JP4372498B2 - Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel model creation method - Google Patents

Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel model creation method Download PDF

Info

Publication number
JP4372498B2
JP4372498B2 JP2003318291A JP2003318291A JP4372498B2 JP 4372498 B2 JP4372498 B2 JP 4372498B2 JP 2003318291 A JP2003318291 A JP 2003318291A JP 2003318291 A JP2003318291 A JP 2003318291A JP 4372498 B2 JP4372498 B2 JP 4372498B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
model
tire
rim
wheel
rims
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003318291A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005082076A (en
Inventor
全一郎 信田
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.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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 Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP2003318291A priority Critical patent/JP4372498B2/en
Publication of JP2005082076A publication Critical patent/JP2005082076A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4372498B2 publication Critical patent/JP4372498B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Tires In General (AREA)

Description

本発明は、タイヤ性能のシミュレーションに関し、さらに詳しくは、計算精度を確保しつつ効率的にタイヤの性能を予測することのできるタイヤ性能の予測方法及びタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム、並びにタイヤ/ホイールモデルの作成方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to a tire performance simulation, and more particularly, a tire performance prediction method, a tire performance prediction computer program, and a tire / wheel that can predict tire performance efficiently while ensuring calculation accuracy. The purpose is to provide a model creation method .

従来タイヤは、試作品を走行試験や耐久試験等に供して得られた結果を元に、さらに改良を加えて試作品を試作するという繰返しによって開発されていた。このような開発手法は、試作と試験との繰返しになるので、開発効率が悪いという問題点があった。この問題点を解決するために、近年では数値解析を用いたコンピュータシミュレーションによって、試作品を製造しなくともタイヤの物理的性質を予測することができる手法が提案されている。   Conventional tires have been developed by repeatedly making prototypes with further improvements based on results obtained by subjecting prototypes to running tests and durability tests. Such a development method has a problem that development efficiency is low because trial production and testing are repeated. In order to solve this problem, in recent years, a method has been proposed in which the physical properties of a tire can be predicted by computer simulation using numerical analysis without manufacturing a prototype.

近年においては、より精度の高い予測結果を得るために、タイヤをホイールに装着した状態で、タイヤの諸性能を予測するタイヤ性能のシミュレーション方法が用いられつつある。このようなタイヤ性能の予測方法としては、例えば、タイヤのビード幅を狭めてからタイヤのビード部をホイールのリムに嵌合させるステップを含むシミュレーション方法が特許文献1に開示されている。   In recent years, in order to obtain a more accurate prediction result, a tire performance simulation method for predicting various performances of a tire with the tire mounted on a wheel is being used. As such a tire performance prediction method, for example, Patent Document 1 discloses a simulation method including a step of fitting a bead portion of a tire to a rim of a wheel after narrowing the tire bead width.

特開2002−350294号公報JP 2002-350294 A

しかしながら、上記特許文献1に開示されているタイヤのシミュレーション方法では、より現実に近い状態を模擬するため、タイヤのビード部をリム幅よりも狭くするステップと、ビード部をリムに嵌合させるステップとを含む。これに起因して、上記特許文献1に開示されているタイヤのシミュレーション方法では、計算時間が長くなるという問題があった。   However, in the tire simulation method disclosed in Patent Document 1, in order to simulate a more realistic state, a step of narrowing the bead portion of the tire below the rim width and a step of fitting the bead portion to the rim Including. Due to this, the tire simulation method disclosed in Patent Document 1 has a problem that the calculation time becomes long.

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、計算精度を確保した上で、効率的にタイヤの性能を予測することのできるタイヤ性能の予測方法及びタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム、並びにタイヤ/ホイールモデルの作成方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and a tire performance prediction method and a tire performance prediction computer program capable of efficiently predicting tire performance while ensuring calculation accuracy. And a method of creating a tire / wheel model.

上述した目的を達成するために、本発明に係るタイヤ性能の予測方法は、ホイールのリムに嵌合させたタイヤの性能を予測するにあたり、前記タイヤと、前記ホイールが備える2個の前記リムとを複数の微小要素に分割して、タイヤモデルとリムモデルとを作成するモデル作成工程と、前記タイヤモデルのビード部の幅よりも大きく広げた前記リムモデルの幅を狭めることにより、前記ビード部を前記リムモデルへ嵌合させる嵌合工程と、前記リムモデルの両リムが持つ前記タイヤモデルの幅方向における並進自由度を一致させる拘束工程と、を含むことを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, a tire performance prediction method according to the present invention is configured to predict the performance of a tire fitted to a wheel rim, and the tire and the two rims included in the wheel. The bead portion by dividing the width of the rim model wider than the width of the bead portion of the tire model by creating a tire model and a rim model. A fitting step for fitting to the rim model; and a restraining step for matching translational freedom in the width direction of the tire model of both rims of the rim model.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムは、ホイールのリムに嵌合させたタイヤの性能を予測するにあたり、前記タイヤと、前記ホイールが備える2個の前記リムとを複数の微小要素に分割して、タイヤモデルとリムモデルとを作成するモデル作成手順と、前記タイヤモデルのビード部の幅よりも大きく広げた前記リムモデルの幅を狭めることにより、前記ビード部を前記リムモデルへ嵌合させる嵌合手順と、前記リムモデルの両リムが持つ前記タイヤモデルの幅方向における並進自由度を一致させる拘束手順と、コンピュータに実行させることを特徴とする。   Further, the computer program for predicting tire performance according to the present invention described below includes a plurality of the tire and the two rims included in the wheel in predicting the performance of the tire fitted to the rim of the wheel. The bead portion is fitted to the rim model by narrowing the width of the rim model wider than the bead portion of the tire model by creating a tire model and a rim model by dividing into small elements. A fitting procedure to be combined, a restraining procedure for matching the degrees of freedom of translation in the width direction of the tire model of both rims of the rim model, and a computer are executed.

このタイヤ性能の予測方法は、タイヤモデルのビード部を一旦狭める手順が不要となる。これによって、リムとビード部とが嵌合する際におけるビード部の動きを小さくできるので、嵌合後に内圧Pを負荷する際には、ビード部が急激にリムへ嵌合することを防止できる。その結果、リムとビード部とが嵌合する際におけるタイヤの振動を低減できるので、前記振動の減衰時間を短縮して計算時間を短くすることができる。これにより、計算精度を確保した上で、より効率的にタイヤ性能を予測することができる。また、本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムによれば、前述のタイヤ性能の予測方法がコンピュータを利用して実現できる。   This method for predicting tire performance eliminates the need to temporarily narrow the bead portion of the tire model. Thereby, since the movement of the bead part when the rim and the bead part are fitted can be reduced, it is possible to prevent the bead part from rapidly fitting to the rim when the internal pressure P is applied after the fitting. As a result, since the vibration of the tire when the rim and the bead part are fitted can be reduced, the damping time of the vibration can be shortened and the calculation time can be shortened. As a result, the tire performance can be predicted more efficiently while ensuring the calculation accuracy. According to the computer program for predicting tire performance according to the present invention, the above-described method for predicting tire performance can be realized using a computer.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測方法は、前記タイヤ性能の予測方法において、前記嵌合工程中若しくは前記拘束工程中、又は前記嵌合工程から前記拘束工程の間に、前記タイヤモデルへ内圧を負荷することを特徴とする。   Further, the tire performance prediction method according to the present invention is the tire performance prediction method, wherein the tire model is either during the fitting step or during the restraint step, or between the fitting step and the restraint step. It is characterized by loading an internal pressure.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムは、前記タイヤ性能の予測用コンピュータプログラムにおいて、前記嵌合手順中若しくは前記拘束手順中、又は前記嵌合手順から前記拘束手順の間に、前記タイヤモデルへ内圧を負荷することを特徴とする。   Further, the following computer program for predicting tire performance according to the present invention is the computer program for predicting tire performance in the fitting procedure, during the restraint procedure, or between the fitting procedure and the restraint procedure. An internal pressure is applied to the tire model.

このタイヤ性能の予測方法は、内圧負荷の手順をリムの嵌合等と同時に進行させることができるので、その分計算時間を短縮することができる。また、本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムによれば、前述のタイヤ性能の予測方法がコンピュータを利用して実現できる。   In this tire performance prediction method, the procedure of the internal pressure load can be advanced simultaneously with the fitting of the rim and the like, so that the calculation time can be shortened accordingly. According to the computer program for predicting tire performance according to the present invention, the above-described method for predicting tire performance can be realized using a computer.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測方法は、前記タイヤ性能の予測方法において、前記リムモデルを構成する2個のリムのうち少なくとも一方を剛体としてモデル化することを特徴とする。   The tire performance prediction method according to the present invention is characterized in that, in the tire performance prediction method, at least one of the two rims constituting the rim model is modeled as a rigid body.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムは、前記タイヤ性能の予測用コンピュータプログラムにおいて、前記リムモデルを構成する2個のリムのうち少なくとも一方を剛体としてモデル化することを特徴とする。   The following computer program for predicting tire performance according to the present invention is characterized in that, in the computer program for predicting tire performance, at least one of two rims constituting the rim model is modeled as a rigid body. To do.

このタイヤ性能の予測方法は、ホイールのリムを変形体としてではなく剛体としてリムモデル化する。これにより、Courant条件における時間増分値が減少しないので、計算時間の増加を抑制することができる。また、本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムによれば、前述のタイヤ性能の予測方法がコンピュータを利用して実現できる。   In this tire performance prediction method, the rim of the wheel is modeled as a rim instead of a deformed body. Thereby, since the time increment value in the Courant condition does not decrease, an increase in calculation time can be suppressed. According to the computer program for predicting tire performance according to the present invention, the above-described method for predicting tire performance can be realized using a computer.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測方法は、前記タイヤ性能の予測方法において、前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させた後における前記リムモデルと前記ビード部との摩擦係数を、前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させるときの前記摩擦係数よりも大きくすることを特徴とする。   In the tire performance prediction method according to the present invention, the friction coefficient between the rim model and the bead portion after the bead portion is fitted to the rim model in the tire performance prediction method is calculated using the rim model. The coefficient of friction is larger than the friction coefficient when the bead portion is fitted.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムは、前記タイヤ性能の予測用コンピュータプログラムにおいて、前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させた後における前記リムモデルと前記ビード部との摩擦係数を、前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させるときの前記摩擦係数よりも大きくすることを特徴とする。   The following computer program for predicting tire performance according to the present invention is the computer program for predicting tire performance, wherein the coefficient of friction between the rim model and the bead portion after the bead portion is fitted to the rim model. Is made larger than the friction coefficient when the bead portion is fitted to the rim model.

