JP2011204157A - Method of producing tire model, and tire model producing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
空気入りタイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法、及びタイヤモデル作成装置に関する。 The present invention relates to a tire model creation method and a tire model creation device for creating a tire model in which a pneumatic tire is divided into a finite number of elements.
空気入りタイヤの開発において、有限要素法などの数値解析手法や計算機環境の発達により、実際に空気入りタイヤを製造し、自動車に装着して走行試験を行わなくても、新たに設計した空気入りタイヤの走行性能や特性といったタイヤ性能の予測・評価が可能になってきた(例えば、特許文献1参照)。タイヤ性能予測方法を用いて、空気入りタイヤの設計・製造・評価といった開発サイクルの一部を数値解析で置き換えることで、空気入りタイヤの開発期間の短縮が実現されている。 In the development of pneumatic tires, with the development of numerical analysis methods such as the finite element method and the computer environment, newly designed pneumatic tires can be manufactured without actually manufacturing pneumatic tires and mounting them in automobiles for running tests. It has become possible to predict and evaluate tire performance such as tire running performance and characteristics (see, for example, Patent Document 1). By using the tire performance prediction method and replacing part of the development cycle, such as the design, manufacture, and evaluation of pneumatic tires, with numerical analysis, the development period of pneumatic tires has been shortened.
近年では、空気入りタイヤの高性能化に伴って、複雑な構造を正確に表している構造モデルを作成し、構造モデルを使って、より精度の高い解析を行いたいという要求が高まっている。そこで、従来のタイヤ性能予測方法では、平面に形成された2次元パターンにおいて要素分割を設定し、続いて、高さ方向(すなわち、タイヤ径方向)に細分化することによって3次元モデルを作成している。 In recent years, with the improvement in performance of pneumatic tires, there is an increasing demand to create a structural model that accurately represents a complex structure and perform a more accurate analysis using the structural model. Therefore, in the conventional tire performance prediction method, element division is set in a two-dimensional pattern formed on a plane, and then a three-dimensional model is created by subdividing in the height direction (that is, the tire radial direction). ing.
有限要素法では、要素のサイズを細かく定義すれば、複雑な構造のモデルを正確に作成することは可能であるが、要素数が増える。また、例えば、タイヤモデルと路面モデルとの間、タイヤモデルに設定された溝の壁面同士のように、モデルが接触するところには、接触するための境界条件を定義する必要がある。 In the finite element method, if the size of an element is finely defined, a model having a complicated structure can be accurately created, but the number of elements increases. In addition, for example, where the model contacts between the tire model and the road surface model, such as the wall surfaces of the grooves set in the tire model, it is necessary to define boundary conditions for contact.
このため、精度の高いモデルを作成すると、要素数が増えるだけでなく、境界条件が複雑化するため、演算量が極端に増大する。また、演算が収束しない可能性が高くなる。そのため、実際の使用に堪えない演算時間を要し、タイヤ開発サイクルの一部を数値解析に置き換えることの利点が薄れるという問題があった。 For this reason, when a highly accurate model is created, not only the number of elements increases, but also the boundary conditions become complicated, so that the amount of calculation increases extremely. In addition, there is a high possibility that the calculation will not converge. For this reason, there is a problem that the calculation time that cannot be used in actual use is required and the advantage of substituting a part of the tire development cycle with numerical analysis is diminished.
そこで、本発明は、タイヤ性能を評価する際、実測値に近い解析結果が得られ、かつ、演算時間を短縮できるようなタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法、及びタイヤモデル作成装置の提供を目的とする。 Therefore, the present invention provides a tire model creation method and a tire model creation device for creating a tire model that can obtain an analysis result close to an actual measurement value and reduce the calculation time when evaluating tire performance. Objective.
