JP6668774B2 - 空気入りタイヤのシミュレーション方法及び評価方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係るタイヤ1の一例を示す断面図である。タイヤ1は、空気入りタイヤである。タイヤ1は、トラック及びバスに装着される重荷重用タイヤである。トラック及びバス用タイヤ(重荷重用タイヤ)とは、日本自動車タイヤ協会(japan automobile tire manufacturers association:JATMA)から発行されている「日本自動車タイヤ協会規格(JATMA YEAR BOOK)」のC章に定められるタイヤをいう。なお、タイヤ1は、乗用車に装着されてもよいし、小型トラックに装着されてもよい。
次に、本明細書で使用する用語について、図1及び図2を参照して説明する。図2は、本実施形態に係るトレッド部2の子午断面を示す図である。トレッド部2の子午断面とは、回転軸AXを通り、回転軸AXと平行な断面をいう。タイヤ赤道面CLは、タイヤ幅方向においてトレッド部2の中心を通る。
図3は、本実施形態に係るタイヤ1のシミュレーション及び評価を実施する処理装置50の一例を示す図である。処理装置50は、コンピュータシステムを含む。
タイヤ1が旋回したり縁石に乗り上げたりした場合、ショルダー陸部23が損傷したり、ショルダー陸部23が過度に変形したりする可能性がある。ショルダー陸部23が過度に変形すると、周方向主溝10の内面に亀裂が発生したり、トレッドゴム8(キャップトレッドゴム82)の一部がもげたりする可能性がある。
次に、本実施形態に係るシミュレーション条件について説明する。本実施形態においては、縁石に対して走行するタイヤ1の動的特性がシミュレーションされる。図5は、本実施形態に係るシミュレーション条件を説明するための模式図である。
次に、本実施形態に係るシミュレーション方法の一例について説明する。図13は、縁石の条件を示す図である。本実施形態においては、高さが55[mm]、幅が75[mm]の縁石に対してタイヤ1が走行するときのショルダー陸部23の状態をシミュレーションする。
Pta/L=0.65×10−2 …(1)
の条件を満足するように要素分割した。
Psa/L=2.06×10−2 …(2)
とした。
以上説明したように、本実施形態によれば、タイヤ1の有限要素モデルを縁石に向けて入射角αで進入させ、有限要素モデルが縁石に接触して乗り上げたときのショルダー陸部23の状態を算出するようにしたので、リブティアを含むタイヤ1の変形状態を正確にシミュレーションすることができる。
Pta/L≦0.65×10−2
の条件を満足するように要素分割することにより、計算時間の長期化を抑制しつつ、リブティアを正確にシミュレーションすることができる。
Pta/L=0.65×10−2
Psa/L=2.06×10−2
とした。
Pta/L=1.27×10−2
Psa/L=2.06×10−2
とした場合、ステップS80まで計算が実施されず、リブティアをシミュレーションすることができなかった。
Pta/L=1.27×10−2
Psa/L=3.61×10−2
とした場合においても、ステップS80まで計算が実施されず、リブティアをシミュレーションすることができなかった。
の条件を満足するように要素分割されることにより、リブティアを正確にシミュレーションすることができる。
2 トレッド部
3 サイド部
4 ビード部
5 カーカス
6 ベルト層
7 ビードコア
7F ビードフィラーゴム
7W ビードワイヤ
8 トレッドゴム
9 サイドゴム
10 周方向主溝
11 センター主溝
12 ショルダー主溝
20 陸部
21 センター陸部
22 セカンド陸部
23 ショルダー陸部
30 接地面
31 接地面
32 接地面
33 接地面
34 側面
35 表面
61 第1ベルトプライ
62 第2ベルトプライ
63 第3ベルトプライ
64 第4ベルトプライ
81 アンダートレッドゴム
82 キャップトレッドゴム
B 溝深さ
CL タイヤ赤道面
F 距離
J 高さ
T 接地端
TW 総幅
SW 接地幅
θ1 第1分割角度
θ2 第2分割角度
Claims (11)
- ショルダー陸部を有する空気入りタイヤを要素分割して、コンピュータで解析可能な前記空気入りタイヤの有限要素モデルを作成するステップと、
路面上に設けられ所定方向に延在するエッジを有する凸部を決定するステップと、
前記空気入りタイヤが前記凸部に進入するときの前記エッジに対する前記空気入りタイヤの入射角αを90[°]よりも小さい角度で指定するステップと、
前記有限要素モデルを前記凸部に向けて前記入射角αで進入させるステップと、
前記有限要素モデルが前記凸部に接触したときの前記ショルダー陸部の状態を算出するステップと、
を含む空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - 前記ショルダー陸部の状態の算出は、前記有限要素モデルが前記凸部に接触して乗り上げたときの前記ショルダー陸部の状態の算出を含む、
請求項1に記載の空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - 前記ショルダー陸部の状態の算出は、前記有限要素モデルが前記凸部から脱落したときの前記ショルダー陸部の状態の算出を更に含む、
請求項1又は請求項2に記載の空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - 前記空気入りタイヤが前記凸部から脱落するときの前記エッジに対する前記空気入りタイヤの反射角βを指定するステップと、
前記有限要素モデルを前記凸部から前記反射角βで脱落させるステップと、
を更に含む、
請求項3に記載の空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - α>βの条件を満足する、
請求項4に記載の空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - 前記ショルダー陸部の状態は、前記ショルダー陸部のめくれ量及び前記ショルダー陸部のトレッドゴムの最大主歪の少なくとも一方を含む、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - 前記有限要素モデルにおいて、前記ショルダー陸部の表面における要素の大きさを、前記ショルダー陸部以外の表面の要素の大きさよりも小さくする、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - 前記ショルダー陸部の表面における前記要素の大きさの平均値を示す平均表面メッシュ長さをPta、前記空気入りタイヤの総幅及び高さのうち大きい方の値を示すプロファイル矩形最大長さをLとしたとき、
Pta/L≦0.65×10−2、
の条件を満足する、
請求項7に記載の空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - 前記有限要素モデルにおいて、前記路面及び前記凸部と接触しない非接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさを、前記路面及び前記凸部と接触する接触領域の前記タイヤ周方向における要素の大きさよりも大きくする、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - 前記タイヤ周方向における前記接触領域の要素の分割角度は1[°]以下である、
請求項9に記載の空気入りタイヤのシミュレーション方法。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のシミュレーション方法で算出された前記ショルダー陸部のめくれ量及び前記ショルダー陸部のトレッドゴムの最大主歪の少なくとも一方を評価するステップを含む、
空気入りタイヤの評価方法。
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