このようにすれば、嵌合中における実施のタイヤとホイールのリム部との状態をより精度よく再現できる。これにより、嵌合不良状態でタイヤやタイヤ/ホイール組立体の性能を予測することを防止して、予測精度を向上させることができる。また、本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムによれば、前述のタイヤ性能の予測方法がコンピュータを利用して実現できる。   In this way, the state of the tire and the rim portion of the wheel during fitting can be reproduced more accurately. Thereby, it is possible to prevent the prediction of the performance of the tire or the tire / wheel assembly in a poorly fitted state, and to improve the prediction accuracy. According to the computer program for predicting tire performance according to the present invention, the above-described method for predicting tire performance can be realized using a computer.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測方法のように、前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させた後の前記摩擦係数は0.50以上2.00以下であり、前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させるときの前記摩擦係数は0.01以上0.40以下とすることが好ましい。   Further, as in the tire performance prediction method according to the present invention, the friction coefficient after fitting the bead portion to the rim model is 0.50 or more and 2.00 or less, and the rim model includes the bead. The friction coefficient when fitting the parts is preferably 0.01 or more and 0.40 or less.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測方法は、前記タイヤ性能の予測方法において、前記リムモデルを前記ビード部に嵌合させるときに、両方のリムを一体化した一体リムモデルに置き換えることを特徴とする。   Further, the tire performance prediction method according to the present invention is characterized in that, in the tire performance prediction method, when the rim model is fitted to the bead portion, the rim model is replaced with an integrated rim model. And

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムは、前記タイヤ性能の予測用コンピュータプログラムにおいて、前記リムモデルを前記ビード部に嵌合させるときに、両方のリムを一体化した一体リムモデルに置き換えることを特徴とする。   Further, the following computer program for predicting tire performance according to the present invention provides an integrated rim model in which both rims are integrated when the rim model is fitted to the bead portion in the computer program for predicting tire performance. It is characterized by replacing.

このタイヤ性能の予測方法のように、リムモデル中に含まれる2個のリムを一体リムモデルに差し替えれば、両リムの拘束条件を設ける必要がなくなるので、計算のアルゴリズムを簡易にできる。また、本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムによれば、前述のタイヤ性能の予測方法がコンピュータを利用して実現できる。   If the two rims included in the rim model are replaced with the integrated rim model as in the tire performance prediction method, it is not necessary to provide constraint conditions for both rims, and the calculation algorithm can be simplified. According to the computer program for predicting tire performance according to the present invention, the above-described method for predicting tire performance can be realized using a computer.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測方法は、前記タイヤ性能の予測方法において、前記モデル作成工程においては、前記リムモデルの表面における微小要素の節点と、前記リムモデルの表面と接触する前記タイヤモデルのビード部表面における微小要素の節点とを共有することを特徴とする。 Further, the tire performance prediction method according to the present invention is the tire performance prediction method according to the tire performance prediction method, in the model creation step, the nodes of the microelements on the surface of the rim model and the tire in contact with the surface of the rim model. It is characterized by sharing the nodes of minute elements on the surface of the bead part of the model.

また、次の本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムは、前記タイヤ性能の予測用コンピュータプログラムにおいて、前記モデル作成手順においては、前記リムモデルの表面における微小要素の節点と、前記リムモデルの表面と接触する前記タイヤモデルのビード部表面における微小要素の節点とを共有することを特徴とする。 Further, the following computer program for predicting tire performance according to the present invention is the computer program for predicting tire performance, wherein in the model creation procedure, the nodes of minute elements on the surface of the rim model, the surface of the rim model, It shares the node of the microelement on the surface of the bead portion of the tire model that comes into contact.

このタイヤ性能の予測方法では、リムモデルの表面における節点と、タイヤモデルのビード部表面における節点とを共有する。これにより、ビード部及びリムのモデルを単純化することができるので、計算時間を短縮することができる。その結果、計算精度を確保した上で、より効率的にタイヤ性能を予測することができる。また、本発明に係るタイヤ性能の予測用コンピュータプログラムによれば、前述のタイヤ性能の予測方法がコンピュータを利用して実現できる。   In this tire performance prediction method, the nodes on the surface of the rim model and the nodes on the bead surface of the tire model are shared. Thereby, since the model of a bead part and a rim can be simplified, calculation time can be shortened. As a result, tire performance can be predicted more efficiently while ensuring calculation accuracy. According to the computer program for predicting tire performance according to the present invention, the above-described method for predicting tire performance can be realized using a computer.

また、次の本発明に係るタイヤ/ホイールモデルの作成方法は、ホイールのリムに嵌合させたタイヤの性能を予測する際に用いるタイヤ/ホイール組立体モデルを作成するにあたり、前記タイヤと、前記ホイールが備える2個の前記リムとを複数の微小要素に分割して、タイヤモデルとリムモデルとを作成するモデル作成工程と、前記タイヤモデルのビード部の幅よりも大きく広げた前記リムモデルの幅を狭めることにより、前記ビード部を前記リムモデルへ嵌合させる嵌合工程と、前記リムモデルの両リムが持つ前記タイヤモデルの幅方向における並進自由度を一致させる拘束工程と、を含むことを特徴とする。 In addition, the following method for creating a tire / wheel model according to the present invention provides a tire / wheel assembly model used for predicting the performance of a tire fitted to a rim of a wheel. A model creation process for creating a tire model and a rim model by dividing the two rims included in the wheel into a plurality of minute elements, and a width of the rim model that is wider than the width of the bead portion of the tire model. A fitting step of fitting the bead portion to the rim model by narrowing, and a restraining step of matching the degree of freedom of translation in the width direction of the tire model of both rims of the rim model. .

このタイヤ/ホイールモデルの作成方法によって作成されたタイヤ/ホイールモデルを用いてタイヤの諸性能を予測すれば、タイヤモデルのビード部を一旦狭める手順が不要となる。これによって、リムとビード部とが嵌合する際におけるビード部の動きを小さくできるので、嵌合後に内圧Pを負荷する際には、ビード部が急激にリムへ嵌合することを防止できる。その結果、リムとビード部とが嵌合する際におけるタイヤの振動を低減できるので、前記振動の減衰時間を短縮して計算時間を短くすることができる。これにより、計算精度を確保した上で、より効率的にタイヤ性能を予測することができる。 If various performances of the tire are predicted using the tire / wheel model created by the tire / wheel model creation method, a procedure for once narrowing the bead portion of the tire model becomes unnecessary. Thereby, since the movement of the bead part when the rim and the bead part are fitted can be reduced, it is possible to prevent the bead part from rapidly fitting to the rim when the internal pressure P is applied after the fitting. As a result, since the vibration of the tire when the rim and the bead part are fitted can be reduced, the damping time of the vibration can be shortened and the calculation time can be shortened. As a result, the tire performance can be predicted more efficiently while ensuring the calculation accuracy.

また、次の本発明に係るタイヤ/ホイールモデルの作成方法は、前記タイヤ/ホイールモデルの作成方法において、前記モデル作成工程においては、前記リムモデルの表面における微小要素の節点と、前記リムモデルの表面と接触する前記タイヤモデルのビード部表面における微小要素の節点とを共有することを特徴とする。 Further, the following tire / wheel model creation method according to the present invention is the tire / wheel model creation method, wherein in the model creation step, the nodes of the microelements on the surface of the rim model, the surface of the rim model, It shares the node of the microelement on the surface of the bead portion of the tire model that comes into contact .

このタイヤ/ホイールモデルの作成方法では、リムモデルの表面における節点と、タイヤモデルのビード部表面における節点とを共有する。これにより、ビード部及びリムのモデルを単純化することができるので、計算時間を短縮することができる。その結果、このタイヤ/ホイールモデルの作成方法によって作成されたタイヤ/ホイールモデルを用いてタイヤの諸性能を予測すれば、計算精度を確保した上で、より効率的にタイヤ性能を予測することができる。 In this tire / wheel model creation method , the nodes on the surface of the rim model and the nodes on the bead surface of the tire model are shared. Thereby, since the model of a bead part and a rim can be simplified, calculation time can be shortened. As a result, if the tire performance is predicted using the tire / wheel model created by this tire / wheel model creation method , the tire performance can be predicted more efficiently while ensuring the calculation accuracy. it can.

また、次の本発明に係るタイヤ/ホイールモデルの作成方法は、前記タイヤ/ホイールモデルの作成方法において、前記リムモデルを構成する2個のリムのうち少なくとも一方を剛体としてモデル化することを特徴とする。 The tire / wheel model creation method according to the present invention is characterized in that, in the tire / wheel model creation method , at least one of two rims constituting the rim model is modeled as a rigid body. To do.

このタイヤ/ホイールモデルの作成方法では、ホイールのリムを変形体としてではなく剛体としてモデル化する。これにより、Courant条件における時間増分値が減少しないので、このタイヤ/ホイールモデルの作成方法によって作成されたタイヤ/ホイールモデルを用いてタイヤの諸性能を予測すれば、計算時間の増加を抑制することができる。 In this tire / wheel model creation method , the wheel rim is modeled as a rigid body, not as a deformable body. As a result, the time increment value under the Courant condition does not decrease, so if the tire performance is predicted using the tire / wheel model created by this tire / wheel model creation method, the increase in calculation time can be suppressed. Can do.

本発明によれば、リムとビード部とが嵌合する際におけるビード部の動きを小さくできるので、リムとビード部とが嵌合する際におけるタイヤの振動を低減できる。これにより、前記振動の減衰時間を短縮して計算時間を短くすることができる。   According to the present invention, since the movement of the bead portion when the rim and the bead portion are fitted can be reduced, the vibration of the tire when the rim and the bead portion are fitted can be reduced. Thereby, the decay time of the vibration can be shortened and the calculation time can be shortened.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。なお、本発明はタイヤの種類は問わず適用できるが、特に空気入りタイヤの性能予測に好適である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or that are substantially the same. The present invention can be applied to any type of tire, but is particularly suitable for predicting the performance of a pneumatic tire.