上述した課題を解決するため、本発明は以下の特徴を備える。すなわち、本発明の第1の特徴は、トレッド部に複数の溝が形成され、前記トレッド部が路面に接地したときに溝の壁面が互いに当接する細溝を有する空気入りタイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法であって、前記細溝の壁面の間に前記空気入りタイヤには実在しない疑似弾性体を有限個の要素に分割した疑似モデルが設定されるステップと、前記疑似モデルに、前記トレッド部の弾性率よりも低い弾性率を設定するステップとを有することを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following features. That is, the first feature of the present invention is that a pneumatic tire having a plurality of grooves formed in the tread portion and narrow grooves with which the wall surfaces of the grooves abut each other when the tread portion contacts the road surface is a finite number of elements. A tire model creation method for creating a tire model divided into a step, wherein a pseudo model in which a pseudo elastic body that does not exist in the pneumatic tire is divided into a finite number of elements is set between wall surfaces of the narrow grooves And a step of setting an elastic modulus lower than the elastic modulus of the tread portion in the pseudo model.
本発明の第1の特徴によれば、細溝の互いに対向する壁面のモデルに互いに当接する境界条件を設定する変わりに、細溝に疑似弾性体が配置されているように設定するため、細溝の壁部同士に接触のための境界条件を設定する場合に比べ、計算量を減らすことができる。また、作成されたタイヤモデルを用いてタイヤ性能を解析する際には、細溝の互いに対向する壁面のモデル同士がオーバラップしたり、貫通したりする結果が導かれることがなく、演算の収束性が高められる。 According to the first feature of the present invention, instead of setting the boundary condition that abuts each other on the models of the opposing wall surfaces of the narrow groove, the fine groove is set so that the pseudo elastic body is disposed in the narrow groove. Compared with the case where boundary conditions for contact are set between the wall portions of the groove, the amount of calculation can be reduced. In addition, when analyzing tire performance using the created tire model, the models of the wall surfaces facing each other in the narrow groove do not lead to overlapping or penetrating results, and the convergence of computation Sexuality is enhanced.
これにより、実測値に近い解析結果が得られ、かつ、演算時間を短縮できるようなタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法、及びタイヤモデル作成装置を提供できる。 Accordingly, it is possible to provide a tire model creation method and a tire model creation device for creating a tire model that can obtain an analysis result close to an actual measurement value and that can reduce the calculation time.
本発明の第2の特徴は、本発明の第1の特徴に係り、前記疑似モデルの弾性率は、前記トレッド部の弾性率の1/10000以上1/100以下に設定されることを要旨とする。 A second feature of the present invention relates to the first feature of the present invention, and is characterized in that the elastic modulus of the pseudo model is set to 1 / 10,000 or more and 1/100 or less of the elastic modulus of the tread portion. To do.
本発明の第3の特徴は、本発明の第1又は第2の何れか1つの特徴に係り、前記疑似モデルのポワソン比は、0.001以上0.1以下に設定されることを要旨とする。 A third feature of the present invention relates to any one of the first feature or the second feature of the present invention, and the Poisson's ratio of the pseudo model is set to 0.001 or more and 0.1 or less. To do.
本発明の第4の特徴は、本発明の第1乃至第3の何れか1つの特徴に係り、前記疑似モデルは、前記トレッド部の前記空気入りタイヤのタイヤ赤道線を含む中央領域に存在する前記タイヤ幅方向に延びた細溝内に設定されることを要旨とする。 A fourth feature of the present invention relates to any one of the first to third features of the present invention, and the pseudo model exists in a central region including a tire equator line of the pneumatic tire in the tread portion. The gist is that it is set in a narrow groove extending in the tire width direction.
本発明の第5の特徴は、本発明の第1乃至第3の何れか1つの特徴に係り、前記疑似モデルは、前記トレッド部におけるタイヤ赤道線よりも前タイヤ幅方向外側を含むショルダー領域ににおいてタイヤ周方向に延びる細溝内に設定されることを要旨とする。 A fifth feature of the present invention relates to any one of the first to third features of the present invention, wherein the pseudo model is provided in a shoulder region including an outer side in a front tire width direction than a tire equator line in the tread portion. It is set as the gist that it is set in a narrow groove extending in the tire circumferential direction.
