JP2022047824A - Simulation method and device of tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤのシミュレーション方法等に関する。 The present invention relates to a tire simulation method and the like.
下記特許文献1には、タイヤを複数の要素に分割したタイヤFEMモデルを、所定荷重で接地及び転動させるためのシミュレーション方法が記載されている。この方法では、接地面に生じる3分力を、摩擦係数に基づいて要素毎に算出し、タイヤ軸にかかる横力又はコーナリングフォースが算出される。 The following Patent Document 1 describes a simulation method for grounding and rolling a tire FEM model in which a tire is divided into a plurality of elements with a predetermined load. In this method, the three-component force generated on the ground contact surface is calculated for each element based on the coefficient of friction, and the lateral force or cornering force applied to the tire shaft is calculated.
近年では、タイヤの走行性能がよりシビアに評価されるようになってきた。このため、タイヤの走行シミュレーションにおいても、より精度の高い計算結果が求められるところ、上記の方法は、算出結果の精度について、更なる改善の余地があった。 In recent years, the running performance of tires has been evaluated more severely. Therefore, even in the tire running simulation, a more accurate calculation result is required, but the above method has room for further improvement in the accuracy of the calculation result.
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤの走行状態を高い精度で計算することができるシミュレーション方法等を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a simulation method or the like capable of calculating a running state of a tire with high accuracy.
本発明は、タイヤのシミュレーション方法であって、タイヤ及び路面を、それぞれ、有限個の要素でモデリングしたタイヤモデル及び路面モデルとして、コンピュータに入力する工程と、前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデル上で走行させるシミュレーション工程とを含み、前記シミュレーション工程は、前記タイヤモデルと前記路面モデルとの接触部における初期の摩擦係数を定義する第1工程と、前記初期の摩擦係数を用いて、走行中の前記タイヤモデルの複数の物理量を計算する第2工程と、前記第2工程で計算された前記複数の物理量の少なくとも一つに基づいて、前記初期の摩擦係数を変化させる第3工程と、前記変化させた摩擦係数を用いて、走行中の前記タイヤモデルの前記複数の物理量を計算する第4工程とを含むことを特徴とする。 The present invention is a method for simulating a tire, in which a step of inputting a tire and a road surface into a computer as a tire model and a road surface model modeled by a finite number of elements, respectively, and a process in which the computer inputs the tire model to the road surface. The simulation step includes a simulation step of running on the model, and the simulation step uses the first step of defining the initial friction coefficient at the contact portion between the tire model and the road surface model and the running using the initial friction coefficient. A second step of calculating a plurality of physical quantities of the tire model in the tire model, and a third step of changing the initial friction coefficient based on at least one of the plurality of physical quantities calculated in the second step. It is characterized by including a fourth step of calculating the plurality of physical quantities of the running tire model using the changed friction coefficient.
本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記第3工程及び前記第4工程を、微小時間ごとに繰り返して行ってもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the third step and the fourth step may be repeated every minute time.
本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記複数の物理量は、前記接触部での接地圧、前記接触部での滑り速度及び前記タイヤモデルの温度の少なくとも一つを含み、前記第3工程は、前記接地圧、前記滑り速度、及び、前記温度の少なくとも一つに基づいて、前記初期の摩擦係数を変化させてもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the plurality of physical quantities include at least one of the contact pressure at the contact portion, the slip speed at the contact portion, and the temperature of the tire model, and the third step is described. , The initial coefficient of friction may be varied based on at least one of the ground pressure, the slip speed, and the temperature.
本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記第3工程は、前記接地圧、前記滑り速度及び前記温度の少なくとも2つに基づいて、前記初期の摩擦係数を変化させてもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the third step may change the initial coefficient of friction based on at least two of the contact pressure, the slip speed, and the temperature.
本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記複数の物理量は、前記タイヤモデルの発熱量をさらに含み、前記温度は、前記発熱量を考慮して計算されてもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the plurality of physical quantities may further include the calorific value of the tire model, and the temperature may be calculated in consideration of the calorific value.
本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記シミュレーション工程に先立ち、走行中の前記タイヤの温度分布を、前記コンピュータに入力する工程をさらに含み、前記温度は、前記温度分布を考慮して求められてもよい。 The tire simulation method according to the present invention further includes a step of inputting the temperature distribution of the running tire into the computer prior to the simulation step, and the temperature is obtained in consideration of the temperature distribution. You may.
本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記複数の物理量は、前記タイヤモデルの前後力及び横力の少なくとも一つをさらに含んでもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the plurality of physical quantities may further include at least one of the front-rear force and the lateral force of the tire model.
本発明は、タイヤのシミュレーションを実行するための演算処理装置を具えた装置であって、前記演算処理装置は、タイヤ及び路面を、それぞれ、有限個の要素でモデリングしたタイヤモデル及び路面モデルとして設定するモデル設定部と、前記タイヤモデルを前記路面モデル上で走行させるシミュレーション計算部とを含み、前記シミュレーション計算部は、前記タイヤモデルと前記路面モデルとの接触部における初期の摩擦係数を定義する第1計算部と、前記初期の摩擦係数を用いて、走行中の前記タイヤモデルの複数の物理量を計算する第2計算部と、前記第2計算部で計算された前記複数の物理量の少なくとも一つに基づいて、前記初期の摩擦係数を変化させる第3計算部と、前記変化させた摩擦係数を用いて走行中の前記タイヤモデルの前記複数の物理量を計算する第4計算部とを含むことを特徴とする。 The present invention is a device including a calculation processing device for executing a tire simulation, and the calculation processing device sets a tire and a road surface as a tire model and a road surface model modeled by a finite number of elements, respectively. The model setting unit and the simulation calculation unit for running the tire model on the road surface model are included, and the simulation calculation unit defines an initial friction coefficient at a contact portion between the tire model and the road surface model. 1 calculation unit, a second calculation unit that calculates a plurality of physical quantities of the tire model in running using the initial friction coefficient, and at least one of the plurality of physical quantities calculated by the second calculation unit. Includes a third calculation unit that changes the initial friction coefficient and a fourth calculation unit that calculates the plurality of physical quantities of the running tire model using the changed friction coefficient. It is a feature.
本発明のタイヤのシミュレーション方法は、上記の工程を採用したことにより、タイヤの走行状態を高い精度で計算することができる。 By adopting the above process, the tire simulation method of the present invention can calculate the running state of the tire with high accuracy.
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。なお、各図面は、発明の内容の理解を高めるためのものであり、誇張された表示が含まれる他、各図面間において、縮尺等は厳密に一致していない点が予め指摘される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that each drawing is for enhancing the understanding of the content of the invention, and it is pointed out in advance that the scales and the like do not exactly match between the drawings, in addition to the exaggerated display.