(実施の形態1)
実施の形態1の本発明に係るタイヤ性能の予測方法は次の点に特徴がある。すなわち、有限要素法等に基づいてモデル化したホイールのリムモデルのリム幅を、タイヤモデルのビード部の幅よりも大きく広げてから、前記リムモデルをタイヤモデルのビード部へ嵌合させる。その後、タイヤモデルの幅方向における並進自由度をリムモデルの両リム間で一致させて、ホイールに装着したタイヤや、タイヤ/ホイール組立体の諸性能を予測する。なお、実施の形態1の本発明に係るタイヤ性能の予測方法は、コンピュータを用いたシミュレーションによって実現できる。
(Embodiment 1)
The tire performance prediction method according to the first embodiment of the present invention is characterized by the following points. That is, the rim width of the wheel rim model modeled based on the finite element method or the like is made larger than the width of the bead portion of the tire model, and then the rim model is fitted to the bead portion of the tire model. Thereafter, the translational freedom in the width direction of the tire model is matched between both rims of the rim model, and various performances of the tire mounted on the wheel and the tire / wheel assembly are predicted. Note that the tire performance prediction method according to the first embodiment of the present invention can be realized by simulation using a computer.

タイヤをホイールに装着する過程自体を予測するのであれば、上記特許文献1に開示されているような、タイヤのビード幅を狭めるステップと嵌合ステップという二つのステップを有するシミュレーション方法が必要となる。ここで、タイヤのビード部をホイールのリムに嵌合させる際には、タイヤの各部に振動が発生する。したがって、タイヤをホイールに装着した後、タイヤの転動その他のシミュレーションに移行する際には、この振動が減衰するまで待つ必要がある。   If the process itself of attaching a tire to a wheel is predicted, a simulation method having two steps of narrowing the tire bead width and fitting step as disclosed in Patent Document 1 is required. . Here, when fitting the bead portion of the tire to the rim of the wheel, vibration is generated in each portion of the tire. Therefore, it is necessary to wait until this vibration is attenuated when shifting to a tire rolling or other simulation after mounting the tire on the wheel.

このように、特許文献1に係るシミュレーション方法では、タイヤ/ホイール組立体を得るにあたって二つのステップを要し、また嵌合時に発生するタイヤ各部の振動の減衰を待つ必要がある。このため、ホイールに装着したタイヤ等の転動その他のシミュレーションを完了するまでに長い計算時間を要してしまう。しかし、ホイールにタイヤを装着し、実際に使用されている状態におけるタイヤ等の諸性能を予測する場合には、必ずしも前記二つのステップが必要にはならない。本発明者らはこの点に着目し、次の手順によってホイールに装着したタイヤや、タイヤ/ホイール組立体の諸性能を予測することとした。   As described above, in the simulation method according to Patent Document 1, two steps are required to obtain a tire / wheel assembly, and it is necessary to wait for the vibration of each part of the tire generated during fitting to be attenuated. For this reason, it takes a long calculation time to complete rolling and other simulations of tires and the like mounted on the wheels. However, when a tire is mounted on a wheel and various performances of the tire or the like in a state where the tire is actually used are predicted, the above two steps are not necessarily required. The present inventors focused on this point and decided to predict various performances of the tire or tire / wheel assembly mounted on the wheel by the following procedure.

図1−1、図1−2は、本発明の実施の形態1に係るタイヤ性能の予測方法の概要を示す説明図である。図1−3は、タイヤモデル及びホイールモデルの各軸を示す説明図である。図2は、本発明の実施の形態に係るタイヤ性能の予測方法を示すフローチャートである。これらの図に基づいて、本発明に係るタイヤ性能の予測方法の手順について説明する。   FIGS. 1-1 and 1-2 are explanatory diagrams illustrating an outline of a tire performance prediction method according to the first embodiment of the present invention. 1-3 is explanatory drawing which shows each axis | shaft of a tire model and a wheel model. FIG. 2 is a flowchart showing a tire performance prediction method according to the embodiment of the present invention. The procedure of the tire performance prediction method according to the present invention will be described based on these drawings.

実施の形態1の本発明に係るタイヤのシミュレーション方法では、タイヤやタイヤ/ホイール組立体の特性を予測する解析手法として有限要素法(Finite Element Method:FEM)を使用する。なお、本発明に係るタイヤのシミュレーション方法に適用できる解析手法は有限要素法に限られず、境界要素法(Boundary Element Method:BEM)、有限差分法(Finite Differences Method:FDM)等も使用できる。性能予測対象であるタイヤ、タイヤ/ホイール組立体、あるいは境界条件等によって最も適当な解析手法を選択し、又は複数の解析手法を組み合わせて使用することもできる。また、本発明は、特に有限要素法の陽解法によってタイヤの諸性能を予測する際に好適である。   In the tire simulation method according to the first embodiment of the present invention, a finite element method (FEM) is used as an analysis method for predicting characteristics of a tire or a tire / wheel assembly. An analysis method applicable to the tire simulation method according to the present invention is not limited to the finite element method, and a boundary element method (BEM), a finite difference method (FDM), or the like can also be used. The most appropriate analysis method can be selected depending on the tire, tire / wheel assembly, boundary condition, or the like that is the performance prediction target, or a plurality of analysis methods can be used in combination. The present invention is particularly suitable for predicting various performances of a tire by an explicit method using a finite element method.

図3−1は、タイヤを微小要素に分割した例を示す斜視図である。図3−2は、ホイールを微小要素に分割した例を示す斜視図である。図3−3は、微小要素に分割したタイヤ/ホイールモデルの一例を示す斜視図である。この実施の形態の本発明に係るタイヤのシミュレーション方法を実行するにあたっては、まず、有限要素法等の解析手法によって解析できるように、それぞれの解析手法に適したモデルを作成する(ステップS101)。   FIG. 3A is a perspective view illustrating an example in which a tire is divided into minute elements. FIG. 3-2 is a perspective view illustrating an example in which the wheel is divided into minute elements. FIG. 3-3 is a perspective view illustrating an example of a tire / wheel model divided into minute elements. In executing the tire simulation method according to the present embodiment of the present invention, first, a model suitable for each analysis method is created so as to be analyzed by an analysis method such as a finite element method (step S101).

これは、例えば有限要素法を使用する場合、有限要素法に基づきタイヤ及びホイールを有限個の微小要素11、12、1n、31、32、3n等に分割する。これにより、タイヤ及びホイールの有限要素モデル、すなわちタイヤモデル1及びホイールモデル3を作成することができる。そして、本発明に係るタイヤ性能の予測方法によって、このタイヤモデル1をホイールモデル3に装着して、図3−3に示すタイヤ/ホイールモデル100を得る。タイヤ/ホイールモデル100に対して転動等のシミュレーションを実行することによって、タイヤをホイールに装着した状態におけるタイヤの諸性能や、タイヤ/ホイール組立体としての諸性能を予測する。ここで、タイヤ性能には、例えば制動性能やウェット路面における走行性能、あるいはコーナーリング性能等、タイヤの動的シミュレーションによって取り扱うことのできる諸性能が含まれる。 For example, when the finite element method is used, the tire and the wheel are divided into a finite number of microelements 1 1 , 1 2 , 1 n , 3 1 , 3 2 , 3 n and the like based on the finite element method. Thereby, the finite element model of a tire and a wheel, that is, the tire model 1 and the wheel model 3 can be created. Then, the tire model 1 is mounted on the wheel model 3 by the tire performance prediction method according to the present invention to obtain the tire / wheel model 100 shown in FIG. By executing a simulation such as rolling on the tire / wheel model 100, various performances of the tire in a state where the tire is mounted on the wheel and various performances as a tire / wheel assembly are predicted. Here, the tire performance includes various performances that can be handled by dynamic simulation of the tire, such as braking performance, running performance on a wet road surface, cornering performance, and the like.

有限要素法に基づく微小要素とは、例えば2次元平面においては四辺形要素、3次元体としては四面体ソリッド要素、五面体ソリッド要素、六面体ソリッド要素等のソリッド要素や、三角形シェル要素、四角形シェル要素等のシェル要素等、コンピュータで用いうる要素とすることが望ましい。このようにして分割された微小要素は、解析の過程においては、3次元座標を用いて逐一特定される。   The microelements based on the finite element method are, for example, a quadrilateral element in a two-dimensional plane, a solid element such as a tetrahedral solid element, a pentahedral solid element, a hexahedral solid element as a three-dimensional body, a triangular shell element, and a rectangular shell. It is desirable to use an element that can be used by a computer, such as a shell element. The microelements divided in this way are identified one by one using the three-dimensional coordinates in the process of analysis.

次に、図1−1に示すように、ホイールの正規のリム幅J1よりも、2個のリム11、12のリム幅J2を広くしたリムモデル10を設定する(ステップS102)。リムモデル10の作成方法は、上述したホイールモデル3の作成方法と同様である。なお、ホイールモデル3の作成時に、予めリムモデル10のリム幅J2を、正規のリム幅J1よりも大きく設定してもよい。また、図3−2は、ホイール全体をモデル化して、リムモデル10が含まれるようにしているが、必ずしもホイール全体をモデル化する必要はなく、リム11、12の部分のみをモデル化したリムモデルを用いてもよい。さらに、リムモデル10は、タイヤモデル1のビード部2を覆う範囲のみが、例えば有限要素法等に基づいてモデル化されていればよく、リムモデル10全体をモデル化する必要はない。   Next, as shown in FIG. 1-1, a rim model 10 is set in which the rim width J2 of the two rims 11 and 12 is wider than the normal rim width J1 of the wheel (step S102). The method for creating the rim model 10 is the same as the method for creating the wheel model 3 described above. Note that, when the wheel model 3 is created, the rim width J2 of the rim model 10 may be set in advance larger than the normal rim width J1. Further, in FIG. 3-2, the entire wheel is modeled to include the rim model 10, but it is not always necessary to model the entire wheel. A rim model in which only the rims 11 and 12 are modeled is shown. It may be used. Further, the rim model 10 only needs to be modeled based on the finite element method or the like, for example, only in the range covering the bead portion 2 of the tire model 1, and it is not necessary to model the entire rim model 10.

