing cords 30B per unit width in the center region A may be set to be smaller than the number of reinforcing cords 30B per unit width in the shoulder regions B and C.

このようにモデル化することによって、ショルダー領域B、Cにおけるタイヤ10の周方向の剛性が低下し、内圧充填時におけるトレッド部10Aの変形量が多くなり、実測値により近くなる。   By modeling in this way, the circumferential rigidity of the tire 10 in the shoulder regions B and C is reduced, the amount of deformation of the tread portion 10A at the time of internal pressure filling is increased, and closer to the actually measured value.

ステップS102において、タイヤモデル1を構成する補強材モデル、すなわち、ステップS101において設定されたベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して、材料定数を設定する。以下、かかる補強材モデルに対して設定すべき材料定数、特に、補強コードの軸方向における弾性率(ヤング率)について検討する。   In step S102, material constants are set for the reinforcing material model constituting the tire model 1, that is, the belt layer model 2 and the ply layer model 3 set in step S101. Hereinafter, a material constant to be set for such a reinforcing material model, particularly an elastic modulus (Young's modulus) in the axial direction of the reinforcing cord will be examined.

第1に、図7を参照して、一般的な補強材、特に、一方向繊維強化材において考慮すべき材料定数の一例について説明する。   First, an example of material constants to be considered in a general reinforcing material, particularly, a unidirectional fiber reinforcing material will be described with reference to FIG.

図7において、「L」は、補強コードの軸方向であり、「T」は、補強コードの垂直方向であり、「V」は、補強材20、30における補強コード20B、30Bの体積分率であり、「V」は、補強材20、30におけるゴム部材(例えば、ベルト20Aやプライ30A等)の体積分率である。 In FIG. 7, “L” is the axial direction of the reinforcing cord, “T” is the vertical direction of the reinforcing cord, and “V f ” is the volume of the reinforcing cords 20B and 30B in the reinforcing members 20 and 30. “V m ” is a volume fraction of a rubber member (for example, the belt 20A or the ply 30A) in the reinforcing members 20 and 30.

また、「E」は、補強コード20B、30Bのヤング率であり、「E」は、補強コード20B、30Bの軸方向における補強材20、30のヤング率であり、「E」は、補強コード20B、30Bの垂直方向における補強材20、30のヤング率であり、「E」は、ゴム部材のヤング率である。 “E f ” is the Young's modulus of the reinforcing cords 20B and 30B, “E L ” is the Young's modulus of the reinforcing members 20 and 30 in the axial direction of the reinforcing cords 20B and 30B, and “E T ” is The Young's modulus of the reinforcing members 20 and 30 in the vertical direction of the reinforcing cords 20B and 30B, and “E m ” is the Young's modulus of the rubber member.

「ν」は、補強コード20B、30Bのポアソン比であり、「ν」は、ゴム部材のポアソン比であり、「G」は、補強コード20B、30Bのせん断剛性であり、「G」は、ゴム部材のせん断剛性であり、「GLT」は、補強材20、30のせん断剛性である。 “Ν f ” is the Poisson ratio of the reinforcing cords 20B and 30B, “ν m ” is the Poisson ratio of the rubber member, “G f ” is the shear rigidity of the reinforcing cords 20B and 30B, and “G “ m ” is the shear rigidity of the rubber member, and “G LT ” is the shear rigidity of the reinforcing members 20 and 30.

なお、「V」、「V」、「E」、「E」、「E」、「E」、「ν」、「G」、「G」及び「GLT」の関係は、図7に示すとおりである。 Note that “V f ”, “V m ”, “E f ”, “E L ”, “E T ”, “E m ”, “ν m ”, “G f ”, “G m ” and “G LT ”. "Is as shown in FIG.

第2に、図8乃至図14を参照して、かかる補強材、特に、一方向繊維強化材の引張及び圧縮特性の一例について説明する。   Secondly, an example of the tensile and compression characteristics of such a reinforcing material, particularly a unidirectional fiber reinforcing material, will be described with reference to FIGS.