[タイヤのシミュレーション方法(第1実施形態)]
本実施形態のタイヤのシミュレーション方法(以下、単に「シミュレーション方法」ということがある。)では、タイヤの走行状態が、コンピュータを用いて計算される。図1は、タイヤのシミュレーション方法が実行されるコンピュータ(タイヤのシミュレーション装置)の一例を示すブロック図である。
[Tire simulation method (first embodiment)]
In the tire simulation method of the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as a "simulation method"), the running state of the tire is calculated using a computer. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a computer (tire simulation device) in which a tire simulation method is executed.
[タイヤのシミュレーション装置]
本実施形態のコンピュータ1は、タイヤのシミュレーション装置(以下、単に「シミュレーション装置」ということがある。)1Aとして構成されている。本実施形態のコンピュータ1は、入力デバイスとしての入力部2と、出力デバイスとしての出力部3と、タイヤの物理量等を計算する演算処理装置4とを含んで構成されている。
[Tire simulation device]
The computer 1 of the present embodiment is configured as a tire simulation device (hereinafter, may be simply referred to as a “simulation device”) 1A. The computer 1 of the present embodiment includes an
入力部2としては、例えば、キーボード又はマウス等が用いられる。出力部3としては、例えば、ディスプレイ装置又はプリンタ等が用いられる。演算処理装置4は、各種の演算を行う演算部(CPU)4A、データやプログラム等が記憶される記憶部4B、及び、作業用メモリ4Cを含んで構成されている。
As the
記憶部4Bは、例えば、磁気ディスク、光ディスク又はSSD等からなる不揮発性の情報記憶装置である。記憶部4Bには、データ部5、及び、プログラム部6が設けられている。
The
データ部5は、評価対象のタイヤ及び路面に関する情報(例えば、CADデータ等)が記憶される初期データ部5Aと、タイヤモデル及び路面モデルが入力されるモデル入力部5Bが含まれる。さらに、データ部5には、シミュレーションの境界条件等が入力される条件入力部5Cと、演算部4Aが計算した物理量等が入力される物理量入力部5Dとが含まれる。
The
プログラム部6は、演算部4Aによって実行されるプログラムである。プログラム部6には、タイヤモデル及び路面モデルを設定するモデル設定部6Aと、タイヤモデルを路面モデル上で走行させるシミュレーション計算部6Bとが含まれる。さらに、本実施形態のプログラム部6には、解析対象のタイヤ(タイヤモデル)の走行性能を評価するための性能評価部6Cが含まれる。
The
シミュレーション計算部6Bには、第1計算部7、第2計算部8、第3計算部9、及び、第4計算部10が含まれる。さらに、本実施形態のシミュレーション計算部6Bには、終了判断部11がさらに含まれる。第1計算部7~第4計算部10、及び、終了判断部11の機能は、シミュレーション方法の後述の各工程において説明される。
The
[タイヤモデル及び路面モデル入力工程]
図2は、タイヤのシミュレーション方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態のシミュレーション方法では、先ず、タイヤ及び路面が、それぞれ、有限個の要素でモデリングしたタイヤモデル及び路面モデルとして、コンピュータ1に入力される(工程S1)。
[Tire model and road surface model input process]
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a processing procedure of a tire simulation method. In the simulation method of the present embodiment, first, the tire and the road surface are input to the computer 1 as a tire model and a road surface model modeled by a finite number of elements, respectively (step S1).
本実施形態の工程S1では、先ず、図1に示されるように、初期データ部5Aに入力されているタイヤ及び路面に関する情報(例えば、輪郭データ等)が、作業用メモリ4Cに入力される。さらに、モデル設定部6Aが、作業用メモリ4Cに読み込まれる。そして、モデル設定部6Aが、演算部4Aによって実行される。
In step S1 of the present embodiment, first, as shown in FIG. 1, information about the tire and the road surface (for example, contour data and the like) input to the
図3は、タイヤモデル13及び路面モデル14の一例を示す斜視図である。図4は、タイヤモデル13の一例を示す断面図である。なお、図3では、タイヤモデル13が簡略化して示されており、トレッド部13aのトレッドパターンや、図4に示した要素F(i)などが省略されている。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the
タイヤモデル13は、解析対象のタイヤ(図示省略)をモデリングしたものである。なお、解析対象のタイヤは、実在するか否かについては問われない。また、解析対象のタイヤとしては、乗用車用の空気入りタイヤが例示されるが、トラック・バスなどの重荷重用タイヤ、及び、エアレスタイヤ等、他のカテゴリーのタイヤであってもよい。
The
図4に示されるように、タイヤモデル13は、例えば、解析対象のタイヤ(図示省略)が、数値解析法により取り扱い可能な有限個の要素F(i)(i=1、2、…)でモデリング(離散化)されることで定義されうる。
As shown in FIG. 4, in the
数値解析法としては、例えば、有限要素法、有限体積法、差分法、又は、境界要素法(本実施形態では、有限要素法)が適宜採用されうる。要素F(i)には、例えば、三次元の4面体ソリッド要素、5面体ソリッド要素、又は、6面体ソリッド要素などが用いられる。各要素F(i)は、複数の節点15を含んで構成されている。各要素F(i)には、要素番号、節点15の番号、節点15の座標値、及び、材料特性(例えば密度、ヤング率、減衰係数、熱伝導率、及び、熱伝達率等)などの数値データが定義される。
As the numerical analysis method, for example, a finite element method, a finite volume method, a difference method, or a boundary element method (in this embodiment, the finite element method) can be appropriately adopted. For the element F (i), for example, a three-dimensional tetrahedral solid element, a pentahedral solid element, a hexahedral solid element, or the like is used. Each element F (i) is configured to include a plurality of
工程S1では、例えば、解析対象のタイヤ(図示省略)のトレッドゴム等を含むゴム部分、タイヤの骨格をなすカーカスプライ、及び、カーカスプライのタイヤ半径方向外側に配されるベルトプライが、要素F(i)でそれぞれ離散化(モデリング)される。これにより、タイヤモデル13には、ゴム部材モデル(例えば、トレッドゴムモデルなど)16、カーカスプライモデル17、及び、ベルトプライモデル18が設定される。
In step S1, for example, the rubber portion including the tread rubber of the tire to be analyzed (not shown), the carcass ply forming the skeleton of the tire, and the belt ply arranged on the outer side of the carcass ply in the radial direction of the tire are elements F. Each is discretized (modeled) in (i). As a result, a rubber member model (for example, a tread rubber model) 16, a