ここで、リム幅とは、ホイールの両リム11、12の内側における両リム11、12間の最大幅をいう。また、ビード部の幅とは、タイヤの両ビード部がリムと嵌合する部分における最大幅をいう。本発明のタイヤ性能の予測方法では、タイヤモデル1をホイールモデル3に装着する前後においてホイールのリム幅を変化させるので、この間においてリム幅とビード幅とは変化する。   Here, the rim width refers to the maximum width between the rims 11 and 12 inside the rims 11 and 12 of the wheel. Further, the width of the bead portion means the maximum width at a portion where both bead portions of the tire are fitted to the rim. In the tire performance prediction method of the present invention, the rim width of the wheel is changed before and after the tire model 1 is mounted on the wheel model 3, and therefore the rim width and bead width change during this time.

また、本発明に適用できるリムモデル10は、全体を変形体として構成することができる。すなわち、リムモデル10の全体にわたってリム11、12の弾性率や変形等を考慮してリムモデル10を構成することができる。また、リムモデル10を変形体としてではなく剛体としてモデル化してもよい。この場合には次の点で有利である。   Further, the rim model 10 applicable to the present invention can be configured as a deformed body as a whole. That is, the rim model 10 can be configured in consideration of the elastic modulus and deformation of the rims 11 and 12 throughout the rim model 10. Further, the rim model 10 may be modeled as a rigid body instead of a deformable body. This is advantageous in the following points.

有限要素法の陽解法においては、Courant条件を満たす必要がある。一般にホイールはアルミニウム合金や鉄等によって製造されており、その弾性率は高くなる。また、一般にホイールは形状が複雑であるので、これを有限要素法において精度よく解析するためには、各微小要素の大きさを小さくする必要がある。このため、ホイールのリム11、12を変形体としてリムモデル化すると、前記Courant条件を満たすために時間増分値が小さくなりやすく、計算に多くの時間を要することになる。ここで、ホイールのリム11、12を変形体としてではなく剛体としてモデル化すれば、弾性率や分割する微小要素の大きさを考慮する必要はない。その結果、前記時間増分値が減少しないので、計算時間の増加を抑制することができる。   In the explicit method of the finite element method, it is necessary to satisfy the Courant condition. In general, a wheel is made of an aluminum alloy, iron, or the like, and its elastic modulus is high. In general, since the wheel has a complicated shape, it is necessary to reduce the size of each minute element in order to accurately analyze this by the finite element method. For this reason, when the wheel rims 11 and 12 are converted into rim models, the time increment value tends to be small in order to satisfy the Courant condition, and a long time is required for calculation. Here, if the wheel rims 11 and 12 are modeled as rigid bodies rather than deformed bodies, it is not necessary to consider the elastic modulus and the size of the minute elements to be divided. As a result, since the time increment value does not decrease, an increase in calculation time can be suppressed.

図4−1、図4−2、図4−3は、左右を別体としたリムモデルを示す説明図である。両リム11、12を別体としたリムモデル10の場合、両方のリム11、12を剛体あるいは変形体として取り扱ってもよいが、本発明においてはこれに限られない。例えば、図4−1に示すように、例えば一方のリム11を剛体とし、もう一方のリム12を変形体として取り扱ってもよい。この場合、リム幅J2を正規のリム幅J1に狭めた後(図4−3参照)に、変形体として取り扱ったリム12を剛体として取り扱うリム11に一体化させることが好ましい。このように、一方のリムを剛体として、もう一方のリムを変形体として取り扱うことにより、両方のリムを剛体として取り扱う場合と比較して、計算のアルゴリズムを簡素化することができる。   4A, 4B, and 4C are explanatory diagrams illustrating a rim model in which left and right are separated. In the case of the rim model 10 in which both rims 11 and 12 are separate bodies, both rims 11 and 12 may be handled as rigid bodies or deformed bodies, but the present invention is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. 4A, for example, one rim 11 may be a rigid body and the other rim 12 may be a deformed body. In this case, after narrowing the rim width J2 to the regular rim width J1 (see FIG. 4-3), it is preferable to integrate the rim 12 handled as a deformed body with the rim 11 handled as a rigid body. Thus, by treating one rim as a rigid body and the other rim as a deformed body, the calculation algorithm can be simplified as compared with the case where both rims are handled as a rigid body.

前記ステップS102で作成したリムモデル10の両方のリム11、12は、タイヤモデル1の幅方向(図1−1〜図1−3中Z方向)における並進自由度のみを独立させ、残りの自由度は一致させておく。すなわち、タイヤモデル1のX軸周りにおける回転及び並進自由度と、Y軸周りにおける回転及び並進自由度と、Z軸周りにおける回転自由度とを一致させておく。ここで、Z軸はタイヤモデル1及びホイールモデル3の回転軸であり、X軸はタイヤモデル1及びホイールモデル3の転動方向である。また、Y軸は、前記Z軸とX軸とに垂直な軸である。   Both rims 11 and 12 of the rim model 10 created in step S102 are independent only in the degree of translational freedom in the width direction (Z direction in FIGS. 1-1 to 1-3) of the tire model 1, and the remaining degrees of freedom. Keep them consistent. That is, the rotational and translational degrees of freedom around the X axis of the tire model 1, the rotational and translational degrees of freedom around the Y axis, and the rotational degrees of freedom around the Z axis are matched. Here, the Z axis is the rotation axis of the tire model 1 and the wheel model 3, and the X axis is the rolling direction of the tire model 1 and the wheel model 3. The Y axis is an axis perpendicular to the Z axis and the X axis.

次に、図1−2に示すように、リムモデル10の回転軸とタイヤモデル1の回転軸とを一致させて、リムモデル10のリム幅を正規のリム幅J1へ狭め、タイヤモデル1のビード部2をリム11、12へ嵌合させ、タイヤモデル1をホイールモデル3に装着する(ステップS103)。このとき、タイヤモデル1のビード幅部のW2がW1へ狭まり、正規のリム幅J1に対するビード部の幅となる。 Next, as shown in FIG. 1-2, the rotation axis of the rim model 10 and the rotation axis of the tire model 1 are made to coincide with each other, the rim width of the rim model 10 is narrowed to the regular rim width J1, and the bead portion of the tire model 1 is 2 is fitted to the rims 11 and 12, and the tire model 1 is mounted on the wheel model 3 (step S103). At this time, W 2 of the bead width portion of the tire model 1 is narrowed to W 1 and becomes the width of the bead portion with respect to the normal rim width J 1 .

その後、タイヤモデル1の幅方向における並進自由度を、リム11とリム12との間で一致させる(ステップS104)。図5−1、図5−2は、並進自由度を一致させる方法の一例を示す説明図である。並進自由度を一致させるためには、例えば、両リム11、12の間に拘束条件を設け、一体化したリムの挙動を表現する方法がある。また、図5−2に示すように、リム11、12の幅を正規のリム幅J1に狭めてリム11、12とタイヤモデル1のビード部2とを嵌合させた後、両リム11、12を一体化した一体リムモデル10aに差替えてもよい。一体リムモデル10aへの差替えは、例えば、リムモデル10がタイヤモデル1のビード部2へ接触したときのタイミングで、一体リムモデル10aに変更することで実現できる。このように、一体リムモデル10aに差し替えれば、両リム11、12の拘束条件を設ける必要がなくなるので、計算のアルゴリズムを簡易にできる。   Thereafter, the translational freedom in the width direction of the tire model 1 is matched between the rim 11 and the rim 12 (step S104). FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams illustrating an example of a method for matching the translational degrees of freedom. In order to make the translational degrees of freedom coincide, for example, there is a method in which a constraint condition is provided between the rims 11 and 12 to express the behavior of the integrated rim. Further, as shown in FIG. 5B, after the rims 11 and 12 are narrowed to the regular rim width J1 and the rims 11 and 12 and the bead portion 2 of the tire model 1 are fitted together, 12 may be replaced with an integrated rim model 10a. Replacement to the integrated rim model 10a can be realized, for example, by changing to the integrated rim model 10a at a timing when the rim model 10 contacts the bead portion 2 of the tire model 1. As described above, if the integrated rim model 10a is replaced, it is not necessary to provide the constraint conditions for both the rims 11 and 12, so that the calculation algorithm can be simplified.

このような方法によって、タイヤモデル1にリムモデル10を組み付けた状態における性能評価では、両方のリム11、12を一体とした、一つのリムとして取り扱うことができる。また、前記並進自由度を一致させる手順は、コンピュータシミュレーションにおいては瞬時に終了するので、計算時間は増加しない。これにより、上記特許文献1に開示されたシミュレーション方法と比較して、ホイールモデル3にタイヤモデル1を装着してからタイヤの諸性能、あるいはタイヤ/ホイール組立体の諸性能の予測が終了するまでの計算時間を短縮することができる。   By such a method, in the performance evaluation in a state where the rim model 10 is assembled to the tire model 1, it is possible to handle both the rims 11 and 12 as one rim. Further, the procedure for matching the translational degrees of freedom ends instantaneously in the computer simulation, so that the calculation time does not increase. As a result, compared with the simulation method disclosed in Patent Document 1, the tire model 1 is mounted on the wheel model 3 until the prediction of the performance of the tire or the performance of the tire / wheel assembly is completed. The calculation time can be shortened.

タイヤの諸性能を評価する際には、タイヤに内圧Pを負荷する必要がある。内圧Pは、リムモデル10のリム幅を正規のリム幅J1へ狭めるとき、又は、前記並進自由度をリム11とリム12との間で一致させるときのいずれかのステップで負荷することができる。あるいは、リム幅を狭め、前記並進自由度を一致させながら負荷することもできる。これにより、内圧負荷のステップをリムの嵌合等と同時に進行させることができるので、その分計算時間を短縮することができる。なお、内圧Pは、リムモデル10のリム幅を正規のリム幅J1へ狭めた後、又は、前記並進自由度をリム11とリム12との間で一致させた後に負荷してもよい。   When evaluating various performances of the tire, it is necessary to apply an internal pressure P to the tire. The internal pressure P can be applied at any step when the rim width of the rim model 10 is narrowed to the normal rim width J1 or when the translational degree of freedom is matched between the rim 11 and the rim 12. Alternatively, it is possible to apply a load while narrowing the rim width and matching the translational degrees of freedom. As a result, the step of the internal pressure load can be advanced simultaneously with the fitting of the rim, etc., so that the calculation time can be shortened accordingly. The internal pressure P may be applied after the rim width of the rim model 10 is narrowed to the normal rim width J1 or after the translational degree of freedom is matched between the rim 11 and the rim 12.

