JP4388351B2 - シミュレーション装置及びタイヤのシミュレーション方法並びにタイヤのシミュレーション用コンピュータプログラム - Google Patents
シミュレーション装置及びタイヤのシミュレーション方法並びにタイヤのシミュレーション用コンピュータプログラム Download PDFInfo
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Description
Δt≦L/√(E/ρ) …(1)
ここで、Δtは陽解法の時間増分、Lは要素の代表長さ、Eは弾性率、ρは質量密度である。
Δtn≦Ln/√(En/ρn) …(2)
ここで、Lnは要素の代表長さ、Enは弾性率、ρnは質量密度である。なお、各要素の要素サイズは、要素の代表長さLnにより決定される。要素の代表長さLnは、ソリッド要素においては、要素表面を構成する面、例えば6面体ソリッド要素であれば、例えば6面のうち最大の面積を持つ面の面積で,要素体積を除した値で求められる。また、要素がシェル要素においては、四角形シェル要素であれば、例えば要素面積を最大辺長または最大対角線長さのうち短い方の長さで除した値、三角形シェル要素であれば、例えば底辺からの高さのうち最小値で求められる。ホイールは、同一材料の構造体であることが多く、ためホイールモデル20の各要素201,202,20nの弾性率Enおよび質量密度ρnは、ホイールを形成する材料の弾性率EHおよび質量密度ρHとして算出される。
計算速度:所定の性能を予測するためのタイヤのシミュレーションを行った際に、必要な時間を示す。なお、従来モデルを100として、数値が大きいほど計算時間が短縮されているものとする。
Δtが0.6×10-6未満の要素群Aの弾性率EA:要素群Aを構成する各要素の弾性率Eを示すものである。
Δtが0.6×10-6以上の要素群Bの弾性率EB:要素群Bを構成する各要素の弾性率Eを示すものである。
ステア方向剛性:ホイール全体のステア(ねじれ)方向の剛性を示すものである。なお、従来モデルを100として、この100に近いほど、ホイールモデル20のステア方向剛性がホイール全体のステア方向剛性に近づく、すなわち予測性能の低下を抑制できるものとする。
横方向剛性:ホイール全体の横方向の剛性を示すものである。なお、従来モデルを100として、この100に近いほど、ホイールモデル20の横方向剛性がホイール全体の横向剛性に近づく、すなわち予測性能の低下を抑制できるものとする。
以下に、上記シミュレーションを行った結果を表示する。
101,102,10n 要素
20 ホイールモデル
201,202,20n 要素
A,B 要素群
Claims (11)
- 構造物を有限個の要素に分割し、当該有限個の要素により構成された構造物モデルを作成し、作成された構造物モデルを用いてシミュレーションを実行することにより、前記構造物の性能を予測するシミュレーション装置において、
当該シミュレーション装置が作成する構造物モデルは、前記構造物の同一材料部分の要素が、要素サイズが小さい要素群と要素サイズが大きい要素群とに、前記要素サイズの小さい要素群の要素数が全要素数に対して10%以下となるような閾値により分けられるとともに、弾性率あるいは質量密度の少なくともいずれか一方が、前記要素サイズが小さい要素群と前記要素サイズが大きい要素群とで互いに異なることを特徴とするシミュレーション装置。 - 前記構造物が空気入りタイヤあるいはホイールのいずれか一方であることを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション装置。
- 前記各要素群の要素サイズあるいは各要素群の要素数の少なくともいずれか一方に応じた重み付けにより、当該各要素群の弾性率あるいは質量密度の少なくともいずれか一方が変化している構造物モデルを作成することを特徴とする請求項1または2に記載のシミュレーション装置。
- 前記同一材料部分の要素のうち前記要素サイズが小さい要素群は、当該同一材料部分の要素のうち前記要素サイズが大きい要素群に対して、弾性率が小さい構造物モデルを作成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
- 前記同一材料部分の要素のうち前記要素サイズが小さい要素群は、当該同一材料部分の要素のうち前記要素サイズが大きい要素群に対して、質量密度が大きい構造物モデルを作成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
- 前記同一材料部分の要素のうち前記要素サイズが小さい要素群は、当該同一材料部分の要素のうち前記要素サイズが大きい要素群に対して、弾性率が小さく、且つ質量密度が大きい構造物モデルを作成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
- 前記構造物はホイールであり、前記同一材料部分の要素のうち前記要素サイズが小さい要素群の質量密度を、前記ホイールから作成されたホイールモデル全体の横方向慣性モーメントおよび/またはステア方向慣性モーメントがホイール全体の横方向慣性モーメントおよび/またはステア方向慣性モーメントと略同一となる量で大きくすることを特徴とする請求項3または5に記載のシミュレーション装置。
- 前記構造物はホイールであり、前記同一材料部分の要素のうち前記要素サイズが小さい要素群の質量密度を、前記ホイールから作成されたホイールモデル全体の縦方向慣性モーメントおよび/またはステア方向慣性モーメントがホイール全体の縦方向慣性モーメントおよび/またはステア方向慣性モーメントと略同一となる量で大きくすることを特徴とする請求項3または5に記載のシミュレーション装置。
- 前記構造物はホイールであり、前記ホイールから作成されたホイールモデル全体の横方向剛性および/またはステア方向剛性がホイール全体の横方向剛性および/またはステア方向剛性と略同一となる量で、前記同一材料部分の要素のうち前記要素サイズが小さい要素群の弾性率を小さく且つ質量密度を大きくすることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載のシミュレーション装置。
- 前記構造物は空気入りタイヤまたはホイールの少なくとも一方であり、
請求項1〜6のいずれか一項に記載のシミュレーション装置が、空気入りタイヤおよび/またはホイールを有限個の要素に分割し、タイヤモデルまたはホイールモデルまたはタイヤモデルをホイールモデルに装着したタイヤ/ホイール組立体モデルを作成する手順と、
前記シミュレーション装置が、作成されたタイヤ/ホイール組立体モデルを用いてシミュレーションを実行することにより、前記構造物の性能を予測する手順と、
を含むことを特徴とするタイヤのシミュレーション方法。 - 前記請求項10に記載のタイヤのシミュレーション方法をコンピュータに実行させることを特徴とするタイヤのシミュレーション用コンピュータプログラム。
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