本発明の第6の特徴は、本発明の第1乃至第5の何れか1つの特徴に係り、前記疑似モデルは、前記トレッド部が接地しても接地圧により溝の壁面が互い当接しない溝幅を有する溝には設定されないことを要旨とする。 A sixth feature of the present invention relates to any one of the first to fifth features of the present invention. In the pseudo model, the wall surfaces of the grooves do not come into contact with each other due to ground pressure even when the tread portion is grounded. The gist is that it is not set to a groove having a groove width.
本発明の第7の特徴は、本発明の第1乃至第6の何れか1つの特徴に係るタイヤモデル作成方法を実行するタイヤモデル作成装置であることを要旨とする。 The gist of a seventh feature of the present invention is a tire model creation device for executing the tire model creation method according to any one of the first to sixth features of the present invention.
本発明によれば、タイヤ性能を評価する際、実測値に近い解析結果が得られ、かつ、演算時間を短縮できるようなタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法、及びタイヤモデル作成装置を提供できる。 According to the present invention, when evaluating tire performance, it is possible to provide a tire model creation method and a tire model creation device for creating a tire model that can obtain an analysis result close to an actual measurement value and that can reduce the calculation time. .
本発明に係るタイヤ性能予測方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、(1)タイヤ性能評価方法、(2)タイヤモデル作成方法、(3)タイヤモデル作成装置、(4)作用・効果、(5)その他の実施形態について説明する。 An embodiment of a tire performance prediction method according to the present invention will be described with reference to the drawings. Specifically, (1) tire performance evaluation method, (2) tire model creation method, (3) tire model creation device, (4) action and effect, (5) other embodiments will be described.
なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。 In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ also in between drawings is contained.
(1)タイヤ性能評価方法
図1は、空気入りタイヤの挙動を、本実施形態にかかるタイヤモデル作成方法を用いて作成されたタイヤモデルを使って評価する処理を説明するフローチャートである。タイヤ性能を評価するためのタイヤモデルの解析方法の一例として、大域解析(Global・Analysis:以下、G解析という)と局所解析(Local・Analysis:以下、L解析という)とを組み合わせたGL解析(Global−Local・Analysis)について説明する。
(1) Tire Performance Evaluation Method FIG. 1 is a flowchart illustrating a process for evaluating the behavior of a pneumatic tire using a tire model created using the tire model creation method according to the present embodiment. As an example of a tire model analysis method for evaluating tire performance, a GL analysis (global analysis (hereinafter referred to as G analysis)) and a local analysis (local analysis (hereinafter referred to as L analysis)) combined with a global analysis (global analysis). (Global-Local Analysis) will be described.
本出願人は、タイヤ性能予測方法に関連する技術(特許3133738号公報)を既に提案している。GL解析の詳細は、上記公報に開示されているため、以下では、概略について説明する。 The present applicant has already proposed a technique (Japanese Patent No. 313338) related to a tire performance prediction method. Since details of the GL analysis are disclosed in the above publication, an outline will be described below.
ステップS1では、タイヤ性能予測方法の評価対象の空気入りタイヤを設計する。具体的には、空気入りタイヤのタイヤのタイヤサイズ、形状、構造、材料、トレッドパターンなどを定める。 In step S1, a pneumatic tire to be evaluated by the tire performance prediction method is designed. Specifically, the tire size, shape, structure, material, tread pattern and the like of the pneumatic tire are determined.
ステップS2では、G解析が実行される。タイヤモデルを作成するための数値解析手法として、本実施形態では、有限要素法(FEM)を適用する。G解析では、ゴム、ベルト、プライ、鉄・有機繊維等でできた補強コード、補強コードをシート状に束ねた補強材などの空気入りタイヤの内部構造を有限要素法に従って作成したタイヤモデルと、路面を有限個の要素に分割した路面モデルとが設定される。例えば、路面状態により異なる摩擦係数μを設定することにより、乾燥(DRY)、濡れ(WET)、氷上、雪上、非舗装等に対応する路面状態を再現できる。 In step S2, G analysis is performed. In this embodiment, a finite element method (FEM) is applied as a numerical analysis method for creating a tire model. In the G analysis, a tire model in which the internal structure of a pneumatic tire such as a reinforcement cord made of rubber, belt, ply, iron / organic fiber, etc., or a reinforcement material in which the reinforcement cord is bundled in a sheet shape, is created according to the finite element method, A road surface model obtained by dividing the road surface into a finite number of elements is set. For example, by setting a different friction coefficient μ depending on the road surface state, it is possible to reproduce the road surface state corresponding to dry (DRY), wet (WET), on ice, on snow, unpaved, and the like.