図8に、かかる補強材の一種である「ゴム-レーヨン繊維一方向強化材」の引張及び圧縮特性の一例を示し、図9に、かかる補強材の一種である「ゴム-ナイロン繊維一方向強化材」の引張及び圧縮特性の一例を示す。ここで、図8は、「複合材料技術集成、複合材料技術集成編集員会編、産業技術センター、1976」の「図4.37 ゴム-レーヨン繊維一方向強化材の引張りおよび圧縮特性」から引用したものであり、図9は、「複合材料技術集成、複合材料技術集成編集員会編、産業技術センター、1976」の「図4.38 ゴム-ナイロン繊維一方向強化材の引張りおよび圧縮特性」から引用したものである。   FIG. 8 shows an example of tensile and compression characteristics of a “rubber-rayon fiber unidirectional reinforcement” which is a kind of such a reinforcing material, and FIG. 9 shows a “rubber-nylon fiber unidirectional reinforcement” which is a kind of such a reinforcing material. 2 shows an example of tensile and compression characteristics of a “material”. Here, Figure 8 is taken from "Figure 4.37 Tensile and compressive properties of rubber-rayon fiber unidirectional reinforcement" in "Composite Technology Assembly, Editorial Committee for Composite Material Technology, Industrial Technology Center, 1976". Fig. 9 shows "Figure 4.38 Tensile and compressive properties of rubber-nylon fiber unidirectional reinforcement" in "Composite Materials Technology Assembly, Editorial Committee for Composite Materials Technology, Industrial Technology Center, 1976". Quoted from.

図8及び図9に示すように、上述の補強材が引っ張られた場合の剛性(補強材の引張剛性)は、かかる補強材に含まれる補強コードのヤング率(引張剛性)に応じた剛性となるが、上述の補強材が圧縮された場合の剛性(補強材の圧縮剛性)は、撚られている補強コードがほぐれること及び補強コードの圧縮剛性が低いことから、上述の補強材の引張剛性と比べて大きく低下する。   As shown in FIGS. 8 and 9, the rigidity (tensile rigidity of the reinforcing material) when the above-described reinforcing material is pulled is the rigidity corresponding to the Young's modulus (tensile rigidity) of the reinforcing cord included in the reinforcing material. However, the rigidity when the above-mentioned reinforcing material is compressed (compression rigidity of the reinforcing material) is that the twisted reinforcing cord is loosened and the compressive rigidity of the reinforcing cord is low. Compared with

また、図8及び図9に示すように、通常、補強コードの軸方向における補強材の歪が大きい範囲では、補強コードの軸方向における補強材の弾性率は、ほぼ一定であるが、補強コードの軸方向における補強材の歪が小さい範囲では、補強コードの軸方向における補強材の弾性率は、徐々に変化している。   In addition, as shown in FIGS. 8 and 9, the elastic modulus of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord is normally substantially constant in a range where the distortion of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord is large. In the range where the strain of the reinforcing material in the axial direction is small, the elastic modulus of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord gradually changes.

図10乃至図14に、補強コードの軸方向における補強材の弾性率の特性について例示する。   10 to 14 illustrate the elastic modulus characteristics of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord.

図10乃至図14の例に示すように、補強コードの軸方向における補強材の歪が所定閾値(1%)よりも大きい範囲では、補強コードの軸方向における補強材の弾性率は、ほぼ一定である。   As shown in the examples of FIGS. 10 to 14, the elastic modulus of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord is substantially constant in a range where the strain of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord is larger than a predetermined threshold (1%). It is.

また、図10の例では、補強コードの軸方向における補強材の歪が所定閾値(1%)よりも小さい範囲では、補強コードの軸方向における補強材の弾性率は、線形に変化する。   In the example of FIG. 10, the elastic modulus of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord changes linearly in a range where the strain of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord is smaller than a predetermined threshold (1%).

一方、図11乃至図14の例では、補強コードの軸方向における補強材の歪が所定閾値(1%)よりも小さい範囲では、補強コードの軸方向における補強材の弾性率は、非線形(滑らか)に変化する。   On the other hand, in the examples of FIGS. 11 to 14, the elastic modulus of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord is nonlinear (smooth) in a range where the strain of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord is smaller than a predetermined threshold (1%). ).

また、補強コードやゴム部材の材料や補強コードの数によって、図12に示すように、補強コードの軸方向における補強材の弾性率が変化する範囲が広くなったり、図13に示すように、補強コードの軸方向における補強材の弾性率が変化する範囲が狭くなったりする。   Further, depending on the material of the reinforcing cord and rubber member and the number of reinforcing cords, as shown in FIG. 12, the range in which the elastic modulus of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord changes is widened, as shown in FIG. The range in which the elastic modulus of the reinforcing material changes in the axial direction of the reinforcing cord becomes narrow.

さらに、タイヤ内部におけるタイヤ成型から加硫までの拡張や、加硫時等の熱収縮等の影響で、図14に示すように、補強コードの軸方向における補強材の弾性率が変化する範囲の中心が「歪=0」からずれる場合がある。   Furthermore, as shown in FIG. 14, the elastic modulus of the reinforcing material in the axial direction of the reinforcing cord changes within a range due to expansion from tire molding to vulcanization inside the tire and thermal shrinkage during vulcanization. The center may deviate from “distortion = 0”.