本発明においては、リムモデル10のリム幅を正規のリム幅J1へ狭めながら、リム11、12とビード部2とを嵌合させる。すなわち、ビード部2を一旦狭めてからリム11、12に嵌合させるという特許文献1に開示されているシミュレーション方法と異なり、ビード部2を一旦狭める手順が不要となる。これによって、リム11、12とビード部2とが嵌合する際におけるビード部2の動きを小さくできるので、嵌合後に内圧Pを負荷する際には、ビード部2が急激にリム11、12へ嵌合することを防止できる。その結果、リム11、12とビード部2とが嵌合する際におけるタイヤの振動を低減できるので、前記振動の減衰時間を短縮して計算時間を短くすることができる。上記各手順によってタイヤモデル1がホイールモデル3に装着された状態を得たら、所定の荷重F、速度、スリップ角、キャンバー角、スリップ率、横力、前後力、その他の走行条件を与えて、タイヤの諸性能を予測する(ステップS105)。   In the present invention, the rims 11 and 12 and the bead portion 2 are fitted while the rim width of the rim model 10 is narrowed to the regular rim width J1. That is, unlike the simulation method disclosed in Patent Document 1 in which the bead portion 2 is once narrowed and then fitted to the rims 11 and 12, a procedure for once narrowing the bead portion 2 is not necessary. Accordingly, the movement of the bead part 2 when the rims 11 and 12 and the bead part 2 are fitted can be reduced. Therefore, when the internal pressure P is applied after the fitting, the bead part 2 is abruptly applied to the rims 11 and 12. Can be prevented from being fitted. As a result, since the vibration of the tire when the rims 11 and 12 and the bead portion 2 are fitted can be reduced, the vibration attenuation time can be shortened and the calculation time can be shortened. After obtaining the state where the tire model 1 is mounted on the wheel model 3 by the above procedures, give a predetermined load F, speed, slip angle, camber angle, slip ratio, lateral force, longitudinal force, and other traveling conditions, Various performances of the tire are predicted (step S105).

図6−1、図6−2は、実施の形態1の本発明に係るタイヤ性能の予測装置を示す装置構成図である。図6−1に示すように、このタイヤ性能の予測装置50は、処理部52と記憶部54とで構成される。また、このタイヤ性能の予測装置50には、入出力装置51が接続されており、ここに備えられた入力手段53でタイヤモデル1を構成するゴムの物性値やホイールの物性値、あるいは予測計算における境界条件や走行条件等を処理部52や記憶部54へ入力する。ここで、入力手段53には、キーボード、マウス等の入力デバイスを使用することができる。また、図6−2に示すように、処理部52は、タイヤモデルやリムモデルを作成するモデル作成部52mと、リムモデルをタイヤモデルのビード部へ嵌合させ、両リムの並進自由度を一致させる嵌合・拘束部52sと、得られたタイヤ/ホイールモデルを用いてタイヤ等の性能を予測する解析部52pとを有している。   FIGS. 6A and 6B are device configuration diagrams illustrating the tire performance prediction device according to the present invention in the first embodiment. As illustrated in FIG. 6A, the tire performance prediction device 50 includes a processing unit 52 and a storage unit 54. Further, an input / output device 51 is connected to the tire performance prediction device 50, and the physical property value of the rubber, the physical property value of the wheel constituting the tire model 1 or the prediction calculation is provided by the input means 53 provided therein. The boundary condition, the traveling condition, etc. are input to the processing unit 52 and the storage unit 54. Here, an input device such as a keyboard and a mouse can be used for the input means 53. Further, as shown in FIG. 6B, the processing unit 52 fits the rim model to the bead portion of the tire model and the model creation unit 52m that creates the tire model and the rim model, and matches the translational degrees of freedom of both rims. It has a fitting / restraining portion 52s and an analysis portion 52p that predicts the performance of the tire or the like using the obtained tire / wheel model.

記憶部54には、上記タイヤ性能の予測方法を含むコンピュータプログラムが格納されている。ここで、記憶部54は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ(CD−ROM等のような読み出しのみが可能な記憶媒体)や、RAM(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。   The storage unit 54 stores a computer program including the tire performance prediction method. Here, the storage unit 54 is a hard disk device, a magneto-optical disk device, a non-volatile memory such as a flash memory (a storage medium that can be read only such as a CD-ROM), or a RAM (Random Access Memory). Such a volatile memory or a combination thereof can be used.

また、上記コンピュータプログラムは、コンピュータシステムにすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、本発明に係るタイヤ性能の予測方法を実現できるものであってもよい。また、処理部52を構成するモデル作成部52m、嵌合・拘束部52s及び解析部52pの機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明に係るタイヤ性能の予測方法を実行してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。   Moreover, the said computer program may be what can implement | achieve the tire performance prediction method which concerns on this invention by the combination with the computer program already recorded on the computer system. In addition, a computer program for realizing the functions of the model creation unit 52m, the fitting / restraining unit 52s, and the analysis unit 52p constituting the processing unit 52 is recorded on a computer-readable recording medium and recorded on the recording medium. The tire performance prediction method according to the present invention may be executed by causing the computer system to read and execute the program. The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices.

処理部52は、メモリ及びCPUにより構成されている。タイヤ性能の予測時においては設定されたタイヤモデル及び入力データに基づいて、処理部52が前記プログラムを当該処理部52に組み込まれたメモリに読み込んで演算する。その際に処理部52は、適宜記憶部54へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を進める。なお、この処理部52は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアにより、モデル作成部52m、嵌合・拘束部52s及び解析部52pの機能を実現するものであってもよい。予測結果は、入出力装置の表示手段55に表示される。   The processing unit 52 includes a memory and a CPU. At the time of prediction of tire performance, based on the set tire model and input data, the processing unit 52 reads the program into a memory incorporated in the processing unit 52 and performs calculation. At that time, the processing unit 52 appropriately stores the numerical value in the middle of the calculation in the storage unit 54, and advances the calculation by taking out the stored numerical value. The processing unit 52 may realize the functions of the model creation unit 52m, the fitting / restraining unit 52s, and the analysis unit 52p with dedicated hardware instead of the computer program. The prediction result is displayed on the display means 55 of the input / output device.

ここで、表示手段55には、CRT(Cathode Ray Tube)や液晶表示装置等を使用することができる。また、予測結果は、必要に応じて設けられたプリンタに出力することもできる。また、記憶部54は、処理部52に内蔵されるものであっても、他の装置(例えばデータベースサーバ)内にあってもよい。このように、上記タイヤ性能の予測装置50は、入出力装置51を備えた端末装置から通信により処理部52や記憶部54にアクセスするものであってもよい。   Here, a CRT (Cathode Ray Tube), a liquid crystal display device or the like can be used for the display means 55. The prediction result can also be output to a printer provided as necessary. The storage unit 54 may be built in the processing unit 52 or may be in another device (for example, a database server). As described above, the tire performance prediction device 50 may access the processing unit 52 and the storage unit 54 by communication from the terminal device including the input / output device 51.

以上、実施の形態1の本発明に係るタイヤ性能の予測方法によれば、タイヤモデルのビード部を一旦狭める手順が不要となる。これによって、リムとビード部とが嵌合する際におけるビード部の動きを小さくできるので、嵌合後に内圧Pを負荷する際には、ビード部が急激にリムへ嵌合することを防止できる。その結果、リムとビード部とが嵌合する際におけるタイヤの振動を低減できるので、前記振動の減衰時間を短縮して計算時間を短くすることができる。これにより、計算精度を確保した上で、より効率的にタイヤ性能を予測することができる。なお、実施の形態1で説明した本発明の構成は、以下の実施の形態においても適宜適用することができる。   As described above, according to the tire performance prediction method of the first embodiment of the present invention, the procedure for once narrowing the bead portion of the tire model becomes unnecessary. Thereby, since the movement of the bead part when the rim and the bead part are fitted can be reduced, it is possible to prevent the bead part from rapidly fitting to the rim when the internal pressure P is applied after the fitting. As a result, since the vibration of the tire when the rim and the bead part are fitted can be reduced, the damping time of the vibration can be shortened and the calculation time can be shortened. As a result, the tire performance can be predicted more efficiently while ensuring the calculation accuracy. Note that the configuration of the present invention described in Embodiment 1 can be applied as appropriate in the following embodiments.

(実施の形態2)
図7−1、図7−2は、実施の形態2の本発明に係るタイヤ性能の予測方法を示す説明図である。このタイヤ性能の予測方法は、上記実施の形態1に係るタイヤ性能の予測方法と略同一の構成であるが、ビード部剛性の高いタイヤの性能や、タイヤとホイールとの組立体としての性能を予測する場合には、タイヤモデルとリムモデルとを別個に設けるとともに、ビード部モデルとリムモデルとの接触を考慮したタイヤ/ホイールモデルを用いる点が異なる。その他の構成は実施の形態1、2と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成要素には同一の符号を付する。
(Embodiment 2)
FIGS. 7-1 and FIGS. 7-2 are explanatory drawings showing a tire performance prediction method according to the present invention of Embodiment 2. FIGS. The tire performance prediction method has substantially the same configuration as the tire performance prediction method according to the first embodiment, but the tire performance with high bead rigidity and the performance of the tire and wheel assembly are as follows. In the prediction, a tire model and a rim model are provided separately, and a tire / wheel model that considers contact between the bead portion model and the rim model is used. Since other configurations are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof is omitted and the same components are denoted by the same reference numerals.