G解析では、トレッドパターンが無く、内部構造のみが設定されたタイヤモデル(スムースタイヤモデル)を路面モデル上において転動させたときの転動解析と変形計算とを実行し、転動解析と変形計算の結果から、基本的な溝と陸部の構造が設定されたトレッドパターンモデルの変形の軌跡を算出する。 In G analysis, rolling analysis and deformation calculation are performed when rolling a tire model (smooth tire model) with no tread pattern and only internal structure set on the road surface model. From the calculation result, the trajectory of deformation of the tread pattern model in which the basic groove and land structure is set is calculated.
ステップS3では、ステップS2で算出されたトレッドパターンモデルの変形軌跡に基づいて、L解析を行う。L解析では、トレッドパターンモデルの少なくとも一部に詳細な構造が設定されたトレッドパターンモデルの物理量変化などを算出する。 In step S3, L analysis is performed based on the deformation trajectory of the tread pattern model calculated in step S2. In the L analysis, a physical quantity change of a tread pattern model in which a detailed structure is set in at least a part of the tread pattern model is calculated.
L解析では、トレッドパターンモデルを構成する陸部ブロックのひとつ(単位ブロックという)に細溝が形成された単位ブロックモデルが設定される。また、単位ブロックモデルが複数集合した部分ブロックモデルが設定される。 In the L analysis, a unit block model in which a narrow groove is formed in one of land blocks (referred to as a unit block) constituting the tread pattern model is set. A partial block model in which a plurality of unit block models are collected is set.
部分ブロックモデルと路面モデルとの間の境界条件が、G解析において計算されたトレッドパターンモデルの変形軌跡に基づいて設定される。境界条件が設定された路面モデル上で部分ブロックモデルを転動させる転動計算と、変形計算の結果から、部分ブロックモデルに生じる物理量が算出される。 A boundary condition between the partial block model and the road surface model is set based on the deformation trajectory of the tread pattern model calculated in the G analysis. A physical quantity generated in the partial block model is calculated from the result of the rolling calculation for rolling the partial block model on the road surface model in which the boundary condition is set and the result of the deformation calculation.
算出された物理量に基づいて、部分ブロックモデルがトレッド部の全周に亘って形成された空気入りタイヤ全体に相当する完全タイヤモデルのタイヤ性能を予測することができる。 Based on the calculated physical quantity, the tire performance of the complete tire model corresponding to the entire pneumatic tire in which the partial block model is formed over the entire circumference of the tread portion can be predicted.
ステップS4では、タイヤ挙動の評価を行う。目標とする性能が満足されないときは、ステップS4において否定され、ステップS5において、設計案を変更又は修正してL解析のみが繰り返される。性能が十分であるときは、ステップS4で肯定され、ステップS6において、ステップS1で設定した設計案のタイヤまたはステップS5で修正した設計案を採用し、本ルーチンを終了する。 In step S4, the tire behavior is evaluated. If the target performance is not satisfied, the result is negative in step S4, and in step S5, the design plan is changed or modified, and only the L analysis is repeated. If the performance is sufficient, the result is affirmative in step S4, and in step S6, the tire of the design plan set in step S1 or the design plan modified in step S5 is adopted, and this routine is terminated.
(2)タイヤモデル作成方法
(2−1)疑似モデルの作成
本発明の実施形態に係るタイヤモデル作成方法は、ステップS3のL解析で解析する対象であるトレッドパターンモデルの少なくとも一部に詳細な構造(例えば、細溝)が設定されたトレッドパターンモデルの作成に適用できる。以下、本発明の実施形態に係るタイヤモデル作成方法について、図面を参照して詳細に説明する。図2は、本実施形態にかかるタイヤモデル作成方法を説明するフローチャートである。
(2) Tire Model Creation Method (2-1) Creation of Pseudo Model The tire model creation method according to the embodiment of the present invention is detailed in at least a part of the tread pattern model to be analyzed by the L analysis in step S3. The present invention can be applied to creation of a tread pattern model in which a structure (for example, a narrow groove) is set. Hereinafter, a tire model creation method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart illustrating a tire model creation method according to the present embodiment.