図3に示されるように、工程S1では、路面(図示省略)に関する情報に基づいて、路面が、数値解析法(本実施形態では、有限要素法)により取り扱い可能な有限個の要素G(i)(i=1、2、…)を用いて離散化される。これにより、工程S1では、路面をモデリングした路面モデル14が設定される。
As shown in FIG. 3, in step S1, the road surface has a finite number of elements G (i) that can be handled by the numerical analysis method (in this embodiment, the finite element method) based on the information on the road surface (not shown). ) (I = 1, 2, ...) To be discretized. As a result, in step S1, a
要素G(i)は、変形不能に定義された剛平面要素として定義される。要素G(i)には、複数の節点19が設けられている。さらに、要素G(i)は、要素番号や、節点19の座標値等の数値データが定義される。
The element G (i) is defined as an indeformably defined rigid plane element. The element G (i) is provided with a plurality of
本実施形態では、平滑な表面を有する路面モデル14が定義されているが、このような態様に限定されない。例えば、アスファルト路面のような微小凹凸、不規則な段差、窪み、うねり、又は、轍等の実走行路面に近似した凹凸などが設けられた路面モデル14(図示省略)が定義されてもよい。タイヤモデル13及び路面モデル14は、モデル入力部5B(即ち、コンピュータ1)に記憶される。
In this embodiment, a
[シミュレーション工程]
次に、本実施形態のシミュレーション方法は、コンピュータ1が、タイヤモデル13を路面モデル14上で走行させる(シミュレーション工程S2)。
[Simulation process]
Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 runs the
本実施形態のシミュレーション工程S2では、先ず、図1に示されるように、モデル入力部5Bに記憶されているタイヤモデル13及び路面モデル14(図3に示す)が、作業用メモリ4Cに読み込まれる。さらに、条件入力部5Cに記憶されている境界条件(内圧条件及び荷重条件を含む)と、シミュレーション計算部6B(第1計算部7~第4計算部10及び終了判断部11を含む)とが、作業用メモリ4Cに読み込まれる。そして、シミュレーション計算部6Bが、演算部4Aによって実行される。
In the simulation step S2 of the present embodiment, first, as shown in FIG. 1, the
ところで、走行中のタイヤでは、例えば、接地圧等の物理量の影響を受けて、路面との間の摩擦係数が時々刻々と変化している。このような摩擦係数の変化は、コンピュータ1を用いたタイヤの走行状態の計算において、考慮されるのが望ましい。本実施形態のシミュレーション工程S2では、摩擦係数の変化を考慮して、タイヤモデル13を路面モデル14上で走行させた状態が計算される。図5は、シミュレーション工程S2の処理手順の一例を示すフローチャートである。
By the way, in a running tire, for example, the coefficient of friction with the road surface changes from moment to moment due to the influence of physical quantities such as ground pressure. It is desirable that such a change in the coefficient of friction be taken into consideration in the calculation of the running state of the tire using the computer 1. In the simulation step S2 of the present embodiment, the state in which the
[第1工程]
本実施形態のシミュレーション方法では、先ず、タイヤモデル13と路面モデル14との接触部21における初期の摩擦係数が定義される(第1工程S21)。第1工程S21では、図1に示したシミュレーション計算部6Bに含まれる第1計算部7が、演算部4Aによって実行される。この第1計算部7は、図3に示したタイヤモデル13と路面モデル14との接触部21における初期の摩擦係数を定義するためのものである。
[First step]
In the simulation method of the present embodiment, first, the initial friction coefficient at the
本実施形態の第1工程S21では、先ず、図4に示されるように、タイヤのリム(図示省略)をモデリングしたリムモデル22によって、タイヤモデル13のビード部13c、13cが拘束される。そして、内圧条件(境界条件に含まれる)に相当する等分布荷重wに基づいて、タイヤモデル13の変形が計算される。これにより、第1工程S21では、内圧充填後のタイヤモデル13が計算される。内圧条件は、適宜設定されうる。例えば、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧が、内圧条件として設定されるのが望ましい。
In the first step S21 of the present embodiment, first, as shown in FIG. 4, the
タイヤモデル13の変形計算(後述する転動計算を含む)は、各要素F(i)の形状及び材料特性などをもとに、各要素F(i)の質量マトリックス、剛性マトリックス、及び、減衰マトリックスがそれぞれ作成される。さらに、これらの各マトリックスが組み合わされて、全体の系のマトリックスが作成される。そして、前記各種の条件を当てはめて運動方程式が作成され、これらが微小時間(単位時間)T(x)(x=0、1、…)毎に計算される。これにより、タイヤモデル13の変形計算が行われる。微小時間の長さは、求められるシミュレーション精度に基づいて、適宜設定(例えば、1μ秒)される。
The deformation calculation (including the rolling calculation described later) of the
タイヤモデル13の変形計算(後述する転動計算を含む)には、例えば、LSTC社製の LS-DYNA などの市販の有限要素解析アプリケーションソフトが用いられる。なお、微小時間T(x)は、求められるシミュレーション精度に応じて、適宜設定される。 For the deformation calculation of the tire model 13 (including the rolling calculation described later), for example, commercially available finite element analysis application software such as LS-DYNA manufactured by LSTC is used. The minute time T (x) is appropriately set according to the required simulation accuracy.
次に、本実施形態の第1工程S21では、図3に示されるように、内圧充填後のタイヤモデル13が、路面モデル14に接触される。タイヤモデル13と路面モデル14との間には、従来のシミュレーションと同様に、すり抜けを防ぐ条件(本実施形態では、初期の摩擦係数とは異なる条件)が予め定義される。
Next, in the first step S21 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
次に、本実施形態の第1工程S21では、荷重条件Lやキャンバー角(境界条件に含まれる)に基づいて、タイヤモデル13の変形が計算される。これにより、第1工程S21では、路面モデル14に接地した荷重負荷後のタイヤモデル13が計算される。
Next, in the first step S21 of the present embodiment, the deformation of the
荷重条件Lは、適宜設定されうる。例えば、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている正規荷重が、荷重条件Lとして設定されるのが望ましい。 The load condition L can be set as appropriate. For example, in a standard system including a standard on which a tire is based, it is desirable that the normal load defined for each tire by each standard is set as the load condition L.