第3に、図15を参照して、タイヤ10の内圧充填時における変形について説明する。   Thirdly, with reference to FIG. 15, the deformation at the time of filling the tire 10 with the internal pressure will be described.

図15に示すように、タイヤ10に内圧を充填する場合、ベルト層20は、タイヤ10の周方向D1に伸張し、ベルト層20の幅方向D2に収縮し、プライ層30は、プライ層30の幅方向D2に収縮する。   As shown in FIG. 15, when the tire 10 is filled with internal pressure, the belt layer 20 expands in the circumferential direction D1 of the tire 10 and contracts in the width direction D2 of the belt layer 20, and the ply layer 30 Contracts in the width direction D2.

すなわち、タイヤ10に内圧を充填する場合のトレッド部10Aの変形量は、ベルト層20の剛性だけではなく、プライ層30の幅方向における剛性に基づいて決定される。   That is, the deformation amount of the tread portion 10 </ b> A when the tire 10 is filled with the internal pressure is determined based on not only the rigidity of the belt layer 20 but also the rigidity in the width direction of the ply layer 30.

また、プライ層30の幅方向D2における収縮量は、ベルト層20の幅方向D2における収縮量に基づいて変化するため、ベルト層20の剛性や補強コード20Bの角度等に基づいて決定される。   In addition, the amount of contraction in the width direction D2 of the ply layer 30 changes based on the amount of contraction in the width direction D2 of the belt layer 20, and thus is determined based on the rigidity of the belt layer 20 and the angle of the reinforcement cord 20B.

一方、タイヤ10に内圧を充填する場合、サイド部10Bは、タイヤ10の幅方向に膨出する。かかるサイド部10Bの変形は、プライ層30において発生している引張方向の変形の影響を受ける。すなわち、かかるサイド部10Bの変形は、プライ層30の幅方向における剛性に基づいて決定される。   On the other hand, when the tire 10 is filled with the internal pressure, the side portion 10 </ b> B bulges in the width direction of the tire 10. Such deformation of the side portion 10 </ b> B is affected by deformation in the tensile direction generated in the ply layer 30. That is, the deformation of the side portion 10 </ b> B is determined based on the rigidity in the width direction of the ply layer 30.

すなわち、タイヤ10に内圧を充填する場合のトレッド部10A及びサイド部10Bを含むタイヤ10全体の変形を精度良く予測するためには、プライ層30の引張剛性及び圧縮剛性についても考慮する必要がある。   That is, in order to accurately predict the deformation of the entire tire 10 including the tread portion 10A and the side portion 10B when the tire 10 is filled with internal pressure, it is necessary to consider the tensile stiffness and the compression stiffness of the ply layer 30 as well. .

以上の図7乃至図15の内容を考慮して、ステップS102において、補強材モデル、すなわち、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して、材料定数、特に、補強コード20、30の軸方向における弾性率(ヤング率)を設定する。   In consideration of the contents of FIGS. 7 to 15 described above, in step S102, the material constants, in particular, the axial directions of the reinforcement cords 20, 30 with respect to the reinforcing material model, that is, the belt layer model 2 and the ply layer model 3. The elastic modulus (Young's modulus) at is set.

例えば、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して、材料定数として、上述した「V」や「V」や「E」や「E」や「E」や「E」や「ν」や「G」や「G」や「GLT」の一部又は全部を設定してもよい。 For example, the above-described “V f ”, “V m ”, “E f ”, “E L ”, “E T ”, “E m ” are used as material constants for the belt layer model 2 and the ply layer model 3. Alternatively, a part or all of “ν m ”, “G f ”, “G m ”, and “G LT ” may be set.

具体的には、ステップS102において、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して設定すべき補強コード20、30の軸方向における弾性率を、補強コード20、30の軸方向におけるベルト層モデル2及びプライ層モデル3の歪が所定閾値よりも小さい範囲で変化させる。   Specifically, in step S102, the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cords 20 and 30 to be set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3 is set as the belt layer model 2 in the axial direction of the reinforcing cords 20 and 30. And the distortion of the ply layer model 3 is changed in a range smaller than a predetermined threshold value.