ステップS31では、単位ブロックモデル140が作成される。単位ブロックモデルは、空気入りタイヤの陸部ブロックのうち1ブロックを有限個の要素によって分割したものである。
In step S31, a
図3は、単位ブロックモデルを説明する斜視図である。図4は、単位ブロックモデルの細溝を図3に示す矢印F3方向からみた側面の拡大図である。ステップS31では、単位ブロックモデル140の細溝141〜147の壁面の間に、実際の空気入りタイヤの細溝の壁面の間には実在しない疑似弾性体を有限個の要素で分割した疑似モデル201〜207が設定される。なお、本実施形態では、細溝とは、溝幅が、例えば、0.3mm〜4mm程度の溝をいう。
FIG. 3 is a perspective view illustrating the unit block model. 4 is an enlarged side view of the narrow groove of the unit block model as seen from the direction of the arrow F3 shown in FIG. In step S31, a
ステップS32では、疑似モデルに、トレッド部の弾性率よりも低い弾性率を設定する。一例として、疑似モデル201〜207の弾性率は、トレッド部、すなわち単位ブロックモデル140に設定される弾性率の1/10000以上1/100以下に設定する。また、疑似モデル201〜207のポワソン比は、0.001以上0.1以下に設定される。
In step S32, an elastic modulus lower than that of the tread portion is set in the pseudo model. As an example, the elastic modulus of the
図5は、部分ブロックモデル150を説明する図である。ステップS33において、単位ブロックモデル140が複数集合して形成される部分ブロックモデル150が設定される。部分ブロックモデル150は、単位ブロックモデル140をタイヤトレッド幅方向TW及び周方向TRに複数個配列されることによって形成される。
FIG. 5 is a diagram for explaining the
ステップS33において、路面モデルが設定される。 In step S33, a road surface model is set.
ステップS34では、路面モデルと部分ブロックモデル150との間の境界条件が設定される。すなわち、G解析において計算されたトレッドパターンモデルの変形軌跡に基づいて路面モデルに境界条件が設定される。
In step S34, a boundary condition between the road surface model and the
ステップS35では、境界条件が設定された路面モデル上で部分ブロックモデル150を転動させる転動計算が実行される。
In step S35, rolling calculation for rolling the
ステップS36では、転動計算の結果から部分ブロックモデル150の変形軌跡が計算される。また、部分ブロックモデル150に生じる物理量の変動が算出される。算出された物理量に基づいてタイヤ性能を予測する。
In step S36, the deformation locus of the
以上の処理により、疑似モデルによって形成された部分ブロックモデル150を用いてタイヤ性能を予測する。
With the above processing, the tire performance is predicted using the
(2−2)疑似モデルの変形例
上述のタイヤモデル作成方法では、疑似弾性体が細溝141〜147を満たしている場合を説明した。しかし、疑似弾性体が細溝141〜147の溝内に部分的に存在している疑似モデルを設定することもできる。図6,7は、細溝に設定される疑似モデルの変形例を説明する単位ブロックモデル140の側面の拡大図である。
(2-2) Modified Example of Pseudo Model In the tire model creation method described above, the case where the pseudo elastic body satisfies the
図6では、疑似モデル213,214は、細溝143,144の溝底から所定の高さh1,h2まで存在している。図7に示す疑似モデル224,224は、細溝143,144の溝開口から溝の途中まで存在している。
In FIG. 6, the
(2−3)疑似モデルを設定する溝
上述のタイヤモデル作成方法では、陸部ブロックに形成される細溝141〜147の壁面の間に疑似モデルを作成した。しかし、疑似モデルは、陸部ブロックに形成される細溝141〜147以外の溝に設定されてもよい。図8は、疑似モデルを設定可能な溝を説明するトレッド部の平面図である。
(2-3) Groove for Setting a Pseudo Model In the tire model creation method described above, a pseudo model is created between the wall surfaces of the