そして、本実施形態の第1工程S21では、タイヤモデル13と路面モデル14との接触部21(図3に示す)に、初期の摩擦係数が定義される。本実施形態では、接触部21を構成する要素F(i)毎に、初期の摩擦係数がそれぞれ定義される。初期の摩擦係数は、適宜特定されうる。本実施形態の第1工程S21では、予め定められた摩擦係数テーブルを用いて、初期の摩擦係数が取得される。図6は、摩擦係数テーブル23の一例を示す図である。
Then, in the first step S21 of the present embodiment, the initial friction coefficient is defined in the contact portion 21 (shown in FIG. 3) between the
摩擦係数テーブル23は、摩擦係数と、摩擦係数に影響を及ぼす(依存性を有する)物理量との関係を示したものである。この物理量には、摩擦係数に影響を及ぼすものが適宜選択される。本実施形態の物理量には、接触部21(図3に示す)での接地圧、接触部21での滑り速度、及び、タイヤモデル13の温度の少なくとも一つが含まれる。
The coefficient of friction table 23 shows the relationship between the coefficient of friction and the physical quantity (having a dependency) that affects the coefficient of friction. As this physical quantity, one that affects the coefficient of friction is appropriately selected. The physical quantity of the present embodiment includes at least one of the contact pressure at the contact portion 21 (shown in FIG. 3), the slip speed at the
図6では、接地圧、及び、滑り速度と、摩擦係数との関係を示した小テーブル24が、タイヤモデル13の温度毎に、複数設けられている。各小テーブル24において、縦軸の値が接地圧であり、横軸の値が滑り速度である。そして、縦軸及び横軸に対応する値が、摩擦係数である。
In FIG. 6, a plurality of small tables 24 showing the relationship between the contact pressure, the slip speed, and the friction coefficient are provided for each temperature of the
タイヤモデル13の温度毎に設定された小テーブル24の集合体により、接触部21での接地圧、接触部21での滑り速度、及び、タイヤモデル13の温度と、摩擦係数との関係を示す摩擦係数テーブル23が構成される。このような摩擦係数テーブル23では、接地圧、滑り速度及び温度が特定されることによって、それらの物理量に対応する摩擦係数が一意に求められる。
The aggregate of the small tables 24 set for each temperature of the
摩擦係数テーブル23は、適宜取得されうる。本実施形態では、摩擦係数テーブル23を取得するために、先ず、評価対象のタイヤのトレッドゴムと同一配合を有するゴム片(図示省略)が取得される。次に、そのゴム片に与えられる物理量(ゴム片の接地圧、ゴム片の滑り速度、及び、ゴム片の温度)の組み合わせを異ならせた複数の条件において、摩擦係数がそれぞれ測定される。これにより、摩擦係数テーブル23が取得されうる。なお、摩擦係数テーブル23は、ゴム片を用いた実測に代えて、コンピュータ1によるシミュレーションによって求められてもよい。 The coefficient of friction table 23 can be obtained as appropriate. In the present embodiment, in order to acquire the friction coefficient table 23, first, a rubber piece (not shown) having the same composition as the tread rubber of the tire to be evaluated is acquired. Next, the coefficient of friction is measured under a plurality of conditions in which the combination of physical quantities (ground pressure of the rubber piece, sliding speed of the rubber piece, and temperature of the rubber piece) given to the rubber piece is different. As a result, the coefficient of friction table 23 can be obtained. The friction coefficient table 23 may be obtained by a simulation by a computer 1 instead of the actual measurement using a rubber piece.
本実施形態の摩擦係数テーブル23は、摩擦係数を特定するための(摩擦係数に影響を及ぼす)物理量として、接触部21での接地圧、接触部21での滑り速度、及び、タイヤモデル13の温度を全て含んでいるが、このような態様に限定されない。これらの物理量のうち、少なくとも1つの物理量が含まれるものでもよい。なお、摩擦係数を精度良く特定するためには、これらの接地圧、滑り速度及び温度のうち、少なくとも2つの物理量を含むのが望ましく、これらの全ての物理量が含まれるのがさらに望ましい。また、これらの物理量(接地圧、滑り速度及び温度)とは別に、摩擦係数に影響を及ぼす他の物理量に基づいて、摩擦係数テーブル23が取得されてもよい。
The friction coefficient table 23 of the present embodiment shows the contact pressure at the
また、摩擦係数テーブル23に代えて、摩擦係数関数が求められてもよい。この摩擦係数関数は、例えば、物理量(本例では、接地圧、滑り速度及び温度)を変数として、摩擦係数を求めるためのものであり、摩擦係数テーブル23の物理量及び摩擦係数に近似(フィッティング)させることで求められうる。このような摩擦係数関数が求められることにより、実際には測定されていない摩擦係数を補完して求めることが可能となる。 Further, instead of the friction coefficient table 23, a friction coefficient function may be obtained. This friction coefficient function is for obtaining the friction coefficient by using, for example, physical quantities (in this example, contact pressure, sliding speed and temperature) as variables, and is approximate (fitting) to the physical quantities and friction coefficient of the friction coefficient table 23. It can be obtained by letting it. By obtaining such a friction coefficient function, it is possible to supplement and obtain a friction coefficient that has not actually been measured.
本実施形態では、シミュレーション方法が実施される前に、摩擦係数テーブル23(又は、摩擦係数関数)が求められており、条件入力部5C(図1に示す)に予め記憶されている。そして、第1工程S21の開始時に、摩擦係数テーブル23が作業用メモリ4C(図1に示す)に読み込まれる。
In the present embodiment, the friction coefficient table 23 (or the friction coefficient function) is obtained before the simulation method is implemented, and is stored in advance in the
そして、本実施形態の第1工程S21では、摩擦係数テーブル23(図6に示す)に基づいて、接触部21(図3に示す)における初期の摩擦係数が定義される。本実施形態の初期の摩擦係数は、接触部21を構成する要素F(i)(図4に示す)毎に求められる。
Then, in the first step S21 of the present embodiment, the initial friction coefficient in the contact portion 21 (shown in FIG. 3) is defined based on the friction coefficient table 23 (shown in FIG. 6). The initial coefficient of friction of the present embodiment is obtained for each element F (i) (shown in FIG. 4) constituting the
各要素F(i)の初期の摩擦係数は、摩擦係数テーブル23の摩擦係数のうち、各要素F(i)の物理量(本実施形態では、接地圧、滑り速度、及び、温度)に一致する摩擦係数によって特定される。摩擦係数を特定するための各要素F(i)の物理量には、例えば、タイヤモデル13の角速度V1(走行速度V3)や、外気の温度条件(いずれも境界条件に含まれる)に基づいて、任意の値がそれぞれ設定されうる。また、初期の摩擦係数として、静止状態(転動していない状態)のタイヤの摩擦係数が特定される場合には、滑り速度がゼロに設定されてもよい。特定された初期の摩擦係数は、物理量入力部5D(図1に示す)に記憶される。