なお、上述の歪が大きい範囲において、補強コード20、30の軸方向における弾性率の変化を一定にすることで、非線形計算を行う部分を減らすことができ、計算コストを低減することができ、計算が収束しやすくなり、また、モデル化を容易にすることができる。   In addition, in the above-described large strain range, by making the change in the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cords 20 and 30 constant, it is possible to reduce the portion where nonlinear calculation is performed, and to reduce the calculation cost, Calculations can be easily converged and modeling can be facilitated.

ここで、ステップS102において、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して、補強コード20、30の配置や方向を考慮して、複数の弾性率を設定してもよい。   Here, in step S102, a plurality of elastic moduli may be set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3 in consideration of the arrangement and direction of the reinforcing cords 20 and 30.

その後、ステップS103において、上述のタイヤモデル1を用いたシミュレーションによって、例えば、有限要素法によって、評価値(例えば、タイヤモデル1の各部の変形量等)を算出する。   Thereafter, in step S103, an evaluation value (for example, a deformation amount of each part of the tire model 1) is calculated by a simulation using the tire model 1 described above, for example, by a finite element method.

第1に、図16を参照して、タイヤモデルとして「初期モデル」、「バイリニア」及び「バイリニア調整」のそれぞれを用いた場合のシミュレーション結果(タイヤ10の内圧充填時におけるトレッド部10Aのタイヤ半径方向の変形量)を、実測値と比較する。   First, referring to FIG. 16, simulation results when each of the “initial model”, “bilinear” and “bilinear adjustment” is used as the tire model (the tire radius of the tread portion 10 </ b> A when the tire 10 is filled with the internal pressure) The amount of deformation in the direction) is compared with the measured value.

実測値は、レーザーを用いて、タイヤ10の内圧充填時におけるトレッド部10Aのタイヤ半径方向の変形量を、トレッド部10Aの幅方向に渡って測定した結果を示す。   The actual measurement value indicates a result of measuring the deformation amount in the tire radial direction of the tread portion 10A when the tire 10 is filled with the internal pressure using the laser in the width direction of the tread portion 10A.

「初期モデル」は、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して設定する補強コードの軸方向における弾性率を変化させず、補強コード20B、30Bを線形弾性体としてモデル化したタイヤモデルである。   The “initial model” is a tire model in which the reinforcement cords 20B and 30B are modeled as linear elastic bodies without changing the elastic modulus in the axial direction of the reinforcement cords set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3. .

「バイリニア」は、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して設定すべき補強コードの軸方向における弾性率を変化させたタイヤモデルである。   “Bilinear” is a tire model in which the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord to be set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3 is changed.

ここで、「バイリニア」では、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3の補強コードの軸方向における歪が大きい範囲では、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して設定する補強コードの軸方向における弾性率を一定にした。なお、補強材モデル2、3が引っ張られた場合の弾性率の方が、補強材モデル2、3が圧縮された場合の弾性率よりも高くなるように設定する。   Here, in the case of “bilinear”, in the axial direction of the reinforcing cords set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3 in a range where the distortion in the axial direction of the reinforcing cords of the belt layer model 2 and the ply layer model 3 is large. The elastic modulus was made constant. The elastic modulus when the reinforcing material models 2 and 3 are pulled is set to be higher than the elastic modulus when the reinforcing material models 2 and 3 are compressed.

また、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3の補強コードの軸方向における歪が小さい範囲では、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して設定する補強コードの軸方向における弾性率を滑らかに変化させた。ここで、かかる歪が小さい範囲は、歪が「−0.2%」〜「+0.2%」までの範囲とした。   In addition, the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3 is smoothly changed in a range where the distortion in the axial direction of the reinforcing cord of the belt layer model 2 and the ply layer model 3 is small. I let you. Here, the range in which the strain is small is a range from “−0.2%” to “+ 0.2%”.

「バイリニア調整」は、プライ層30の幅方向の位置0、つまり、プライ層30のセンター領域Aに対応するトレッド部10Aの変形量がプライ層30のショルダー領域B、Cに対応するトレッド部10Aの変形量よりも小さくなるように、プライ層30に対して設定する補強コードの軸方向における弾性率が変化する範囲を調整した。   “Bilinear adjustment” is a tread portion 10A in which the deformation amount of the tread portion 10A corresponding to the center region A of the ply layer 30 corresponds to the shoulder regions B and C of the ply layer 30. The range in which the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord set for the ply layer 30 changes was adjusted so as to be smaller than the deformation amount.

具体的には、プライ層30の幅方向30mmのセンター領域Aにおいて弾性率が変化する歪の範囲を「−0.4%」から「+0.2%」の範囲まで広げた。   Specifically, the strain range in which the elastic modulus changes in the center region A in the width direction 30 mm of the ply layer 30 was expanded from “−0.4%” to “+ 0.2%”.