図8に示されたトレッド部250には、タイヤ赤道線CLを含む中央領域にセンター陸部260が形成される。センター陸部260には、トレッド幅方向に沿って細溝261,262,263,264が形成される。細溝261,262,263,264に疑似モデルを設定することができる。
In the
また、トレッド部250の幅方向外側を含むショルダー領域には、ブロック状のショルダー陸部270,271,272,273が形成される。ショルダー陸部270,271,272,273には、周方向に沿って細溝281,282,283,284が形成される。細溝281,282,283,284に疑似モデルを設定することができる。ここで、疑似モデルが設定される細溝281,282,283,284は、トレッド部250が接地したときに、接地圧により溝の壁面が互い当接する溝幅を有する溝である。
Further, block-shaped
(3)タイヤ性能予測装置
図9には、本発明の実施形態に係るタイヤ性能予測方法を実行するタイヤ性能予測装置としてのコンピュータ300の概略が示されている。図9に示すように、コンピュータ300は、半導体メモリー、ハードディスクなどの記憶部(不図示)、処理部(不図示)などを備えた本体部310と、入力部320と、表示部330とを備える。処理部は、図1を用いて説明したタイヤ性能予測方法、及び図2を用いて説明したタイヤモデル作成方法を実行する。
(3) Tire Performance Prediction Device FIG. 9 shows an outline of a
コンピュータ300は、図示しないが着脱可能な記憶媒体と、この記憶媒体に対して書き込み・読み出しを可能にするドライバが備えられていてもよい。図1,2を用いて説明したタイヤ性能予測方法、タイヤモデル作成方法を実行するプログラムを予め記憶媒体に記録しておき、記憶媒体から読み出されたプログラムを実行してもよい。コンピュータ300の記憶部にプログラムを格納(インストール)して実行してもよい。コンピュータ300は、図示しないが、例えば、ネットワークに接続可能であってもよい。ネットワークを介して、タイヤ性能予測方法、タイヤモデル作成方法を実行するプログラムを取得してもよい。
The
(4)作用・効果
本実施形態のタイヤモデル作成方法によれば、細溝141〜147の互いに対向する壁面のモデルに互いに当接する境界条件を設定する変わりに、細溝141〜147に疑似弾性体が配置されているように設定するため、細溝141〜147の壁部同士に接触のための境界条件を設定する場合に比べ、計算量を減らすことができる。また、作成されたタイヤモデルを用いてタイヤ性能を解析する際には、細溝141〜147の互いに対向する壁面のモデル同士がオーバラップしたり、貫通したりする解析結果が導かれることがなく、演算の収束性が高められる。
(4) Actions / Effects According to the tire model creation method of the present embodiment, instead of setting boundary conditions for contacting the mutually facing wall surface models of the
これにより、実測値に近い解析結果が得られ、かつ、演算時間を短縮できるようなタイヤモデルを作成することができる。 Thereby, an analysis result close to the actual measurement value can be obtained, and a tire model that can shorten the calculation time can be created.
本実施形態では、疑似モデルの弾性率は、トレッド部の弾性率の1/10000以上1/100以下に設定されることが好ましい。また、疑似モデルのポワソン比は、0.001以上0.1以下に設定されることが好ましい。疑似モデルの弾性率及びポワソン比を上記範囲とすることにより、溝の壁面が当接する実際の空気入りタイヤの挙動に近い挙動の解析が可能になる。 In the present embodiment, the elastic modulus of the pseudo model is preferably set to 1 / 10,000 or more and 1/100 or less of the elastic modulus of the tread portion. The Poisson's ratio of the pseudo model is preferably set to 0.001 or more and 0.1 or less. By setting the elastic modulus and Poisson's ratio of the pseudo model within the above ranges, it is possible to analyze a behavior close to the behavior of an actual pneumatic tire with which the wall surface of the groove abuts.