The initial coefficient of friction of each element F (i) corresponds to the physical quantity of each element F (i) (in this embodiment, the contact pressure, the sliding speed, and the temperature) in the friction coefficient of the friction coefficient table 23. Specified by the coefficient of friction. The physical quantity of each element F (i) for specifying the friction coefficient is, for example, based on the angular velocity V1 (running velocity V3) of the
[第2工程]
次に、本実施形態のシミュレーション方法では、初期の摩擦係数を用いて、走行中のタイヤモデル13(図3に示す)の複数の物理量が計算される(第2工程S22)。第2工程S22では、図1に示したシミュレーション計算部6Bに含まれる第2計算部8が、演算部4Aによって実行される。この第2計算部8は、初期の摩擦係数を用いて、走行中のタイヤモデル13の複数の物理量を計算するためのものである。
[Second step]
Next, in the simulation method of the present embodiment, a plurality of physical quantities of the running tire model 13 (shown in FIG. 3) are calculated using the initial friction coefficient (second step S22). In the second step S22, the
本実施形態の第2工程S22では、図3に示されるように、タイヤモデル13の回転軸25に、角速度V1が設定される。さらに、路面モデル14には、並進速度V2が設定される。これらの角速度V1及び並進速度V2は、予め定められた走行速度V3(境界条件に含まれる)に基づいて設定される。これにより、路面モデル14の上を走行(直進走行)しているタイヤモデル13が計算される。なお、タイヤモデル13にスリップ角や横力等(図示省略)が定義されることにより、旋回走行中のタイヤモデル13が計算されてもよい。
In the second step S22 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the angular velocity V1 is set on the
本実施形態の第2工程S22では、走行中のタイヤモデル13の計算が開始されてから(静止状態のタイヤモデル13に角速度V1及び並進速度V2が設定されてから)、一つの微小時間(例えば、1μ秒)が経過した走行中のタイヤモデル13が計算される。この走行中のタイヤモデル13(即ち、一つの微小時間が経過した後のタイヤモデル13)は、初期の摩擦係数に基づいて、路面モデル14で走行している。そして、この計算された走行中のタイヤモデル13から、複数の物理量(即ち、初期の摩擦係数を用いた複数の物理量)が計算される。
In the second step S22 of the present embodiment, after the calculation of the running
第2工程S22で計算される複数の物理量は、適宜設定されうる。本実施形態では、次の第3工程S23において初期の摩擦係数を変化させるために、摩擦係数に影響を及ぼす物理量(本実施形態では、接触部21での接地圧、接触部21での滑り速度、及び、タイヤモデル13の温度)が求められる。これらの物理量は、初期の摩擦係数を用いて走行状態が計算されたタイヤモデル13において、接触部21の要素F(i)毎に求められる。なお、接地圧、滑り速度、及び、温度は、例えば、上記の特許文献1や従来のシミュレーション方法の記載等に基づいて、適宜計算することができる。これらの物理量は、例えば、上記のアプリケーションソフトが用いられることで、適宜計算することができる。
The plurality of physical quantities calculated in the second step S22 can be appropriately set. In the present embodiment, a physical quantity that affects the friction coefficient in order to change the initial friction coefficient in the next third step S23 (in this embodiment, the contact pressure at the
なお、タイヤモデル13の温度を高い精度で計算するには、タイヤモデル13(タイヤ)の発熱量が考慮されることが重要である。このため、走行中のタイヤモデル13で計算される複数の物理量には、タイヤモデル13の発熱量が含まれてもよい。これにより、シミュレーション工程S2では、タイヤモデル13の発熱量を考慮して、タイヤモデル13の温度を計算することが可能となる。
In order to calculate the temperature of the
本実施形態では、例えば、従来のシミュレーション方法と同様に、走行状態のタイヤモデル13の各要素F(i)の歪と、各要素F(i)の損失正接tanδとを用いて、各要素F(i)の発熱量が計算される。また、発熱量の計算には、接触部21の摩擦ネルギーがさらに考慮されてもよい。このような発熱量の計算は、上記のアプリケーションソフトを用いて適宜計算することができる。
In the present embodiment, for example, as in the conventional simulation method, each element F is used by using the strain of each element F (i) of the
また、タイヤモデル13の温度を高い精度で計算するには、タイヤモデル13の発熱量とともに、タイヤモデル13(タイヤ)の放熱量も考慮されるのが望ましい。本実施形態では、例えば、特開2017-226392号公報と同様の手順に基づいて、タイヤモデル13の外面及びタイヤ内腔面にそれぞれ設定される熱伝達率、外気の温度、及び、各要素F(i)の熱伝導率等を用いて、各要素F(i)の放熱量が計算される。
Further, in order to calculate the temperature of the
本実施形態では、各要素F(i)の発熱量及び放熱量の熱収支が計算されることにより、例えば、空気(流体)をモデル化した流体シミュレーションを実行しなくても、タイヤモデル13の温度(接触部21の温度を含む)を短時間で計算することができる。
In the present embodiment, the heat balance of the heat generation amount and the heat dissipation amount of each element F (i) is calculated, so that, for example, the
本実施形態では、解析対象のタイヤ(タイヤモデル13)の走行性能を予測する(評価する)ために、複数の物理量として、タイヤモデル13の前後力及び横力の少なくとも一つが含まれるのが望ましい。タイヤモデル13の前後力及び横力は、従来のシミュレーションと同様に、上記のアプリケーションソフトを用いて適宜に計算することができる。第2工程で計算された複数の物理量は、物理量入力部5D(図1に示す)に記憶される。
In the present embodiment, in order to predict (evaluate) the running performance of the tire (tire model 13) to be analyzed, it is desirable that at least one of the front-rear force and the lateral force of the
[第3工程]
次に、本実施形態のシミュレーション工程S2では、第2工程で計算された複数の物理量の少なくとも一つに基づいて、初期の摩擦係数が変化される(第3工程S23)。第3工程S23では、図1に示したシミュレーション計算部6Bに含まれる第3計算部9が、演算部4Aによって実行される。この第3計算部9は、第2計算部8で計算された複数の物理量の少なくとも一つに基づいて、初期の摩擦係数を変化させるためのものである。
[Third step]
Next, in the simulation step S2 of the present embodiment, the initial friction coefficient is changed based on at least one of the plurality of physical quantities calculated in the second step (third step S23). In the third step S23, the
本実施形態の第3工程S23では、図3に示した接触部21を構成する各要素F(i)(図4に示す)において、初期の摩擦計算がそれぞれ変化される。本実施形態では、第2工程S22で計算された物理量(接触部21での接地圧、接触部21での滑り速度、及び、タイヤモデル13の温度)と、図6に示した摩擦係数テーブル23とが用いられる。そして、摩擦係数テーブル23の摩擦係数のうち、各要素F(i)の物理量(接地圧、滑り速度、及び、温度)に一致する摩擦係数が、各要素F(i)の新たな摩擦係数として、それぞれ更新(変化)される。変化された摩擦係数は、物理量入力部5D(図1に示す)に記憶される。
In the third step S23 of the present embodiment, the initial friction calculation is changed in each element F (i) (shown in FIG. 4) constituting the
[第4工程]
次に、本実施形態のシミュレーション工程S2では、変化させた摩擦係数を用いて、走行中のタイヤモデル13の複数の物理量が計算される(第4工程S24)。第4工程S24では、図1に示したシミュレーション計算部6Bに含まれる第4計算部10が、演算部4Aによって実行される。この第4計算部10は、変化させた摩擦係数を用いて、走行中のタイヤモデル13の複数の物理量を計算するためのものである。
[Fourth step]
Next, in the simulation step S2 of the present embodiment, a plurality of physical quantities of the running
第4工程S24で計算される複数の物理量は、適宜設定されうる。本実施形態の第4工程S24では、第2工程S22で計算される物理量と同一のものが計算されうる。 The plurality of physical quantities calculated in the fourth step S24 can be appropriately set. In the fourth step S24 of the present embodiment, the same physical quantity as that calculated in the second step S22 can be calculated.
第4工程S24では、変化させた摩擦係数に基づいて、前回の工程(次の工程S25が実行される前では、第2工程S22)で計算された走行中のタイヤモデル13から、一つの微小時間(例えば、1μ秒)が経過した走行中のタイヤモデル13が計算される。そして、この計算された走行中のタイヤモデル13(すなわち、一つの微小時間が経過した後のタイヤモデル13)から、複数の物理量(即ち、変更された摩擦係数を用いた複数の物理量)が計算される。
In the fourth step S24, one minute from the running
本実施形態のシミュレーション工程S2では、初期の摩擦係数を用いて計算された複数の物理量(第2工程S22)に基づいて、初期の摩擦係数を変化させ(第3工程S23)、変化させた摩擦係数を用いて、複数の物理量が計算される(第4工程S24)。したがって、シミュレーション工程S2では、時々刻々と変化する摩擦係数の変化を考慮して、物理量を計算することができるため、タイヤモデル13の走行状態を高い精度で計算することができる。第4工程で計算された複数の物理量は、物理量入力部5D(図1に示す)に記憶される。
In the simulation step S2 of the present embodiment, the initial friction coefficient is changed (third step S23) based on a plurality of physical quantities (second step S22) calculated using the initial friction coefficient, and the changed friction. A plurality of physical quantities are calculated using the coefficients (4th step S24). Therefore, in the simulation step S2, the physical quantity can be calculated in consideration of the change in the friction coefficient that changes from moment to moment, so that the running state of the
[終了判断工程]
次に、本実施形態のシミュレーション工程S2では、予め定められた終了条件が、満たされたか否かが判断される(工程S25)。工程S25では、図1に示したシミュレーション計算部6Bに含まれる終了判断部11が、演算部4Aによって実行される。この終了判断部11は、終了条件を満たすか否かを判断するためのものである。
[End judgment process]
Next, in the simulation step S2 of the present embodiment, it is determined whether or not the predetermined end condition is satisfied (step S25). In step S25, the
終了条件は、適宜設定することができる。この終了条件には、例えば、タイヤモデル13の回転総数や、計算終了時間などが設定される。
The end condition can be set as appropriate. For this end condition, for example, the total number of rotations of the
工程S25において、終了条件を満たすと判断された場合(工程S25で「Y」)、シミュレーション工程S2の一連の処理が終了し、次の工程S3(図2に示す)が実施される。一方、工程S25において、終了条件を満たさないと判断された場合(工程S25で「N」)、第3工程S23、第4工程S24及び工程S25が再度実施される。 When it is determined in step S25 that the end condition is satisfied (“Y” in step S25), a series of processes in simulation step S2 is completed, and the next step S3 (shown in FIG. 2) is carried out. On the other hand, if it is determined in step S25 that the end condition is not satisfied (“N” in step S25), the third step S23, the fourth step S24, and the step S25 are carried out again.
再度実施される第3工程S23では、第4工程S24で計算された複数の物理量の少なくとも一つに基づいて、前回の第3工程S23で変化させた摩擦係数が、さらに変化させられる。そして、次に実施される第4工程S24では、第3工程S23でさらに変化させた摩擦係数を用いて、走行中のタイヤモデル13の複数の物理量が計算される。
In the third step S23 to be carried out again, the coefficient of friction changed in the previous third step S23 is further changed based on at least one of the plurality of physical quantities calculated in the fourth step S24. Then, in the fourth step S24 to be carried out next, a plurality of physical quantities of the running
このように、本実施形態のシミュレーション工程S2では、第3工程S23及び第4工程S24が、微小時間(例えば、1μ秒)ごとに繰り返して行われる。このため、シミュレーション工程S2では、摩擦係数を微小時間ごとに変化させながら、走行中のタイヤモデル13の複数の物理量を計算することができる。これにより、本実施形態のシミュレーション工程S2では、実際のタイヤの摩擦係数と同様に、接地圧等の物理量の影響を受けて、時々刻々と変化する摩擦係数を考慮することができる。したがって、本実施形態のシミュレーション方法(シミュレーション装置1A)では、摩擦係数とともに時々刻々と変化する前後力や横力の過渡応答を計算でき、より精度の高い計算結果が得られる。
As described above, in the simulation step S2 of the present embodiment, the third step S23 and the fourth step S24 are repeated every minute time (for example, 1 μsec). Therefore, in the simulation step S2, it is possible to calculate a plurality of physical quantities of the running
次に、本実施形態のシミュレーション方法では、図2に示されるように、解析対象のタイヤ(図3に示したタイヤモデル13)の走行性能が、良好か否かが判断される(工程S3)。工程S3では、先ず、図1に示されるように、物理量入力部5Dに記憶されているタイヤモデル13の物理量(本実施形態では、タイヤモデルの前後力及び横力の少なくとも一つ)が、作業用メモリ4Cに入力される。さらに、性能評価部6Cが、作業用メモリ4Cに読み込まれる。そして、性能評価部6Cが、演算部4Aによって実行される。
Next, in the simulation method of the present embodiment, as shown in FIG. 2, it is determined whether or not the running performance of the tire to be analyzed (the
工程S3において、解析対象のタイヤ(タイヤモデル13)の走行性能が、良好か否かの判断については、適宜判断されうる。例えば、タイヤモデル13の物理量(本実施形態では、タイヤモデルの前後力及び横力)と、その物理量に対して予め定められている閾値との比較によって、走行性能の良否が判断されうる。閾値は、解析対象のタイヤに求められる走行性能等に基づいて、適宜設定されうる。 In step S3, it can be appropriately determined whether or not the running performance of the tire (tire model 13) to be analyzed is good. For example, the quality of the running performance can be determined by comparing the physical quantity of the tire model 13 (in the present embodiment, the front-rear force and the lateral force of the tire model) with a predetermined threshold value for the physical quantity. The threshold value can be appropriately set based on the running performance and the like required for the tire to be analyzed.