なお、「バイリニア調整」では、ベルト層20については「バイリニア」と同様にモデル化した。   In “bilinear adjustment”, the belt layer 20 was modeled in the same manner as “bilinear”.

この結果、「バイリニア調整」におけるセンター領域Aにおけるトレッド部10Aの変位量とショルダー領域B、C部におけるトレッド部10Aの変形量との比は、(表1)に示すように、実測値に近くなった。

Figure 2011148468
As a result, the ratio between the displacement amount of the tread portion 10A in the center region A and the deformation amount of the tread portion 10A in the shoulder regions B and C in the “bilinear adjustment” is close to the actually measured value as shown in (Table 1). became.
Figure 2011148468

第2に、図17を参照して、タイヤモデルとして「初期モデル」、「バイリニア調整」、「ベルト角度」及び「両方」のそれぞれを用いた場合のシミュレーション結果(タイヤ10の内圧充填時におけるトレッド部10Aのタイヤ半径方向の変形量)を、実測値と比較する。   Second, referring to FIG. 17, a simulation result when each of “initial model”, “bilinear adjustment”, “belt angle”, and “both” is used as a tire model (a tread when the tire 10 is filled with internal pressure). The amount of deformation of the portion 10A in the tire radial direction) is compared with the actually measured value.

「ベルト角度」は、タイヤ10の断面におけるベルト半径Rの変化を考慮して「初期モデル」を改良したタイヤモデルである。「ベルト角度」では、「cosθ/R=一定」とした。ここで、「θ」は、ベルト層20における補強コード20Bの軸方向とタイヤ10の周方向とがなす角度(すなわち、ベルト角度)であり、「R」は、タイヤ10の断面におけるベルト半径である。   The “belt angle” is a tire model obtained by improving the “initial model” in consideration of a change in the belt radius R in the cross section of the tire 10. In the “belt angle”, “cos θ / R = constant”. Here, “θ” is an angle formed by the axial direction of the reinforcing cord 20B in the belt layer 20 and the circumferential direction of the tire 10 (that is, a belt angle), and “R” is a belt radius in the cross section of the tire 10. is there.

「両方」は、「バイリニア調整」と「ベルト角度」とを組み合わせたタイヤモデルである。   “Both” is a tire model that combines “bilinear adjustment” and “belt angle”.

この結果、「両方」では、(表2)に示すように、ベルト層20のセンター領域A付近でのタイヤ10の周方向への伸びを精度良く予測できると共に、プライ層30の圧縮時における弾性率の変化について精度良くモデル化することができ、より大きな改善効果を奏することができる。

Figure 2011148468
As a result, in “both”, as shown in (Table 2), the circumferential extension of the tire 10 in the vicinity of the center region A of the belt layer 20 can be accurately predicted, and the elasticity of the ply layer 30 when compressed The change in rate can be modeled with high accuracy, and a greater improvement effect can be achieved.
Figure 2011148468

なお、図18に示すように、本実施形態に係るシミュレーション方法を実行するシミュレーション装置は、コンピュータ装置によって実現されてもよいし、かかるコンピュータ装置のプロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。   As shown in FIG. 18, the simulation apparatus that executes the simulation method according to the present embodiment may be realized by a computer apparatus, or may be implemented by a software module executed by a processor of the computer apparatus. However, it may be implemented by a combination of both.

ソフトウェアモジュールは、RAM(Random Access Memory)や、フラッシュメモリや、ROM(Read Only Memory)や、EPROM(Erasable Programmable ROM)や、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM)や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、CD-ROMといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。   The software module includes a RAM (Random Access Memory), a flash memory, a ROM (Read Only Memory), an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (Electronically Erasable and Programmable ROM, a hard disk, a registerable ROM, a hard disk). Alternatively, it may be provided in a storage medium of an arbitrary format such as a CD-ROM.

本発明の第1の実施形態に係るシミュレーション方法によれば、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して設定する補強コードの軸方向における弾性率を変化させることによって、高精度にタイヤの変形状態を解析することができる。   According to the simulation method according to the first embodiment of the present invention, by changing the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3, the tire can be deformed with high accuracy. The state can be analyzed.

(比較評価)
次に、本発明の効果を更に明確にするために、タイヤモデルとして従来モデル1、2及び本発明に係る新モデル1乃至3を用いたシミュレーション方法によって算出された評価値を、実測値と比較して評価した結果について説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。
(Comparison evaluation)
Next, in order to further clarify the effects of the present invention, the evaluation values calculated by the simulation method using the conventional models 1 and 2 and the new models 1 to 3 according to the present invention as tire models are compared with actual measurement values. The evaluation results will be described. In addition, this invention is not limited at all by these examples.