疑似モデルは、トレッド部300のタイヤ赤道線CLを含む中央領域に形成される細溝261,262,263,264に設定されることができる。中央領域に形成される細溝261,262,263,264の壁面は、踏み蹴り時にかかる周方向の剪断力によって互いに当接し易い。従って、タイヤ赤道線CLを含む中央領域に形成される細溝261,262,263,264に疑似弾性体が配置されているタイヤモデルを用いて解析することにより、実測に近い、すなわち精度の高い解析が可能になる。
The pseudo model can be set in the
疑似モデルは、ショルダー陸部270,271,272,273に周方向に沿って形成される細溝281,282,283,284に設定されることができる。ショルダー陸部270,271,272,273に周方向に沿って形成される細溝281,282,283,284の壁面は、接地時のトレッド幅方向の剪断力によって互いに当接し易い。従って、細溝281,282,283,284に疑似弾性体が配置されているタイヤモデルを用いて解析することにより、実測に近い、すなわち精度の高い解析が可能になる。
The pseudo model can be set to
(5)その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が明らかとなる。例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。
(5) Other Embodiments As described above, the contents of the present invention have been disclosed through the embodiments of the present invention. However, it is understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. Should not. From this disclosure, various alternative embodiments and examples will be apparent to those skilled in the art. For example, the embodiment of the present invention can be modified as follows.
実施形態では、本発明に係るタイヤモデル作成方法をGL解析におけるL解析で使用するモデルの作成に適用する場合について説明した。しかし、GL解析におけるタイヤモデルの作成に限定されない。 In the embodiment, the case where the tire model creation method according to the present invention is applied to creation of a model used in L analysis in GL analysis has been described. However, it is not limited to the creation of a tire model in GL analysis.
また、実施形態のタイヤモデル作成方法では、図5に示すように、単位ブロックモデル140の集合体として部分ブロックモデル150が設定される。しかし、単位ブロックモデル140の集合体でなくてもよい。複雑な非対称パターンを備えた部分ブロックモデル150が設定されてもよい。
In the tire model creation method of the embodiment, as shown in FIG. 5, a
上述のタイヤモデル作成方法では、細溝141〜147に想定される疑似弾性体は、図4,6,7に限定されない。例えば、溝の深さ方向の中央部付近に疑似弾性体が配置されているモデルを作成してもよい。
In the tire model creation method described above, the pseudo elastic bodies assumed in the
本実施形態では、トレッド部における溝の壁面同士の接触の場合について説明しているが、必ずしも溝に限定されない。また、疑似モデルは、トレッド部250が接地しても接地圧により溝の壁面が互い当接しない溝幅を有する溝には設定しないこともできる。トレッド部が接地しても溝の壁面が互い当接しない溝に疑似モデルを設定しないようにすることにより、無駄な演算を省略できる。
In the present embodiment, the case of contact between the wall surfaces of the groove in the tread portion is described, but the present invention is not necessarily limited to the groove. Further, the pseudo model may not be set to a groove having a groove width in which the wall surfaces of the grooves do not contact each other due to the contact pressure even when the
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments that are not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
本実施形態において説明したタイヤモデル作成方法により、表1に示す条件で疑似モデルを設定したタイヤモデルを作成した。
実施例1では、疑似モデルの弾性率を単位ブロックモデルの弾性率の1/1000に設定し、疑似モデルのポワソン比を0.001に設定した。また、全て細溝に対して疑似モデルを設定した。 In Example 1, the elastic modulus of the pseudo model was set to 1/1000 of the elastic modulus of the unit block model, and the Poisson ratio of the pseudo model was set to 0.001. A pseudo model was set for all narrow grooves.
実施例2では、疑似モデルの弾性率を単位ブロックモデルの弾性率の1/1000に設定し、疑似モデルのポワソン比を0.001に設定した。また、ショルダー部の周方向溝と中央部の幅方向溝に対して疑似モデルを設定した。 In Example 2, the elastic modulus of the pseudo model was set to 1/1000 of the elastic modulus of the unit block model, and the Poisson ratio of the pseudo model was set to 0.001. Moreover, the pseudo model was set with respect to the circumferential direction groove | channel of a shoulder part, and the width direction groove | channel of the center part.