図7−1に示すように、このタイヤ/ホイールモデル101では、タイヤモデル1のビード部2と、リムモデル10bとを別個に設けてある。また、このタイヤモデル1は、ビード部2の剛性が高いタイヤ、例えば、扁平率が55%以下の乗用車用タイヤやトラック・バス用タイヤ等をモデル化したものである。このように、ビード部剛性が高いタイヤの場合には、リム11、12とビード部2との節点を共有するとビード部2が過拘束となり、タイヤモデル1全体の挙動に影響を与えるので、計算精度を十分に確保できない。また、タイヤとホイールとの組立体としての性能を予測する場合には、タイヤのビード部剛性に関わらずビード部2とリム11、12との節点を共有すると、両者の接触を考慮できないので、タイヤ/ホイール組立体としての性能を十分に再現できない   As shown in FIG. 7A, in the tire / wheel model 101, the bead portion 2 of the tire model 1 and the rim model 10b are provided separately. The tire model 1 is a model of a tire having a high rigidity of the bead portion 2, for example, a passenger car tire or a truck / bus tire having a flatness ratio of 55% or less. As described above, in the case of a tire having a high bead portion rigidity, if the nodes of the rims 11 and 12 and the bead portion 2 are shared, the bead portion 2 is over-constrained and affects the behavior of the entire tire model 1. The accuracy cannot be secured sufficiently. In addition, when predicting the performance as an assembly of a tire and a wheel, if the joint between the bead part 2 and the rims 11 and 12 is shared regardless of the rigidity of the bead part of the tire, the contact between the two cannot be considered. The performance as a tire / wheel assembly cannot be fully reproduced.

そこで、ビード部剛性の高いタイヤの性能や、タイヤとホイールとの組立体としての性能を予測する場合は、このタイヤ/ホイールモデル102のように、タイヤモデル1のビード部2と、リムモデル10bとを別個に設ける。このようにすれば、ビード部2の過拘束を回避できるので、タイヤ全体の挙動に影響を与えることがなくなり、十分な計算精度を確保できる。   Therefore, when predicting the performance of a tire having a high bead portion rigidity or the performance of an assembly of a tire and a wheel, the bead portion 2 of the tire model 1 and the rim model 10b, as in the tire / wheel model 102, Are provided separately. In this way, over-constraint of the bead portion 2 can be avoided, so that the behavior of the entire tire is not affected, and sufficient calculation accuracy can be ensured.

タイヤモデル1のビード部2とリムモデル10bとを別個に設定する場合、リム11、12をビード部2へ嵌合させる前におけるリムモデル10bの位置は、図7−1に示すように、タイヤモデル1がリムモデル10bへ貫入しない位置に設定することが好ましい。そして、図7−2に示すように、リムモデル10bの両リム11、12を正規のリム幅J1まで狭めて、リム11、12とビード部2とを嵌合させる。   When the bead part 2 and the rim model 10b of the tire model 1 are set separately, the position of the rim model 10b before fitting the rims 11 and 12 to the bead part 2 is as shown in FIG. Is preferably set at a position where it does not penetrate into the rim model 10b. Then, as shown in FIG. 7-2, both rims 11 and 12 of the rim model 10b are narrowed to the regular rim width J1, and the rims 11 and 12 and the bead portion 2 are fitted.

特許文献1に開示されたシミュレーション方法では、ビード部が一旦リム幅よりも狭くなってからリムへ嵌合するので、リムへの嵌合時には大きな振動が発生しており、この振動が収束するまで計算を進行させることができなかった。しかし、上述した実施の形態2に係る本発明によれば、ビード部2がリム11、12へ嵌合する際におけるタイヤの振動を極小に抑えることができるので、特許文献1に開示されたシミュレーション方法と比較して計算時間を大幅に短縮することができる。   In the simulation method disclosed in Patent Document 1, since the bead portion is once narrower than the rim width and fitted to the rim, a large vibration is generated at the time of fitting to the rim until the vibration converges. The calculation could not proceed. However, according to the present invention according to the second embodiment described above, since the vibration of the tire when the bead portion 2 is fitted to the rims 11 and 12 can be minimized, the simulation disclosed in Patent Document 1 Compared with the method, the calculation time can be greatly reduced.

リム11、12とビード部2との接触を考慮する場合には、両者の摩擦係数μを、嵌合中よりも嵌合後の方が大きくなるようにすることが好ましい。例えば、図7−1に示す嵌合中の状態においては、摩擦係数μを0.01以上0.40以下とし、図7−2に示す嵌合後、タイヤモデル1がホイールモデル32へ装着された後においては、摩擦係数μを0.50以上2.00以下とする。このようにすれば、嵌合中における実施のタイヤとホイールのリム部との状態をより精度よく再現できる。これにより、嵌合不良状態でタイヤやタイヤ/ホイール組立体の性能を予測することを防止して、予測精度を向上させることができる。なお、静止摩擦係数及び動摩擦係数の両方が、前記摩擦係数μの範囲にあることが好ましい。   When the contact between the rims 11 and 12 and the bead portion 2 is taken into consideration, it is preferable that the coefficient of friction μ between the rims 11 and 12 is larger after fitting than during fitting. For example, in the state during fitting shown in FIG. 7A, the friction coefficient μ is set to 0.01 or more and 0.40 or less, and the tire model 1 is attached to the wheel model 32 after fitting shown in FIG. After that, the friction coefficient μ is set to 0.50 or more and 2.00 or less. In this way, the state of the tire and the rim portion of the wheel during fitting can be reproduced more accurately. Thereby, it is possible to prevent the prediction of the performance of the tire or the tire / wheel assembly in a poorly fitted state, and to improve the prediction accuracy. It is preferable that both the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient are in the range of the friction coefficient μ.

以上、実施の形態2に係る本発明では、タイヤとホイールとの組立体としての性能を予測する場合は、タイヤモデルのビード部と、リムモデルとを別個に設定ける。これによって、ビード部の過拘束を回避できるので、タイヤ全体の挙動に影響を与えることがなくなり、十分な計算精度を確保できる。また、ビード部とリムとの接触を考慮して、嵌合後の摩擦係数を嵌合中よりも大きく設定するので、嵌合中における実施のタイヤとホイールのリム部との状態をより精度よく再現できる。これにより、嵌合不良の状態でタイヤ等の性能を予測することを回避できるので、タイヤ性能の予測精度を向上させることができる。これにより、計算精度を確保した上で、より効率的にタイヤ性能を予測することができる。   As mentioned above, in this invention which concerns on Embodiment 2, when estimating the performance as an assembly of a tire and a wheel, the bead part of a tire model and a rim model can be set up separately. As a result, it is possible to avoid over-constraining the bead portion, so that the behavior of the entire tire is not affected, and sufficient calculation accuracy can be ensured. In addition, considering the contact between the bead portion and the rim, the friction coefficient after fitting is set to be larger than that during fitting, so that the state of the tire and wheel rim portion during fitting can be more accurately determined. Can be reproduced. As a result, it is possible to avoid predicting the performance of a tire or the like in a poorly fitted state, and therefore it is possible to improve the prediction accuracy of the tire performance. As a result, the tire performance can be predicted more efficiently while ensuring the calculation accuracy.

(実施の形態3)
図8は、実施の形態3の本発明に係るタイヤ性能の予測方法を示す説明図である。図9−1、図9−2は、実施の形態3の本発明に係るタイヤ性能の予測方法の手順を示す説明図である。このタイヤ性能の予測方法は、上記実施の形態1に係るタイヤ性能の予測方法と略同一の構成であるが、ビード部剛性の低いタイヤの性能を予測する場合には、タイヤモデルのビード部とリムモデルとにおける微小要素の節点を共有させたタイヤ/ホイールモデルを用いる点が異なる。その他の構成は実施の形態1と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成要素には同一の符号を付する。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a tire performance prediction method according to the present invention in the third embodiment. FIGS. 9-1 and FIGS. 9-2 are explanatory diagrams illustrating a procedure of a tire performance prediction method according to the present invention of Embodiment 3. FIGS. The tire performance prediction method has substantially the same configuration as the tire performance prediction method according to the first embodiment. However, when predicting the performance of a tire having low bead portion rigidity, the tire model bead portion The difference is that a tire / wheel model that shares the nodes of minute elements with the rim model is used. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted and the same components are denoted by the same reference numerals.

図8に示すように、このタイヤ/ホイールモデル102では、タイヤモデル1cのビード部2cと接するリムモデル10cの表面における節点a1、a2、anと、ビード部2cの表面における節点a1、a2、anとを共有させてある。また、このタイヤモデル1cは、ビード部2cの剛性が低いタイヤ、例えば、扁平率が60%以上の乗用車用タイヤ等をモデル化したものである。   As shown in FIG. 8, in the tire / wheel model 102, nodes a1, a2, an on the surface of the rim model 10c in contact with the bead portion 2c of the tire model 1c, and nodes a1, a2, an on the surface of the bead portion 2c Is shared. The tire model 1c is a model of a tire with a low rigidity of the bead portion 2c, such as a tire for a passenger car having a flatness ratio of 60% or more.

このように、ビード部剛性が低いタイヤの場合には、リム11、12とビード部2cとの節点を共有してもビード部2が過拘束はならず、タイヤ全体の挙動に影響を与えることはほとんどないので、計算精度を十分に確保できる。一方、このようなタイヤ/ホイールモデル102では、リム11、12とビード部2との接触を考慮する必要はない。また、ビード部2c及びリム11、12のモデルを単純化することができるので、計算時間を短縮することができる。さらに、微小要素の節点を共有にすれば、それだけ自由度を小さくすることができるので、計算速度を高くすることができる。   Thus, in the case of a tire having a low bead portion rigidity, even if the nodes of the rims 11 and 12 and the bead portion 2c are shared, the bead portion 2 is not over-constrained and affects the behavior of the entire tire. Since there is almost no calculation accuracy, sufficient calculation accuracy can be secured. On the other hand, in such a tire / wheel model 102, it is not necessary to consider the contact between the rims 11 and 12 and the bead portion 2. Moreover, since the model of the bead part 2c and the rim | limbs 11 and 12 can be simplified, calculation time can be shortened. Furthermore, if the nodes of minute elements are shared, the degree of freedom can be reduced accordingly, so that the calculation speed can be increased.

微小要素の節点を共有したタイヤ/ホイールモデル102を得たら(図9−1)、リム幅J2を正規のリム幅J1に変更する(図9−2)。これにより、タイヤモデル1cのビード幅はW2からW1となる。そして、このタイヤ/ホイールモデル102に含まれるリムモデル10cの両リム11、12の並進自由度(タイヤ幅方向)を一致させて、タイヤの諸性能を予測する。ここで、リム幅J2の変更は、狭める場合と広げる場合との両方を含む。   When the tire / wheel model 102 sharing the nodes of the minute elements is obtained (FIG. 9-1), the rim width J2 is changed to the regular rim width J1 (FIG. 9-2). As a result, the bead width of the tire model 1c is changed from W2 to W1. Then, the translational degrees of freedom (tire width direction) of both rims 11 and 12 of the rim model 10c included in the tire / wheel model 102 are matched to predict various performances of the tire. Here, the change of the rim width J2 includes both a case of narrowing and a case of widening.