本比較評価では、リムサイズ8J×18のホイールモデル2に乗用車用のタイヤサイズ235/45R18のタイヤモデル1を組み付けて、内圧230kPaを充填し、トレッド部10Aの形状を計測した後、内圧を0kPaとして、再び、トレッド部10Aの形状を計測した。   In this comparative evaluation, the tire model 1 of the passenger car tire size 235 / 45R18 is assembled to the wheel model 2 of the rim size 8J × 18, filled with an internal pressure of 230 kPa, and after measuring the shape of the tread portion 10A, the internal pressure is set to 0 kPa. Again, the shape of the tread portion 10A was measured.

そして、2つのトレッド部10Aの形状を計測結果の差分を取り、内圧充填字におけるトレッド部10Aのタイヤ半径方向の変形量を算出した。   And the difference of the measurement result was taken for the shape of the two tread portions 10A, and the amount of deformation in the tire radial direction of the tread portion 10A in the internal pressure filling character was calculated.

ここで、かかる比較評価に用いられたタイヤ10のベルト層20の構造は、2枚のスチール交錯にキャップ及びレイヤーが加えられたものである。   Here, the structure of the belt layer 20 of the tire 10 used for the comparative evaluation is obtained by adding a cap and a layer to two steel crossings.

すなわち、上述のシミュレーション方法では、内圧0kPaの状態のタイヤ10Aの断面形状に基づいて、FEM用のタイヤモデル1を作成し、かかるタイヤモデル1に対して内圧230kPaを充填する解析を行った。   That is, in the simulation method described above, an FEM tire model 1 was created based on the cross-sectional shape of the tire 10A in an internal pressure state of 0 kPa, and the tire model 1 was filled with an internal pressure of 230 kPa.

従来モデル1は、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して設定する補強コードの軸方向の弾性率として、材料試験(引張試験)によって算出された値が使用されたタイヤモデルである。   The conventional model 1 is a tire model in which a value calculated by a material test (tensile test) is used as the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3.

従来モデル2は、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して設定する補強コードの軸方向の弾性率のうち、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3が引っ張られた場合の弾性率として材料試験(引張試験)によって算出された値が使用され、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3が圧縮された場合の弾性率として材料試験(圧縮試験)によって算出された値が使用されたタイヤモデルである。   The conventional model 2 is a material test as the elastic modulus when the belt layer model 2 and the ply layer model 3 are pulled out of the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3. The tire model uses the value calculated by the (tensile test) and the value calculated by the material test (compression test) as the elastic modulus when the belt layer model 2 and the ply layer model 3 are compressed. .

なお、従来モデル2では、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3の補強コードの軸方向における歪が「−0.2%」から「+0.2%」までの範囲で、かかる弾性率を、非線形に(滑らかに)変化するように設定した。   In the conventional model 2, the elastic modulus is nonlinear in the range where the strain in the axial direction of the reinforcing cords of the belt layer model 2 and the ply layer model 3 is “−0.2%” to “+ 0.2%”. It was set to change smoothly.

新モデル1は、従来モデル2と同様に、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3に対して設定する補強コードの軸方向の弾性率のうち、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3が引っ張られた場合の弾性率として材料試験(引張試験)によって算出された値が使用され、ベルト層モデル2及びプライ層モデル3が圧縮された場合の弾性率として材料試験(圧縮試験)によって算出された値が使用されたタイヤモデルである。   In the new model 1, the belt layer model 2 and the ply layer model 3 are pulled out of the elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord set for the belt layer model 2 and the ply layer model 3 as in the conventional model 2. The value calculated by the material test (tensile test) is used as the elastic modulus in the case, and the value calculated by the material test (compression test) is used as the elastic modulus when the belt layer model 2 and the ply layer model 3 are compressed. This is the tire model used.

なお、新モデル1では、ベルト層モデル2の補強コードの軸方向における歪が「−0.2%」から「+0.2%」までの範囲で、ベルト層モデル2の補強コードの軸方向における弾性率を、非線形に(滑らかに)変化するように設定し、プライ層モデル3の補強コードの軸方向における歪が「−0.4%」から「+0.2%」までの範囲で、プライ層モデル3の補強コードの軸方向における弾性率を、非線形に(滑らかに)変化するように設定した。   In the new model 1, the axial strain of the reinforcing cord of the belt layer model 2 is within the range of “−0.2%” to “+ 0.2%” in the axial direction of the reinforcing cord of the belt layer model 2. The elastic modulus is set so as to change nonlinearly (smoothly), and the strain in the axial direction of the reinforcing cord of the ply layer model 3 is in the range from “−0.4%” to “+ 0.2%”. The elastic modulus in the axial direction of the reinforcing cord of the layer model 3 was set so as to change nonlinearly (smoothly).