実施例3では、疑似モデルの弾性率を単位ブロックモデルの弾性率の1/100に設定し、疑似モデルのポワソン比を0.01に設定した。また、ショルダー部の周方向溝と中央部の幅方向溝に対して疑似モデルを設定した。 In Example 3, the elastic modulus of the pseudo model was set to 1/100 of the elastic modulus of the unit block model, and the Poisson ratio of the pseudo model was set to 0.01. Moreover, the pseudo model was set with respect to the circumferential direction groove | channel of a shoulder part, and the width direction groove | channel of the center part.
実施例4では、疑似モデルの弾性率を単位ブロックモデルの弾性率の1/50に設定し、疑似モデルのポワソン比を0.1に設定した。また、ショルダー部の周方向溝と中央部の幅方向溝に対して疑似モデルを設定した。 In Example 4, the elastic modulus of the pseudo model was set to 1/50 of the elastic modulus of the unit block model, and the Poisson ratio of the pseudo model was set to 0.1. Moreover, the pseudo model was set with respect to the circumferential direction groove | channel of a shoulder part, and the width direction groove | channel of the center part.
比較例1では、疑似モデルの弾性率を単位ブロックモデルの弾性率の1/50に設定した。疑似モデルのポワソン比を0.1に設定した。ショルダー部の周方向溝と中央部の幅方向溝に対して疑似モデルを設定した。 In Comparative Example 1, the elastic modulus of the pseudo model was set to 1/50 of the elastic modulus of the unit block model. The Poisson's ratio of the pseudo model was set to 0.1. A pseudo model was set for the circumferential groove at the shoulder and the width groove at the center.
表1のタイヤモデルを用いて、接地時矩形率、接地幅、接地圧偏差、解析時間を比較した。細溝をモデル化しない場合と、細溝の壁面に対して接触設定をする場合を比較例とした。結果を表2に示す。結果は、実測を100とするインデックスで表した。
疑似モデルの弾性率を単位ブロックモデルの弾性率の1/1000〜1/100に設定すると、接地時矩形率、接地幅、接地圧偏差において、実測に近い結果が得られた。実施例1〜3の何れの場合も、細溝の壁面に接触する境界条件を設定した比較例3に比べて、解析時間が短縮でき、その上、実測に近い解析結果が得られた。 When the elastic modulus of the pseudo model was set to 1/1000 to 1/100 of the elastic modulus of the unit block model, results close to the actual measurement were obtained in the rectangular ratio at the time of contact, the contact width, and the contact pressure deviation. In any of Examples 1 to 3, the analysis time can be shortened as compared with Comparative Example 3 in which the boundary condition for contacting the wall surface of the narrow groove was set, and in addition, an analysis result close to actual measurement was obtained.
140…単位ブロックモデル、 141〜147…細溝、 150…部分ブロックモデル、 201〜207…疑似モデル、 213,214…疑似モデル、 224,224…疑似モデル、 250…トレッド部、 260…センター陸部、 261,262,263,264…細溝、 270,271,272,273…ショルダー陸部、 281,282,283,284…細溝、 300…コンピュータ、 310…本体部、 320…入力部、 330…表示部
140: Unit block model, 141-147 ... Narrow groove, 150 ... Partial block model, 201-207 ... Pseudo model, 213, 214 ... Pseudo model, 224, 224 ... Pseudo model, 250 ... Tread part, 260 ...
Claims (7)
前記細溝の壁面の間に前記空気入りタイヤには実在しない疑似弾性体を有限個の要素に分割した疑似モデルが設定されるステップと、
前記疑似モデルに、前記トレッド部の弾性率よりも低い弾性率を設定するステップと
を有するタイヤモデル作成方法。 Tire model creation that creates a tire model in which a pneumatic tire is divided into a finite number of elements, with a plurality of grooves formed in the tread portion, and a narrow groove in which the groove wall surfaces come into contact with each other when the tread portion contacts the road surface A method,
A step of setting a pseudo model in which a pseudo elastic body that does not exist in the pneumatic tire is divided into a finite number of elements between the wall surfaces of the narrow grooves;
Setting a modulus of elasticity lower than a modulus of elasticity of the tread portion in the pseudo model.
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