以上、実施の形態3に係る本発明では、リムモデルとタイヤモデルのビード部とにおける微小要素の節点を共有させる。これにより、ビード部及びリムのモデルを単純化することができるので、計算時間を短縮することができる。   As described above, in the present invention according to the third embodiment, the nodes of the minute elements in the rim model and the bead portion of the tire model are shared. Thereby, since the model of a bead part and a rim can be simplified, calculation time can be shortened.

(実施例)
表1に示すサイズのタイヤをリムに装着し、内圧P=200kPa、荷重F=4.0kNの条件でタイヤの縦ばね性能を予測し、計算時間と縦ばね係数Kとを求めた。実施例1及び比較例1の評価結果を表2に、実施例2及び比較例2の評価結果を表3に示す。評価結果は指数表示し、計算時間は従来例1、2を100とした指数であり、縦ばね係数Kは実測地を100とした指数である。縦ばね係数は90〜110であれば、実用上問題ない。なお、表2、3に示す実施例1x〜2z、比較例1、2の予測方法の詳細は、次の通りである。
(Example)
A tire having the size shown in Table 1 was mounted on a rim, and the longitudinal spring performance of the tire was predicted under the conditions of an internal pressure P = 200 kPa and a load F = 4.0 kN, and a calculation time and a longitudinal spring coefficient K were obtained. The evaluation results of Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 2, and the evaluation results of Example 2 and Comparative Example 2 are shown in Table 3. The evaluation result is displayed as an index, the calculation time is an index with the conventional examples 1 and 2 as 100, and the longitudinal spring coefficient K is an index with the measured area as 100. If the longitudinal spring coefficient is 90 to 110, there is no practical problem. Details of the prediction methods of Examples 1x to 2z and Comparative Examples 1 and 2 shown in Tables 2 and 3 are as follows.

実施例1x、2xは、ホイールはリム部のみモデル化した剛体モデルであり、リムモデルとタイヤモデルとの接触部分においては節点を共有したものである。実施例1y、2yは、ホイールはリム部のみモデル化した剛体モデルであり、リムモデルとタイヤモデルとの接触部分においては両者の接触を考慮する。タイヤモデルをリムモデルに装着中の摩擦係数は0.1で、装着後の摩擦係数は1.0である。実施例1z、2zは、ホイールは変形体のフルモデルであり、リムモデルとタイヤモデルとの接触部分においては両者の接触を考慮する。タイヤモデルをリムモデルに装着中の摩擦係数は0.1で、装着後の摩擦係数は1.0である。比較例1、2は、ホイールは変形体のフルモデルであり、タイヤモデルのビード幅をリムモデルのリム幅よりも狭めた後、タイヤモデルとリムモデルとの接触を考慮して、内圧を負荷しながら嵌合させる。すなわち、比較例1、2は特許文献1に開示された方法である。   In Examples 1x and 2x, the wheel is a rigid body model in which only the rim portion is modeled, and nodes are shared at the contact portion between the rim model and the tire model. In Examples 1y and 2y, the wheel is a rigid body model in which only the rim portion is modeled, and the contact between the rim model and the tire model is taken into consideration. The coefficient of friction during mounting the tire model on the rim model is 0.1, and the coefficient of friction after mounting is 1.0. In Examples 1z and 2z, the wheel is a full model of a deformed body, and the contact between the rim model and the tire model is taken into consideration. The coefficient of friction during mounting the tire model on the rim model is 0.1, and the coefficient of friction after mounting is 1.0. In Comparative Examples 1 and 2, the wheel is a full model of the deformed body, and after the bead width of the tire model is narrower than the rim width of the rim model, the internal pressure is applied in consideration of contact between the tire model and the rim model. Fit. That is, Comparative Examples 1 and 2 are methods disclosed in Patent Document 1.

Figure 0004372498
Figure 0004372498

Figure 0004372498
Figure 0004372498

Figure 0004372498
Figure 0004372498

表2、3から、本発明によれば、いずれの実施例においても縦ばね係数は実用上問題ない範囲に収まることがわかる。また、計算時間は比較例1、2よりも速くなることがわかる。リムとビード部との節点を共有した実施例1x、2xは、計算時間が最も速くなり、比較例1、2の半分以下となる。リム部のみを剛体でモデル化するとともに、リムとビード部との接触を考慮した実施例1y、2yでは、計算速度が比較例1、2の半分以下になるとともに、計算精度も実測値に近くなる。このように、当該実施例1y、2yでは計算精度を犠牲にせずに計算速度を向上させることができる。ホイール全体を変形体とするとともに、リムとビード部との接触を考慮した実施例1z、2zでは、計算速度が比較例1、2よりも速くなるとともに、計算精度も実測値に近くなる。   From Tables 2 and 3, it can be seen that according to the present invention, the longitudinal spring coefficient falls within a practically acceptable range in any of the examples. Moreover, it turns out that calculation time becomes quicker than the comparative examples 1 and 2. In Examples 1x and 2x sharing the nodes of the rim and the bead portion, the calculation time is the fastest, and is less than half that of Comparative Examples 1 and 2. In Examples 1y and 2y in which only the rim portion is modeled as a rigid body and the contact between the rim and the bead portion is considered, the calculation speed is less than half that of Comparative Examples 1 and 2, and the calculation accuracy is close to the actually measured value. Become. As described above, in the embodiments 1y and 2y, the calculation speed can be improved without sacrificing the calculation accuracy. In Examples 1z and 2z in which the entire wheel is a deformed body and the contact between the rim and the bead portion is considered, the calculation speed is faster than that of Comparative Examples 1 and 2, and the calculation accuracy is close to the actual measurement value.

以上のように、本発明に係るタイヤ性能の予測方法及びタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム、並びにタイヤ/ホイールモデルの作成方法は、ホイールに装着したタイヤの諸性能を予測する場合に有用であり、特に、計算精度を確保しつつ効率的にタイヤの性能を予測する場合に適している。 As described above, the tire performance prediction method, the tire performance prediction computer program, and the tire / wheel model creation method according to the present invention are useful for predicting various performances of a tire mounted on a wheel, In particular, it is suitable for efficiently predicting tire performance while ensuring calculation accuracy.

本発明の実施の形態1に係るタイヤ性能の予測方法の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the prediction method of the tire performance which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るタイヤのシミュレーション方法の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the simulation method of the tire which concerns on Embodiment 1 of this invention. タイヤモデル及びホイールモデルの各軸を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows each axis | shaft of a tire model and a wheel model. 本発明の実施の形態に係るタイヤ性能の予測方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the prediction method of the tire performance which concerns on embodiment of this invention. タイヤを微小要素に分割した例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which divided | segmented the tire into the microelement. 図3−2は、ホイールを微小要素に分割した例を示す斜視図である。FIG. 3-2 is a perspective view illustrating an example in which the wheel is divided into minute elements. 微小要素に分割したタイヤ/ホイール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 tire / wheel model divided | segmented into the microelement. 左右を別体としたリムモデルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rim model which made the left and right a separate body. 左右を別体としたリムモデルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rim model which made the left and right a separate body. 左右を別体としたリムモデルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rim model which made the left and right a separate body. 並進自由度を一致させる方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the method of making a translational freedom degree correspond. 並進自由度を一致させる方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the method of making a translational freedom degree correspond. 実施の形態1の本発明に係るタイヤ性能の予測装置を示す装置構成図である。It is an apparatus block diagram which shows the prediction apparatus of the tire performance which concerns on this invention of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の本発明に係るタイヤ性能の予測装置を示す装置構成図である。It is an apparatus block diagram which shows the prediction apparatus of the tire performance which concerns on this invention of Embodiment 1. FIG. 実施の形態2の本発明に係るタイヤ性能の予測方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the prediction method of the tire performance which concerns on this invention of Embodiment 2. FIG. 実施の形態2の本発明に係るタイヤ性能の予測方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the prediction method of the tire performance which concerns on this invention of Embodiment 2. FIG. 実施の形態3の本発明に係るタイヤ性能の予測方法を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a tire performance prediction method according to the present invention in Embodiment 3. 実施の形態3の本発明に係るタイヤ性能の予測方法の手順を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a procedure of a tire performance prediction method according to the present invention in Embodiment 3; 実施の形態3の本発明に係るタイヤ性能の予測方法の手順を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a procedure of a tire performance prediction method according to the present invention in Embodiment 3;

符号の説明Explanation of symbols

1、1c タイヤモデル
2、2c ビード部
3 ホイールモデル
10、10b、10c リムモデル
10a 一体リムモデル
11、12 リム
100、101、102 タイヤ/ホイールモデル
1, 1c Tire model 2, 2c Bead part 3 Wheel model 10, 10b, 10c Rim model 10a Integrated rim model 11, 12 Rim 100, 101, 102 Tire / wheel model

Claims (16)