新モデル2は、新モデル1の内容に加えて、ベルト層モデル2のセンター領域A(全体の2/3)におけるベルト角度よりも、ショルダー領域B、Cにおけるベルト角度を2°大きくしたタイヤモデルである。   The new model 2 is a tire model in which the belt angle in the shoulder regions B and C is 2 ° larger than the belt angle in the center region A (2/3 of the whole) of the belt layer model 2 in addition to the contents of the new model 1 It is.

新モデル3は、新モデル2の内容に加えて、ベルト層モデル2のセンター領域A(全体の3/4)における単位幅あたりの補強コードの数よりも、ショルダー領域B、Cにおける単位幅あたりの補強コードの数を10%減らしたタイヤモデルである。   In addition to the contents of the new model 2, the new model 3 has a higher per unit width in the shoulder regions B and C than the number of reinforcing cords per unit width in the center region A (3/4 of the whole) of the belt layer model 2. This is a tire model in which the number of reinforcing cords is reduced by 10%.

(表3)に、各タイヤモデルについて、センター領域Aにおけるトレッド部10Aの最大変形量とショルダー領域B、Cにおけるトレッド部10Aの最大変形量の差分、及び、ベルト層の端部におけるトレッド部10Aの変形量を示す。

Figure 2011148468
(Table 3) shows, for each tire model, the difference between the maximum deformation amount of the tread portion 10A in the center region A and the maximum deformation amount of the tread portion 10A in the shoulder regions B and C, and the tread portion 10A at the end of the belt layer. The amount of deformation is shown.
Figure 2011148468

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。   Although the present invention has been described in detail using the above-described embodiments, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments described in this specification. The present invention can be implemented as modified and changed modes without departing from the spirit and scope of the present invention defined by the description of the scope of claims. Therefore, the description of the present specification is for illustrative purposes and does not have any limiting meaning to the present invention. Therefore, the description of the present specification is for illustrative purposes and does not have any limiting meaning to the present invention.

1…タイヤモデル、2…ベルト層モデル、3…プライ層モデル、A…センター領域、B、C…ショルダー領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tire model, 2 ... Belt layer model, 3 ... Ply layer model, A ... Center area | region, B, C ... Shoulder area | region

Claims (4)

タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定ステップと、
前記タイヤモデルを構成するベルト層モデル及びプライ層モデルに対して材料定数を設定する材料定数設定ステップと、
前記タイヤモデルを用いたシミュレーションによって、評価値を算出する評価値算出ステップとを有し、
前記タイヤモデル設定ステップにおいて、前記ベルト層モデルのセンター領域における補強コードの軸方向と前記タイヤモデルの周方向とがなす角度を、該ベルト層モデルのショルダー領域における該補強コードの軸方向と該タイヤモデルの周方向とがなす角度よりも小さくなるように設定し、
前記材料定数設定ステップにおいて、前記プライ層モデルの補強コードの軸方向における歪が所定閾値よりも小さい範囲で、前記材料定数として該プライ層モデルに対して設定すべき該補強コードの軸方向における弾性率を変化させることを特徴とするシミュレーション方法。
A tire model setting step for setting a tire model in which a tire is divided into a finite number of elements;
A material constant setting step for setting material constants for the belt layer model and the ply layer model constituting the tire model;
An evaluation value calculating step of calculating an evaluation value by simulation using the tire model,
In the tire model setting step, an angle formed by the axial direction of the reinforcing cord in the center region of the belt layer model and the circumferential direction of the tire model is determined by calculating the axial direction of the reinforcing cord in the shoulder region of the belt layer model and the tire. Set it to be smaller than the angle formed by the circumferential direction of the model,
In the material constant setting step, the elasticity in the axial direction of the reinforcement cord to be set for the ply layer model as the material constant is within a range in which the strain in the axial direction of the reinforcement cord of the ply layer model is smaller than a predetermined threshold. A simulation method characterized by changing a rate.
前記材料定数設定ステップにおいて、前記プライ層モデルの補強コードの軸方向における歪が前記所定閾値よりも大きい範囲で、前記材料定数として該プライ層モデルに対して設定すべき該補強コードの軸方向における弾性率を一定にすることを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション方法。   In the material constant setting step, in the axial direction of the reinforcement cord to be set for the ply layer model as the material constant, the strain in the axial direction of the reinforcement cord of the ply layer model is larger than the predetermined threshold. The simulation method according to claim 1, wherein the elastic modulus is made constant. 前記タイヤモデル設定ステップにおいて、前記ベルト層モデルのセンター領域における単位幅あたりの補強コードの数を、該ベルト層モデルのショルダー領域における単位幅あたりの該補強コードの数よりも多くするように設定することを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション方法。   In the tire model setting step, the number of reinforcing cords per unit width in the center region of the belt layer model is set to be larger than the number of reinforcing cords per unit width in the shoulder region of the belt layer model. The simulation method according to claim 1, wherein: 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のシミュレーション方法を実行することを特徴とするシミュレーション装置。   The simulation apparatus characterized by performing the simulation method according to any one of claims 1 to 3.
JP2010013118A 2010-01-25 2010-01-25 Simulation method and simulation apparatus Active JP5524639B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010013118A JP5524639B2 (en) 2010-01-25 2010-01-25 Simulation method and simulation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010013118A JP5524639B2 (en) 2010-01-25 2010-01-25 Simulation method and simulation apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011148468A true JP2011148468A (en) 2011-08-04
JP5524639B2 JP5524639B2 (en) 2014-06-18

Family

ID=44535873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010013118A Active JP5524639B2 (en) 2010-01-25 2010-01-25 Simulation method and simulation apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5524639B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013075634A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Sumitomo Rubber Ind Ltd Tire model making method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004102424A (en) * 2002-09-05 2004-04-02 Yokohama Rubber Co Ltd:The Method for predicting dynamic characteristic of structure, method for predicting performance of tire, program for predicting dynamic characteristic of structure and input/output device
JP2005145429A (en) * 2003-10-21 2005-06-09 Sumitomo Rubber Ind Ltd Pneumatic radial tire
JP2009280002A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Bridgestone Corp Method, device and program for preparing tire model

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004102424A (en) * 2002-09-05 2004-04-02 Yokohama Rubber Co Ltd:The Method for predicting dynamic characteristic of structure, method for predicting performance of tire, program for predicting dynamic characteristic of structure and input/output device
JP2005145429A (en) * 2003-10-21 2005-06-09 Sumitomo Rubber Ind Ltd Pneumatic radial tire
JP2009280002A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Bridgestone Corp Method, device and program for preparing tire model

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013075634A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Sumitomo Rubber Ind Ltd Tire model making method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5524639B2 (en) 2014-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5003303B2 (en) Method for creating simulation model of composite material and simulation method
JP4081330B2 (en) Mechanical property simulation method and mechanical property simulation apparatus for composite material
JP5128857B2 (en) Tire code analysis model creation method, apparatus, program, and tire performance analysis method
JP2009190427A (en) Tire simulation method
JP4559694B2 (en) Structure mechanical property prediction method, tire performance prediction method, structure mechanical property prediction program, and input / output device
JP5434554B2 (en) Method for creating twisted structure model and computer program for creating twisted structure model
JP5524639B2 (en) Simulation method and simulation apparatus
JP5226339B2 (en) Tire code analysis model creation method, apparatus, and program
JP5006724B2 (en) Finite element analysis method for anisotropic members
JP4407212B2 (en) Method for creating finite element model of structure and method for simulating structure
JP5834456B2 (en) Tire simulation method, computer program for simulation, and structure simulation method
JP2008230375A (en) Method, device and program for creating analytic model of tire cord
Anghelache et al. Analysis of rubber elastic behaviour and its influence on modal properties
JP4761753B2 (en) Simulation method
JP5650445B2 (en) Simulation method
JP6312975B2 (en) Tire durability evaluation method and design method using the same
JP2013018353A (en) Simulation method and simulation apparatus
JP6163749B2 (en) Tire simulation method, tire characteristic evaluation method, tire manufacturing method
JP7343752B2 (en) Twisted structure model creation device, twisted structure model simulation method, and twisted structure model creation program
JP2013049383A (en) Simulation method and simulation device
JP5636856B2 (en) Structure simulation method
JP6027361B2 (en) Tire durability evaluation method and design method using the same
JP5785457B2 (en) Prediction method of tire durability
US20230166561A1 (en) Non-pneumatic tire
JP2011173573A (en) Simulation method and simulation device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131018

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131022

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140408

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140410

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5524639

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250