工程S3において、解析対象のタイヤ(タイヤモデル13)の走行性能が良好であると判断された場合(工程S3で「Y」)、タイヤモデル13の作成に用いたタイヤの設計因子(タイヤに関する情報)に基づいて、タイヤが設計及び製造される(工程S4)。一方、工程S3において、解析対象のタイヤ(タイヤモデル13)の走行性能が良好でないと判断された場合(工程S3で「N」)、タイヤの設計因子の少なくとも1つが変更され(工程S5)、工程S1~工程S3が再度実施される。
When it is determined in step S3 that the running performance of the tire to be analyzed (tire model 13) is good (“Y” in step S3), the tire design factor (information about the tire) used to create the
このように、本実施形態のシミュレーション方法は、走行性能が良好と判断されるまで、タイヤの設計因子が変更されるため、走行性能が良好なタイヤを、確実に設計及び製造することができる。 As described above, in the simulation method of the present embodiment, the tire design factor is changed until the running performance is judged to be good, so that the tire having good running performance can be reliably designed and manufactured.
[タイヤのシミュレーション方法(第2実施形態)]
これまでの実施形態のシミュレーション方法では、タイヤモデル13の発熱量に基づいて、タイヤモデルの温度が計算されたが、このような態様に限定されない。例えば、走行中のタイヤの温度分布を考慮して、タイヤモデル13の温度が計算されてもよい。
[Tire simulation method (second embodiment)]
In the simulation method of the embodiment so far, the temperature of the tire model is calculated based on the calorific value of the
図7は、本発明の他の実施形態のシミュレーション方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。図8は、タイヤの温度分布の一例を示す図である。この実施形態において、これまでの実施形態と同一の構成については、同一の符号が付され、説明が省略されることがある。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of a processing procedure of the simulation method of another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing an example of the temperature distribution of the tire. In this embodiment, the same configurations as those in the previous embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
この実施形態のシミュレーション方法では、シミュレーション工程S2に先立ち、走行中のタイヤの温度分布が、コンピュータに入力される(工程S6)。この実施形態の工程S6は、タイヤモデル13及び路面モデル14を入力する工程S1に先立って実行されているが、工程S1の後に実行されてもよい。
In the simulation method of this embodiment, the temperature distribution of the running tire is input to the computer prior to the simulation step S2 (step S6). The step S6 of this embodiment is executed prior to the step S1 for inputting the
走行中のタイヤの温度分布は、適宜取得することができる。本実施形態では、タイヤを路面に走行させたときのタイヤの温度(接触部の温度を含む)が、温度センサー等に基づいて測定されることで取得されうる。 The temperature distribution of the running tire can be obtained as appropriate. In the present embodiment, the temperature of the tire (including the temperature of the contact portion) when the tire is run on the road surface can be obtained by measuring it based on a temperature sensor or the like.
温度分布を求めるためのタイヤの走行条件は、シミュレーション工程S2でのタイヤモデル13の走行条件(例えば、内圧条件、荷重条件L及び走行速度V3(図3に示す)等)と同一に設定されるのが望ましい。これにより、タイヤモデル13の温度を精度良く予測することができる。
The running conditions of the tire for obtaining the temperature distribution are set to be the same as the running conditions of the
また、この実施形態では、タイヤの温度が変化しなくなる状態(平衡状態)まで走行させたときの温度分布が求められてもよいし、時々刻々と変化する温度分布が、複数取得されてもよい。温度分布は、図1に示したデータ部5の温度分布入力部(図示省略)に入力される。
Further, in this embodiment, the temperature distribution when the tire is driven to a state where the temperature does not change (equilibrium state) may be obtained, or a plurality of temperature distributions that change from moment to moment may be acquired. .. The temperature distribution is input to the temperature distribution input unit (not shown) of the
この実施形態のシミュレーション工程S2において、図5に示した第2工程S22及び第4工程S24では、タイヤの温度分布(図8に示す)を考慮して、タイヤモデル13の各要素F(i)の温度が計算される。本実施形態では、各要素F(i)の位置(座標値)と、温度分布でのタイヤの位置(座標値)とを対応させることにより、各要素F(i)の温度が求められる。そして、第3工程S23では、求められた各要素F(i)の温度を含む物理量と、摩擦係数テーブル(図6に示す)とに基づいて、各要素F(i)の新たな摩擦係数が求められる。
In the simulation step S2 of this embodiment, in the second step S22 and the fourth step S24 shown in FIG. 5, each element F (i) of the
この実施形態のシミュレーション方法では、走行中のタイヤの温度分布(図8に示す)が用いられることにより、タイヤモデル13の発熱量等が計算されなくても、タイヤモデル13の各要素F(i)の温度を求めることができる。したがって、この実施形態のシミュレーション方法では、タイヤの走行状態の計算精度を維持しつつ、計算時間を短縮することが可能となる。
In the simulation method of this embodiment, the temperature distribution of the running tire (shown in FIG. 8) is used, so that each element F (i) of the
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 Although the particularly preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the illustrated embodiment and can be modified into various embodiments.
図2に示した処理手順に基づいて、走行中のタイヤモデルの物理量が計算された(実施例1~2)。実施例1~2では、図5に示した処理手順に基づいて、摩擦係数を変化させながら、走行中のタイヤモデルの物理量(前後力)が計算された。 Based on the processing procedure shown in FIG. 2, the physical quantity of the running tire model was calculated (Examples 1 and 2). In Examples 1 and 2, the physical quantity (front-rear force) of the running tire model was calculated while changing the coefficient of friction based on the processing procedure shown in FIG.
実施例1及び実施例2では、接触部での接地圧、接触部での滑り速度及びタイヤモデルの温度に基づいて、摩擦係数が変化された。実施例1のタイヤモデルの温度には、タイヤモデルの発熱量を考慮せずに、予め定められた温度が設定された。一方、実施例2のタイヤモデルの温度は、タイヤモデルの発熱量を考慮して計算された。 In Examples 1 and 2, the coefficient of friction was changed based on the contact pressure at the contact, the slip speed at the contact, and the temperature of the tire model. The temperature of the tire model of the first embodiment was set to a predetermined temperature without considering the calorific value of the tire model. On the other hand, the temperature of the tire model of Example 2 was calculated in consideration of the calorific value of the tire model.
比較のために、予め定められた摩擦係数に基づいて、摩擦係数を変化させることなく、走行中のタイヤモデルの物理量(前後力)が計算された(比較例)。比較例の走行条件は、実施例1及び実施例2と同一である。 For comparison, the physical quantity (front-rear force) of the running tire model was calculated based on a predetermined friction coefficient without changing the friction coefficient (comparative example). The running conditions of the comparative example are the same as those of the first and second embodiments.
実施例1~2及び比較例と同一の走行条件で、実際のタイヤを路面に走行させたときの物理量(前後力)が測定された(実験例)。そして、実験例の物理量と、実施例1~2及び比較例の物理量とが比較された。共通仕様は、次のとおりである。
タイヤサイズ:195/65R15 91H
リムサイズ:15×6J
内圧条件:230kPa
荷重条件:4.24kN
物理量;前後軸力
テスト結果が、表1に示される。
The physical quantities (front-rear force) when the actual tires were run on the road surface were measured under the same running conditions as those of Examples 1 and 2 and Comparative Example (Experimental Example). Then, the physical quantities of the experimental examples and the physical quantities of Examples 1 and 2 and the comparative examples were compared. The common specifications are as follows.
Tire size: 195 / 65R15 91H
Rim size: 15 x 6J
Internal pressure condition: 230kPa
Load condition: 4.24kN
Physical quantity; Front-back axial force test results are shown in Table 1.
表1では、実施例1~2及び比較例の物理量(前後力)が、実験例の物理量(前後力)を100とする指数で示されている。指数が100に近いほど、タイヤの走行状態が高い精度で計算されていることを示している。 In Table 1, the physical quantities (front-back force) of Examples 1 and 2 and the comparative example are shown by an index with the physical quantity (front-back force) of the experimental example as 100. The closer the index is to 100, the higher the accuracy of the tire running condition is calculated.
テストの結果、摩擦係数を変化させる実施例1~2は、摩擦係数を変化させない比較例に比べて、実験例の物理量に近似させることができ、タイヤの走行状態を高い精度で計算できた。また、タイヤモデルの発熱量が考慮された実施例2は、タイヤモデルの発熱量が考慮されない実施例1に比べて、実験例の物理量に近似させることができ、タイヤの走行状態をさらに高い精度で計算できた。 As a result of the test, Examples 1 and 2 in which the friction coefficient was changed could be approximated to the physical quantity of the experimental example as compared with the comparative example in which the friction coefficient was not changed, and the running state of the tire could be calculated with high accuracy. Further, Example 2 in which the calorific value of the tire model is taken into consideration can be approximated to the physical quantity of the experimental example as compared with Example 1 in which the calorific value of the tire model is not taken into consideration, and the running state of the tire can be made more accurate. I was able to calculate with.
S21 第1工程
S22 第2工程
S23 第3工程
S24 第4工程
S21 1st process S22 2nd process S23 3rd process S24 4th process
Claims (8)
タイヤ及び路面を、それぞれ、有限個の要素でモデリングしたタイヤモデル及び路面モデルとして、コンピュータに入力する工程と、
前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデル上で走行させるシミュレーション工程とを含み、
前記シミュレーション工程は、前記タイヤモデルと前記路面モデルとの接触部における初期の摩擦係数を定義する第1工程と、
前記初期の摩擦係数を用いて、走行中の前記タイヤモデルの複数の物理量を計算する第2工程と、
前記第2工程で計算された前記複数の物理量の少なくとも一つに基づいて、前記初期の摩擦係数を変化させる第3工程と、
前記変化させた摩擦係数を用いて、走行中の前記タイヤモデルの前記複数の物理量を計算する第4工程とを含む、
タイヤのシミュレーション方法。 It ’s a tire simulation method.
A process of inputting a tire and a road surface into a computer as a tire model and a road surface model modeled by a finite number of elements, respectively.
The computer includes a simulation step of running the tire model on the road surface model.
The simulation step includes a first step of defining an initial coefficient of friction at a contact portion between the tire model and the road surface model.
A second step of calculating a plurality of physical quantities of the tire model in motion using the initial coefficient of friction, and
A third step of changing the initial coefficient of friction based on at least one of the plurality of physical quantities calculated in the second step, and
A fourth step of calculating the plurality of physical quantities of the running tire model using the changed coefficient of friction.
Tire simulation method.
前記第3工程は、前記接地圧、前記滑り速度、及び、前記温度の少なくとも一つに基づいて、前記初期の摩擦係数を変化させる、請求項1又は2に記載のタイヤのシミュレーション方法。 The plurality of physical quantities include at least one of the contact pressure at the contact portion, the slip speed at the contact portion, and the temperature of the tire model.
The tire simulation method according to claim 1 or 2, wherein the third step changes the initial coefficient of friction based on at least one of the contact pressure, the slip speed, and the temperature.
前記温度は、前記発熱量を考慮して計算される、請求項3又は4に記載のタイヤのシミュレーション方法。 The plurality of physical quantities further include the calorific value of the tire model.
The tire simulation method according to claim 3 or 4, wherein the temperature is calculated in consideration of the calorific value.
前記温度は、前記温度分布を考慮して求められる、請求項3又は4に記載のタイヤのシミュレーション方法。 Prior to the simulation step, the step of inputting the temperature distribution of the running tire into the computer is further included.
The tire simulation method according to claim 3 or 4, wherein the temperature is obtained in consideration of the temperature distribution.
前記演算処理装置は、
タイヤ及び路面を、それぞれ、有限個の要素でモデリングしたタイヤモデル及び路面モデルとして設定するモデル設定部と、
前記タイヤモデルを前記路面モデル上で走行させるシミュレーション計算部とを含み、
前記シミュレーション計算部は、
前記タイヤモデルと前記路面モデルとの接触部における初期の摩擦係数を定義する第1計算部と、
前記初期の摩擦係数を用いて、走行中の前記タイヤモデルの複数の物理量を計算する第2計算部と、
前記第2計算部で計算された前記複数の物理量の少なくとも一つに基づいて、前記初期の摩擦係数を変化させる第3計算部と、
前記変化させた摩擦係数を用いて走行中の前記タイヤモデルの前記複数の物理量を計算する第4計算部とを含む、
タイヤのシミュレーション装置。 It is a device equipped with an arithmetic processing unit for executing tire simulation.
The arithmetic processing unit is
A model setting unit that sets the tire and the road surface as a tire model and a road surface model modeled by a finite number of elements, respectively.
A simulation calculation unit for running the tire model on the road surface model is included.
The simulation calculation unit
A first calculation unit that defines an initial coefficient of friction at a contact portion between the tire model and the road surface model, and a first calculation unit.
A second calculation unit that calculates a plurality of physical quantities of the tire model in motion using the initial friction coefficient, and
A third calculation unit that changes the initial coefficient of friction based on at least one of the plurality of physical quantities calculated by the second calculation unit.
Includes a fourth calculation unit that calculates the plurality of physical quantities of the tire model in motion using the changed coefficient of friction.
Tire simulation device.
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