ホイールのリムに嵌合させたタイヤの性能を予測するにあたり、
前記タイヤと、前記ホイールが備える2個の前記リムとを複数の微小要素に分割して、タイヤモデルとリムモデルとを作成するモデル作成工程と、
前記タイヤモデルのビード部の幅よりも大きく広げた前記リムモデルの幅を狭めることにより、前記ビード部を前記リムモデルへ嵌合させる嵌合工程と、
前記リムモデルの両リムが持つ前記タイヤモデルの幅方向における並進自由度を一致させる拘束工程と、
を含むことを特徴とするタイヤ性能の予測方法。
In predicting the performance of a tire fitted to a wheel rim,
A model creating step of creating a tire model and a rim model by dividing the tire and the two rims included in the wheel into a plurality of minute elements;
A fitting step of fitting the bead portion to the rim model by narrowing the width of the rim model that is wider than the width of the bead portion of the tire model;
A constraining step of matching the degree of freedom of translation in the width direction of the tire model of both rims of the rim model;
A method for predicting tire performance, comprising:
前記嵌合工程中若しくは前記拘束工程中、又は前記嵌合工程から前記拘束工程の間に、前記タイヤモデルへ内圧を負荷することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ性能の予測方法。   The tire performance prediction method according to claim 1, wherein an internal pressure is applied to the tire model during the fitting process, during the restraining process, or between the fitting process and the restraining process. 前記リムモデルを構成する2個のリムのうち少なくとも一方を剛体としてモデル化することを特徴とする請求項1又は2に記載のタイヤ性能の予測方法。   The tire performance prediction method according to claim 1 or 2, wherein at least one of the two rims constituting the rim model is modeled as a rigid body. 前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させた後における前記リムモデルと前記ビード部との摩擦係数を、前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させるときの前記摩擦係数よりも大きくすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測方法。   The friction coefficient between the rim model and the bead part after the bead part is fitted to the rim model is made larger than the friction coefficient when the bead part is fitted to the rim model. Item 4. The tire performance prediction method according to any one of Items 1 to 3. 前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させた後の前記摩擦係数は0.50以上2.00以下であり、前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させるときの前記摩擦係数は0.01以上0.40以下であることを特徴とする請求項4に記載のタイヤ性能の予測方法。   The friction coefficient after fitting the bead portion to the rim model is 0.50 or more and 2.00 or less, and the friction coefficient when fitting the bead portion to the rim model is 0.01 or more and 0.00. The tire performance prediction method according to claim 4, wherein the tire performance is 40 or less. 前記リムモデルを前記ビード部に嵌合させるときに、両方のリムを一体化した一体リムモデルに置き換えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測方法。   The tire performance prediction method according to claim 1, wherein when the rim model is fitted to the bead portion, the rim model is replaced with an integrated rim model in which both rims are integrated. 前記モデル作成工程においては、前記リムモデルの表面における微小要素の節点と、前記リムモデルの表面と接触する前記タイヤモデルのビード部表面における微小要素の節点とを共有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測方法。 The micro model element node on the surface of the rim model and the micro element node on the surface of the bead portion of the tire model in contact with the surface of the rim model are shared in the model creation step. The tire performance prediction method according to any one of 5. ホイールのリムに嵌合させたタイヤの性能を予測するにあたり、
前記タイヤと、前記ホイールが備える2個の前記リムとを複数の微小要素に分割して、タイヤモデルとリムモデルとを作成するモデル作成手順と、
前記タイヤモデルのビード部の幅よりも大きく広げた前記リムモデルの幅を狭めることにより、前記ビード部を前記リムモデルへ嵌合させる嵌合手順と、
前記リムモデルの両リムが持つ前記タイヤモデルの幅方向における並進自由度を一致させる拘束手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム。
In predicting the performance of a tire fitted to a wheel rim,
A model creation procedure for creating a tire model and a rim model by dividing the tire and the two rims included in the wheel into a plurality of minute elements;
A fitting procedure for fitting the bead portion to the rim model by narrowing the width of the rim model that is larger than the width of the bead portion of the tire model;
A restraining procedure for matching the degree of freedom of translation in the width direction of the tire model of both rims of the rim model;
A computer program for predicting tire performance, which causes a computer to execute.
前記嵌合手順中若しくは前記拘束手順中、又は前記嵌合手順から前記拘束手順の間に、前記タイヤモデルへ内圧を負荷することを特徴とする請求項8に記載のタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム。   9. The computer program for predicting tire performance according to claim 8, wherein an internal pressure is applied to the tire model during the fitting procedure, during the restraining procedure, or between the fitting procedure and the restraining procedure. . 前記リムモデルを構成する2個のリムのうち少なくとも一方を剛体としてモデル化することを特徴とする請求項8又は9に記載のタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム。   The computer program for predicting tire performance according to claim 8 or 9, wherein at least one of two rims constituting the rim model is modeled as a rigid body. 前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させた後における前記リムモデルと前記ビード部との摩擦係数を、前記リムモデルに前記ビード部を嵌合させるときの前記摩擦係数よりも大きくすることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム。   The friction coefficient between the rim model and the bead part after the bead part is fitted to the rim model is made larger than the friction coefficient when the bead part is fitted to the rim model. Item 11. A computer program for predicting tire performance according to any one of Items 8 to 10. 前記リムモデルを前記ビード部に嵌合させるときに、両方のリムを一体化した一体リムモデルに置き換えることを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム。   The computer program for predicting tire performance according to any one of claims 8 to 11, wherein when the rim model is fitted to the bead portion, the rim model is replaced with an integrated rim model in which both rims are integrated. 前記モデル作成手順においては、前記リムモデルの表面における微小要素の節点と、前記リムモデルの表面と接触する前記タイヤモデルのビード部表面における微小要素の節点とを共有することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム。 9. The model creation procedure shares a node of a microelement on the surface of the rim model and a node of a microelement on the bead surface of the tire model that contacts the surface of the rim model. 12. The computer program for predicting tire performance according to any one of 12 above. ホイールのリムに嵌合させたタイヤの性能を予測する際に用いるタイヤ/ホイールモデルを作成するにあたり、
前記タイヤと、前記ホイールが備える2個の前記リムとを複数の微小要素に分割して、タイヤモデルとリムモデルとを作成するモデル作成工程と、
前記タイヤモデルのビード部の幅よりも大きく広げた前記リムモデルの幅を狭めることにより、前記ビード部を前記リムモデルへ嵌合させる嵌合工程と、
前記リムモデルの両リムが持つ前記タイヤモデルの幅方向における並進自由度を一致させる拘束工程と、
を含むことを特徴とするタイヤ/ホイールモデルの作成方法
In creating a tire / wheel model used to predict the performance of a tire fitted to a wheel rim,
A model creating step of creating a tire model and a rim model by dividing the tire and the two rims included in the wheel into a plurality of minute elements;
A fitting step of fitting the bead portion to the rim model by narrowing the width of the rim model that is wider than the width of the bead portion of the tire model;
A constraining step of matching the degree of freedom of translation in the width direction of the tire model of both rims of the rim model;
A method for creating a tire / wheel model , comprising:
前記モデル作成工程においては、前記リムモデルの表面における微小要素の節点と、前記リムモデルの表面と接触する前記タイヤモデルのビード部表面における微小要素の節点とを共有することを特徴とする請求項14に記載のタイヤ/ホイールモデルの作成方法 In the model creating step, to claim 14, characterized in that share a node of microelements in the surface of the Rimumoderu, a node of the micro elements in the bead area surface of the tire model in contact with the surface of the Rimumoderu A method for creating the described tire / wheel model. 前記リムモデルを構成する2個のリムのうち少なくとも一方を剛体としてモデル化することを特徴とする請求項14又は15に記載のタイヤ/ホイールモデルの作成方法The tire / wheel model creation method according to claim 14 or 15, wherein at least one of the two rims constituting the rim model is modeled as a rigid body.
JP2003318291A 2003-09-10 2003-09-10 Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel model creation method Expired - Fee Related JP4372498B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003318291A JP4372498B2 (en) 2003-09-10 2003-09-10 Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel model creation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003318291A JP4372498B2 (en) 2003-09-10 2003-09-10 Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel model creation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005082076A JP2005082076A (en) 2005-03-31
JP4372498B2 true JP4372498B2 (en) 2009-11-25

Family

ID=34417610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003318291A Expired - Fee Related JP4372498B2 (en) 2003-09-10 2003-09-10 Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel model creation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4372498B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4639912B2 (en) * 2004-12-22 2011-02-23 横浜ゴム株式会社 Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel assembly model creation method
JP5151040B2 (en) * 2005-03-31 2013-02-27 横浜ゴム株式会社 Tire fitting process prediction method, tire fitting process prediction computer program, tire analysis method, and tire analysis computer program
JP5169114B2 (en) * 2007-09-28 2013-03-27 横浜ゴム株式会社 How to create a tire model
JP5572946B2 (en) * 2008-12-26 2014-08-20 横浜ゴム株式会社 Tire performance prediction method and tire performance prediction computer program
JP5488963B2 (en) * 2009-03-31 2014-05-14 日立金属株式会社 Simulation method for impact performance of wheels with tires
JP6042194B2 (en) * 2012-12-05 2016-12-14 東洋ゴム工業株式会社 Tire rim assembly state analysis apparatus, method and program thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005082076A (en) 2005-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4635668B2 (en) Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel assembly model creation method
JP4639912B2 (en) Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel assembly model creation method
US20100030533A1 (en) Method of simulating rolling tire
JP2013014200A (en) Simulation method and simulation device
JP4923713B2 (en) Modal model creation method of structure, computer program for creation of modal model, vibration analysis method of structure, and computer program for vibration analysis of structure
JP4050133B2 (en) Structure model creation method, tire performance prediction method, tire manufacturing method, tire and program
JP4372498B2 (en) Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire / wheel model creation method
JP2004142571A (en) Prediction method and device of physical quantity for tire wear, and computer program
JP6561854B2 (en) Tire simulation method
JPH11153520A (en) Method and apparatus for simulation of performance of tire
JP3431817B2 (en) Simulation method of tire performance
JP5572946B2 (en) Tire performance prediction method and tire performance prediction computer program
JP4067934B2 (en) Tire performance prediction method using tire model, tire performance prediction program, and input / output device
JP3314082B2 (en) How to create a tire finite element model
JP4862342B2 (en) Method for creating rotating body model, computer program for creating rotating body model, rolling analysis method for tire / wheel assembly, and computer program for rolling analysis of tire / wheel assembly
JP5104042B2 (en) Tire performance prediction method, tire performance prediction computer program, and tire design method
JP4307225B2 (en) Tire simulation method, tire simulation program, and wheel model
JP2005008051A (en) Simulation method for tire performance and tire designing method
JP5262489B2 (en) Tire / internal structure assembly simulation method and computer program
JP4487582B2 (en) How to create a tire simulation model
JP4388351B2 (en) Simulation apparatus, tire simulation method, and tire simulation computer program
JP2020026174A (en) Tire rolling motion simulation method, system and program
JP6434705B2 (en) Tire vibration performance evaluation method and simulation apparatus
JP2006072893A (en) Tire model generation method, and simulation method using the tire model
JP4525263B2 (en) Physical quantity acquisition method in tire contact state

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060808

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090602

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090723

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: 20090901

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090902

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4372498

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130911

Year of fee payment: 4

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

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

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees