JP7077759B2 - Tire simulation method - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤのトレッド部の摩耗状態を計算するためのシミュレーション方法に関する。 The present invention relates to a simulation method for calculating a wear state of a tread portion of a tire.

下記特許文献1は、タイヤを有限個の要素で離散化したタイヤモデルを用いて、タイヤのトレッド部の摩耗状態を計算するためのシミュレーション方法を提案している。下記特許文献1のシミュレーション方法では、タイヤモデルのトレッド接地面を構成する第1節点を、その第1節点のタイヤ半径方向内側に位置する第2節点側に移動させるという単一のルールに基づいて、コンピュータが、第1節点を第2節点側に移動させている。これにより、下記特許文献1のシミュレーション方法では、トレッド部の摩耗状態が計算される。 The following Patent Document 1 proposes a simulation method for calculating the wear state of the tread portion of a tire by using a tire model in which the tire is discretized by a finite number of elements. In the simulation method of Patent Document 1 below, the first node constituting the tread contact patch of the tire model is moved to the second node side located inside the tire radial direction of the first node, based on a single rule. , The computer is moving the first node to the second node side. As a result, in the simulation method of Patent Document 1 below, the wear state of the tread portion is calculated.

特開2017-033076号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-033076

タイヤモデルのトレッド部を構成する各要素は、タイヤのトレッド部の形状を離散化することで形成されるため、それぞれ複雑な形状を有する場合がある。このため、第1節点のタイヤ半径方向内側には、第2節点が存在しない場合がある。このような場合、上記のような単一のルールでは、コンピュータが、第1節点の移動先を見つけることができず、第1節点を移動できないという問題があった。したがって、上記特許文献1のシミュレーション方法では、摩耗状態の計算が中断されたり、計算を続行できたとしても、計算されたトレッド部の摩耗状態が、実際のトレッド部の摩耗状態から乖離したりするため、摩耗状態の安定計算には、更なる改善の余地があった。 Since each element constituting the tread portion of the tire model is formed by discretizing the shape of the tread portion of the tire, each element may have a complicated shape. Therefore, the second node may not exist inside the first node in the tire radial direction. In such a case, with the single rule as described above, there is a problem that the computer cannot find the destination of the first node and cannot move the first node. Therefore, in the simulation method of Patent Document 1, even if the calculation of the wear state is interrupted or the calculation can be continued, the calculated wear state of the tread portion deviates from the actual wear state of the tread portion. Therefore, there was room for further improvement in the stable calculation of the wear state.

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤのトレッド部の摩耗状態を安定して計算することができるシミュレーション方法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 capable of stably calculating the wear state of a tread portion of a tire.

本発明は、コンピュータを用いて、タイヤのトレッド部の摩耗状態を計算するためのシミュレーション方法であって、複数の節点を有する有限個の要素を用いて、前記タイヤをモデル化したタイヤモデルを、前記コンピュータに入力する工程と、前記コンピュータが、前記節点のうち、前記タイヤモデルの前記トレッド部の外面を構成する第1節点をタイヤ半径方向内側に移動させて、前記トレッド部の摩耗状態を計算する摩耗計算工程とを含み、前記摩耗計算工程は、予め定められた第1ルールに基づいて、前記第1節点の移動先を探索する第1工程と、前記第1工程において、前記第1ルールに適合する前記第1節点の移動先が見つからない場合に、前記第1ルールとは異なる第2ルールに基づいて、前記第1節点の移動先を探索する第2工程と、前記第1節点を、前記探索された移動先に移動させる工程と、を含むことを特徴とする。 The present invention is a simulation method for calculating the wear state of the tread portion of a tire using a computer, and is a tire model in which the tire is modeled by using a finite number of elements having a plurality of nodes. The process of inputting to the computer and the computer move the first node constituting the outer surface of the tread portion of the tire model among the nodes inward in the tire radial direction to calculate the wear state of the tread portion. The wear calculation step includes a first step of searching for a destination of the first node based on a predetermined first rule, and the first rule in the first step. When the destination of the first node corresponding to the above is not found, the second step of searching for the destination of the first node and the first node based on the second rule different from the first rule are performed. , The step of moving to the searched destination, and the like.

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、前記要素は、隣接する前記節点間を連結する辺を含み、前記節点は、前記第1節点と前記辺を介して隣接する節点である複数の隣接節点を含み、前記第1ルール及び前記第2ルールは、予め定められた条件に適合する一つの前記隣接節点、又は、前記隣接節点と前記第1節点とを連結する一つの辺の上の位置を、前記移動先として決定するものであってもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the element includes a side connecting the adjacent nodes, and the node is a plurality of adjacent nodes which are adjacent nodes via the first node and the side. The first rule and the second rule include one said adjacent node that meets predetermined conditions, or a position on one side connecting the adjacent node and the first node. , The destination may be determined.

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、前記条件は、前記隣接節点が、前記トレッド部の前記外面を構成しないというものでもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the condition may be that the adjacent nodes do not form the outer surface of the tread portion.

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、前記条件は、前記隣接節点が、前記トレッド部の前記外面を構成するというものでもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the condition may be that the adjacent nodes form the outer surface of the tread portion.

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、前記条件は、前記トレッド部の前記外面のうち、前記隣接節点が、路面に接地しない外面を構成するというものでもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the condition may be that the adjacent node of the outer surface of the tread portion constitutes an outer surface that does not touch the road surface.

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、前記条件は、前記隣接節点が、タイヤ半径方向の最も内側に位置するものでもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the condition may be such that the adjacent node is located on the innermost side in the tire radial direction.

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、前記条件は、前記隣接節点が、その隣接節点と前記第1節点とを連結する前記辺と、前記第1節点からタイヤ半径方向内側にのびる直線とのなす角度が最小であってもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the condition is that the adjacent node has the side connecting the adjacent node and the first node, and a straight line extending inward in the radial direction of the tire from the first node. The angle formed may be the minimum.

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、前記条件は、前記隣接節点が、その隣接節点と前記第1節点とを連結する前記辺と、前記トレッド部の前記外面を構成しかつ前記第1節点につながる複数の前記辺の法線方向を平均した方向とのなす角度が最小であってもよい。 In the tire simulation method according to the present invention, the condition is that the adjacent node constitutes the side connecting the adjacent node and the first node, the outer surface of the tread portion, and the first node. The angle formed by averaging the normal directions of the plurality of the sides connected to the tire may be the minimum.

本発明のタイヤのシミュレーション方法は、コンピュータが、タイヤモデルの節点のうち、前記タイヤモデルのトレッド部の外面を構成する第1節点をタイヤ半径方向内側に移動させて、前記トレッド部の摩耗状態を計算する摩耗計算工程を含んでいる。 In the tire simulation method of the present invention, the computer moves the first node constituting the outer surface of the tread portion of the tire model among the nodes of the tire model inward in the tire radial direction to determine the wear state of the tread portion. Includes a wear calculation step to calculate.

前記摩耗計算工程は、予め定められた第1ルールに基づいて、前記第1節点の移動先を探索する第1工程と、前記第1工程において、前記第1ルールに適合する前記第1節点の移動先が見つからない場合に、前記第1ルールとは異なる第2ルールに基づいて、前記第1節点の移動先を探索する第2工程と、前記第1節点を、前記探索された移動先に移動させる工程とを含んでいる。 The wear calculation step includes a first step of searching for a destination of the first node based on a predetermined first rule, and the first step of the first node conforming to the first rule in the first step. When the move destination cannot be found, the second step of searching for the move destination of the first node and the first node to the searched move destination based on the second rule different from the first rule. It includes the process of moving.

本発明では、前記第1ルールに基づいて、前記第1節点の移動先が見つからなくても、第2ルールに基づいて、前記第1節点の移動先を探索することができる。したがって、本発明では、前記第1節点をタイヤ半径方向内側に確実に移動させることができるため、前記トレッド部の摩耗状態を安定して計算することができる。 In the present invention, even if the destination of the first node cannot be found based on the first rule, the destination of the first node can be searched based on the second rule. Therefore, in the present invention, since the first node can be reliably moved inward in the radial direction of the tire, the wear state of the tread portion can be stably calculated.

タイヤのシミュレーション方法を実行するためのコンピュータの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the computer for executing the tire simulation method. タイヤの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a tire. 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。It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of the tire simulation method. タイヤモデル及び路面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 a tire model and a road surface model. タイヤモデルの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a tire model. 前処理工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of a preprocessing process. (a)は、第1節点が移動する前の状態を説明する図、(b)は、第1節点が移動した後の状態を説明する図である。(A) is a diagram for explaining the state before the first node moves, and (b) is a diagram for explaining the state after the first node moves. 摩耗計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of a wear calculation process. (a)は、第1ルールに基づいて移動先が決定された第1節点の一例を示す図、(b)は、第2ルールに基づいて移動先が決定された第1節点の一例を示す図である。(A) shows an example of the first node whose destination is determined based on the first rule, and (b) shows an example of the first node whose destination is determined based on the second rule. It is a figure. 本発明の他の実施形態の第2ルールに基づいて移動先が決定された第1節点の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 1st node which the moving destination is determined based on the 2nd rule of another Embodiment of this invention. (a)は、第1ルールに基づいて移動先が見つからない第1節点の一例を示す図、(b)は、第2ルールに基づいて移動先が決定された第1節点の一例を示す図である。(A) is a diagram showing an example of a first node in which a destination cannot be found based on the first rule, and (b) is a diagram showing an example of a first node in which a destination is determined based on the second rule. Is. 本発明の他の実施形態の第2ルールに基づいて移動先が決定された第1節点を示す図である。It is a figure which shows the 1st node which the moving destination was decided based on the 2nd rule of another embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態の第2ルールに基づいて移動先が決定された第1節点を示す図である。It is a figure which shows the 1st node which the moving destination was decided based on the 2nd rule of still another Embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態の第2ルールに基づいて移動先が決定された第1節点を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st node which the moving destination was decided based on the 2nd rule of still another Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
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、コンピュータを用いて、タイヤのトレッド部の摩耗状態が計算される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the tire simulation method of the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as “simulation method”), the wear state of the tread portion of the tire is calculated using a computer.

図1は、本実施形態のシミュレーション方法を実行するためのコンピュータの一例を示す斜視図である。コンピュータ1は、本体1a、キーボード1b、マウス1c及びディスプレイ装置1dを含んでいる。この本体1aには、例えば、演算処理装置(CPU)、ROM、作業用メモリ、磁気ディスクなどの記憶装置、及び、ディスクドライブ装置1a1、1a2が設けられている。記憶装置には、本実施形態のシミュレーション方法を実行するためのソフトウェア等が予め記憶されている。したがって、コンピュータ1は、タイヤのトレッド部の摩耗状態を計算するシミュレーション装置として構成される。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of a computer for executing the simulation method of the present embodiment. The computer 1 includes a main body 1a, a keyboard 1b, a mouse 1c, and a display device 1d. The main body 1a is provided with, for example, an arithmetic processing unit (CPU), a ROM, a working memory, a storage device such as a magnetic disk, and disk drive devices 1a1 and 1a2. Software or the like for executing the simulation method of the present embodiment is stored in the storage device in advance. Therefore, the computer 1 is configured as a simulation device for calculating the wear state of the tread portion of the tire.

図2は、本実施形態のシミュレーション方法で、トレッド部の摩耗状態が予測されるタイヤの一例を示す断面図である。本実施形態のタイヤ2は、トレッド部2aからサイドウォール部2bを経てビード部2cのビードコア5に至るカーカス6と、このカーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2aの内部に配されるベルト層7とを具えている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a tire in which a wear state of a tread portion is predicted by the simulation method of the present embodiment. The tire 2 of the present embodiment has a carcass 6 extending from the tread portion 2a through the sidewall portion 2b to the bead core 5 of the bead portion 2c, and a belt layer arranged outside the tire radial direction of the carcass 6 and inside the tread portion 2a. It has 7 tires.

トレッド部2aには、タイヤ周方向に連続してのびる主溝9が設けられている。これにより、トレッド部2aは、主溝9で区分された複数の陸部10が設けられている。また、各陸部10には、主溝9、9の間、又は、主溝9とトレッド接地端2tとの間をタイヤ軸方向にのびる横溝(図示省略)が設けられている。 The tread portion 2a is provided with a main groove 9 that extends continuously in the tire circumferential direction. As a result, the tread portion 2a is provided with a plurality of land portions 10 divided by the main groove 9. Further, each land portion 10 is provided with a lateral groove (not shown) extending in the tire axial direction between the main grooves 9 and 9 or between the main groove 9 and the tread ground contact end 2t.

本明細書において、「トレッド接地端2t」とは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した状態のタイヤ2に、正規荷重を負荷してキャンバー角0度にて平坦面に接地させたときのトレッド接地面のタイヤ軸方向の最外端とする。 In the present specification, the "tread ground contact end 2t" means that a tire 2 in a state where the rim is assembled to a regular rim and is filled with a regular internal pressure is loaded with a regular load and grounded on a flat surface at a camber angle of 0 degrees. The outermost end of the tread contact patch in the tire axial direction.

「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" とする。 A "regular rim" is a rim defined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. For example, "standard rim" for JATMA, "Design Rim" for TRA, and ETRTO. If so, use "Measuring Rim".

「正規内圧」とは、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であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" とするが、タイヤが乗用車用である場合には180kPaとする。 "Regular internal pressure" is the air pressure defined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. For JATMA, "maximum air pressure", for TRA, the table "TIRE LOAD LIMITS". The maximum value described in "AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES", "INFLATION PRESSURE" for ETRTO, but 180 kPa if the tires are for passenger cars.

「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば最大負荷能力、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY"である。 "Regular load" is the load specified for each tire by the above standard. If it is JATTA, it is the maximum load capacity. If it is TRA, it is the maximum value shown in the table "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES", ETRTO. If so, it is "LOAD CAPACITY".

カーカス6は、少なくとも1枚以上、本実施形態では1枚のカーカスプライ6Aで構成される。このカーカスプライ6Aは、トレッド部2aからサイドウォール部2bを経てビード部2cのビードコア5に至る本体部6aと、この本体部6aに連なりビードコア5の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部6bとを含んでいる。本体部6aと折返し部6bとの間には、ビードコア5からタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム8が配される。また、カーカスプライ6Aは、タイヤ赤道Cに対して、例えば75~90度の角度で配列されたカーカスコードを有している。 The carcass 6 is composed of at least one carcass ply 6A, or one carcass ply 6A in the present embodiment. The carcass ply 6A is connected to the main body portion 6a from the tread portion 2a to the bead core 5 of the bead portion 2c via the sidewall portion 2b, and is connected to the main body portion 6a, and the circumference of the bead core 5 is folded back from the inside to the outside in the tire axial direction. It includes a folded portion 6b. A bead apex rubber 8 extending outward in the radial direction of the tire from the bead core 5 is arranged between the main body portion 6a and the folded portion 6b. Further, the carcass ply 6A has a carcass cord arranged at an angle of, for example, 75 to 90 degrees with respect to the tire equator C.

ベルト層7は、ベルトコードを、タイヤ周方向に対して例えば10~35度の角度で傾けて配列した内、外2枚のベルトプライ7A、7Bを含んで構成されている。これらのベルトプライ7A、7Bは、ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わされている。 The belt layer 7 includes two inner and outer belt plies 7A and 7B in which belt cords are arranged at an angle of, for example, 10 to 35 degrees with respect to the tire circumferential direction. These belt plies 7A and 7B are superposed so that the belt cords intersect each other.

図3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2をモデル化したタイヤモデルが、コンピュータ1に入力される(工程S1)。図4は、タイヤモデル11及び路面モデル21の一例を示す斜視図である。図5は、タイヤモデル11の一例を示す断面図である。なお、図4では、タイヤモデル11の主溝モデル12(図5に示す)、横溝モデル(図示省略)、及び、メッシュ(即ち、要素F(i))を省略して表示している。 FIG. 3 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the tire simulation method. In the simulation method of the present embodiment, first, a tire model modeling the tire 2 is input to the computer 1 (process S1). FIG. 4 is a perspective view showing an example of the tire model 11 and the road surface model 21. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the tire model 11. In FIG. 4, the main groove model 12 (shown in FIG. 5), the lateral groove model (not shown), and the mesh (that is, the element F (i)) of the tire model 11 are omitted.

図5に示されるように、工程S1では、タイヤ2(図2に示す)に関する情報に基づいて、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、…)で離散化している。これにより、タイヤ2がモデル化されたタイヤモデル11が設定される。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が適宜採用できるが、本実施形態では有限要素法が採用される。要素F(i)としては、例えば、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のが望ましい。各要素F(i)は、複数個の節点15を有している。 As shown in FIG. 5, in step S1, a finite number of elements F (i) (i = 1, 2, ...) That can be handled by the numerical analysis method based on the information about the tire 2 (shown in FIG. 2). It is discrete with. As a result, the tire model 11 in which the tire 2 is modeled is set. As the numerical analysis method, for example, a finite element method, a finite volume method, a difference method or a boundary element method can be appropriately adopted, but in the present embodiment, the finite element method is adopted. As the element F (i), for example, a tetrahedral solid element, a pentahedral solid element, a hexahedral solid element, or the like is preferably used. Each element F (i) has a plurality of nodes 15.

本実施形態の要素F(i)は、隣接する節点15、15間を連結する辺16が設けられている。辺16は、直線状にのびている。このような各要素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、ヤング率及び/又は減衰係数等)などの数値データが定義される。 The element F (i) of the present embodiment is provided with a side 16 connecting adjacent nodes 15 and 15. The side 16 extends in a straight line. In each such element F (i), numerical data such as an element number, a node number 15, a coordinate value of the node 15, and a material property (for example, density, Young's modulus and / or attenuation coefficient, etc.) are defined.

タイヤモデル11のトレッド部11aには、主溝9(図2に示す)が再現された主溝モデル12と、陸部10(図2に示す)が再現された陸部モデル13と、横溝(図示省略)が再現された横溝モデル(図示省略)が設定されている。主溝モデル12及び横溝モデルには、溝底12bと、溝底12bからトレッド接地面11sにのびる溝壁12sとが設けられている。本実施形態のタイヤモデル11は、横溝モデルが設定されているが、省略されてもよい。 The tread portion 11a of the tire model 11 includes a main groove model 12 in which the main groove 9 (shown in FIG. 2) is reproduced, a land portion model 13 in which the land portion 10 (shown in FIG. 2) is reproduced, and a lateral groove (shown in FIG. 2). A horizontal groove model (not shown) that reproduces the reproduction (not shown) is set. The main groove model 12 and the lateral groove model are provided with a groove bottom 12b and a groove wall 12s extending from the groove bottom 12b to the tread ground contact surface 11s. Although the lateral groove model is set for the tire model 11 of the present embodiment, it may be omitted.

要素F(i)の節点15には、タイヤモデル11のトレッド部11aの外面14を構成する第1節点17を含んでいる。この外面14には、後述の路面モデル21に接地するトレッド接地面11s、及び、溝底が隆起したタイバー11b(図9(b)に示す)を含んでいる。なお、外面14には、トレッド接地端11tからタイヤ半径方向の内方にのびるバットレス面11u、溝底12b及び溝壁12sが含まれてもよい。タイヤモデル11は、コンピュータ1に入力される。 The node 15 of the element F (i) includes the first node 17 constituting the outer surface 14 of the tread portion 11a of the tire model 11. The outer surface 14 includes a tread ground contact surface 11s that touches the road surface model 21 described later, and a tie bar 11b (shown in FIG. 9B) having a raised groove bottom. The outer surface 14 may include a buttress surface 11u, a groove bottom 12b, and a groove wall 12s extending inward in the tire radial direction from the tread ground contact end 11t. The tire model 11 is input to the computer 1.

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ1に、路面(図示省略)をモデル化した路面モデル21(図4に示す)が入力される(工程S2)。 Next, in the simulation method of the present embodiment, a road surface model 21 (shown in FIG. 4) that models a road surface (not shown) is input to the computer 1 (step S2).

工程S2では、図4に示されるように、路面(図示省略)に関する情報に基づいて、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、…)で離散化している。これにより、工程S2では、路面モデル21が設定される。 In step S2, as shown in FIG. 4, a finite number of elements G (i) (i) that can be handled by the numerical analysis method (finite element method in this embodiment) based on the information on the road surface (not shown). = 1, 2, ...). As a result, the road surface model 21 is set in step S2.

要素G(i)は、変形不能に設定された剛平面要素からなる。この要素G(i)には、複数の節点22と、節点22、22間を連結する辺23とが設けられている。さらに、要素G(i)は、要素番号や、節点22の座標値等の数値データが定義される。 The element G (i) is composed of a rigid plane element set to be non-deformable. The element G (i) is provided with a plurality of nodes 22 and sides 23 connecting the nodes 22 and 22. Further, in the element G (i), numerical data such as an element number and a coordinate value of a node 22 is defined.

本実施形態では、路面モデル21として、平滑な表面を有するものが例示されたが、必要に応じて、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ても良い。路面モデル21は、コンピュータ1に記憶される。 In the present embodiment, as the road surface model 21, a road surface model 21 having a smooth surface is exemplified, but if necessary, a fruit such as a fine unevenness such as an asphalt road surface, an irregular step, a dent, a swell, or a rut. Unevenness or the like that is close to the traveling road surface may be provided. The road surface model 21 is stored in the computer 1.

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ1(図1に示す)が、路面モデル21を転動するタイヤモデル11を計算する(前処理工程S3)。図6は、前処理工程S3の処理手順の一例を示すフローチャートである。 Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 (shown in FIG. 1) calculates the tire model 11 that rolls the road surface model 21 (pretreatment step S3). FIG. 6 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the preprocessing step S3.

本実施形態の前処理工程S3では、先ず、図4及び図5に示されるように、タイヤモデル11を路面モデル21に接地させるための境界条件が定義される(工程S31)。境界条件としては、例えば、タイヤモデル11の内圧条件、負荷荷重条件L、キャンバー角、及び、タイヤモデル11と路面モデル21との摩擦係数等が設定される。さらに、境界条件としては、走行速度Vに対応する角速度V1、並進速度V2、及び、旋回角度(図示省略)が設定される。なお、並進速度V2は、タイヤモデル11が路面モデル21に接地している面での速度である。これらの条件は、コンピュータ1(図1に示す)に入力される。 In the pretreatment step S3 of the present embodiment, first, as shown in FIGS. 4 and 5, boundary conditions for grounding the tire model 11 on the road surface model 21 are defined (step S31). As the boundary conditions, for example, the internal pressure condition of the tire model 11, the load load condition L, the camber angle, the friction coefficient between the tire model 11 and the road surface model 21, and the like are set. Further, as the boundary conditions, an angular velocity V1 corresponding to the traveling speed V, a translational speed V2, and a turning angle (not shown) are set. The translational speed V2 is the speed at which the tire model 11 is in contact with the road surface model 21. These conditions are input to the computer 1 (shown in FIG. 1).

次に、本実施形態の前処理工程S3では、図5に示されるように、内圧充填後のタイヤモデル11が計算される(工程S32)。工程S32では、先ず、タイヤ2のリム26(図2に示す)がモデル化されたリムモデル27によって、タイヤモデル11のビード部11c、11cが拘束される。さらに、タイヤモデル11は、内圧条件に相当する等分布荷重wに基づいて変形計算される。これにより、内圧充填後のタイヤモデル11が計算される。内圧は、例えば、タイヤ2(図2に示す)が基づいている規格を含む規格体系において、各規格が定めている空気圧が設定されるのが望ましい。 Next, in the pretreatment step S3 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the tire model 11 after the internal pressure filling is calculated (step S32). In step S32, first, the bead portions 11c and 11c of the tire model 11 are restrained by the rim model 27 in which the rim 26 (shown in FIG. 2) of the tire 2 is modeled. Further, the tire model 11 is deformed and calculated based on the evenly distributed load w corresponding to the internal pressure condition. As a result, the tire model 11 after filling the internal pressure is calculated. For the internal pressure, for example, it is desirable that the air pressure defined by each standard is set in the standard system including the standard on which the tire 2 (shown in FIG. 2) is based.

タイヤモデル11の変形計算は、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、コンピュータ1が、前記各種の条件を当てはめて運動方程式を作成し、これらを微小時間(単位時間T(x)(x=0、1、…))毎にタイヤモデル11の変形計算を行う。このようなタイヤモデル11の変形計算(後述するタイヤモデル11の転動計算を含む)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を用いて計算できる。なお、単位時間T(x)については、求められるシミュレーション精度によって、適宜設定することができる。 In the deformation calculation of the tire model 11, a mass matrix, a rigidity matrix, and a damping matrix of each element F (i) are created based on the shape and material properties of each element F (i). Furthermore, each of these matrices is combined to form the matrix of the entire system. Then, the computer 1 applies the various conditions to create equations of motion, and calculates the deformation of the tire model 11 for each minute time (unit time T (x) (x = 0, 1, ...)). .. Such deformation calculation of the tire model 11 (including rolling calculation of the tire model 11 described later) can be calculated using, for example, commercially available finite element analysis application software such as LS-DYNA manufactured by LSTC. The unit time T (x) can be appropriately set depending on the required simulation accuracy.

次に、本実施形態の前処理工程S3では、荷重負荷後のタイヤモデル11が計算される(工程S33)。工程S33では、図4に示されるように、内圧充填後のタイヤモデル11と、路面モデル21との接触が計算される。次に、工程S33では、負荷荷重条件L、キャンバー角(図示省略)、及び、摩擦係数に基づいて、タイヤモデル11の変形が計算される。これにより、工程S33では、路面モデル21に接地した荷重負荷後のタイヤモデル11が計算される。 Next, in the pretreatment step S3 of the present embodiment, the tire model 11 after the load is calculated (step S33). In step S33, as shown in FIG. 4, the contact between the tire model 11 after the internal pressure filling and the road surface model 21 is calculated. Next, in step S33, the deformation of the tire model 11 is calculated based on the load load condition L, the camber angle (not shown), and the friction coefficient. As a result, in step S33, the tire model 11 after the load applied to the road surface model 21 is calculated.

次に、本実施形態の前処理工程S3では、路面モデル21を転動するタイヤモデル11が計算される(工程S34)。工程S34では、先ず、図4に示されるように、角速度V1がタイヤモデル11に設定される。さらに、路面モデル21には、並進速度V2が設定される。これにより、工程S34では、路面モデル21の上を転動しているタイヤモデル11を計算することができる。 Next, in the pretreatment step S3 of the present embodiment, the tire model 11 that rolls the road surface model 21 is calculated (step S34). In step S34, first, as shown in FIG. 4, the angular velocity V1 is set in the tire model 11. Further, the translational speed V2 is set in the road surface model 21. As a result, in step S34, the tire model 11 rolling on the road surface model 21 can be calculated.

タイヤモデル11の転動条件としては、例えば、タイヤ2(図2に示す)の走行状態に応じて、自由転動、制動、駆動、及び、旋回など適宜設定することができる。これらの転動条件は、タイヤモデル11に角速度V1及びスリップ角(図示省略)が適宜定義されることで、容易に設定することができる。 As the rolling conditions of the tire model 11, for example, free rolling, braking, driving, turning, and the like can be appropriately set according to the running state of the tire 2 (shown in FIG. 2). These rolling conditions can be easily set by appropriately defining the angular velocity V1 and the slip angle (not shown) in the tire model 11.

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ1が、トレッド部11aの外面14の摩耗に関連付けられた物理量を計算する(工程S4)。工程S4では、タイヤモデル11の節点15のうち、トレッド部11aの外面14を構成する第1節点17(図5に示す)について、摩耗に関連付けられた物理量(以下、単に「物理量」ということがある。)が計算される。 Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 calculates the physical quantity associated with the wear of the outer surface 14 of the tread portion 11a (step S4). In step S4, among the nodes 15 of the tire model 11, the first node 17 (shown in FIG. 5) constituting the outer surface 14 of the tread portion 11a is referred to as a physical quantity associated with wear (hereinafter, simply referred to as “physical quantity”). There is.) Is calculated.

本実施形態の工程S4で計算される物理量は、第1節点17での摩耗エネルギーである。本実施形態の工程S4では、図4に示されるように、路面モデル21を転動するタイヤ2に基づいて、第1節点17(図5に示す)の摩耗エネルギーEが計算される。 The physical quantity calculated in step S4 of the present embodiment is the wear energy at the first node 17. In step S4 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the wear energy E of the first node 17 (shown in FIG. 5) is calculated based on the tire 2 rolling on the road surface model 21.

工程S4では、第1節点17(図5に示す)の摩耗エネルギーEを計算するために、路面モデル21に接地する第1節点17(図5に示す)において、せん断力P及びすべり量Qが計算される。せん断力Pは、タイヤ軸方向xのせん断力Px、及び、タイヤ周方向yのせん断力Pyを含んでいる。すべり量Qは、せん断力Pxに対応するタイヤ軸方向xのすべり量Qx、及び、せん断力Pyに対応するタイヤ周方向yのすべり量Qyが含まれる。これらの各第1節点17のせん断力Px、Py及びすべり量Qx、Qyは、シミュレーションの単位時間T(x)毎に計算される。 In step S4, in order to calculate the wear energy E of the first node 17 (shown in FIG. 5), the shear force P and the slip amount Q are measured at the first node 17 (shown in FIG. 5) which is in contact with the road surface model 21. It is calculated. The shearing force P includes a shearing force Px in the tire axial direction x and a shearing force Py in the tire circumferential direction y. The slip amount Q includes a slip amount Qx in the tire axial direction x corresponding to the shear force Px and a slip amount Qy in the tire circumferential direction y corresponding to the shear force Py. The shear forces Px and Py and the slip amounts Qx and Qy of each of these first nodes 17 are calculated for each unit time T (x) of the simulation.

そして、各第1節点17のせん断力Px(i)、Py(i)と、該せん断力Px(i)、Py(i)に対応するすべり量Qx(i)、Qy(i)とが乗じられ、その乗じた値が各第1節点17の接地入から接地出まで積算される。これにより、各第1節点17での摩耗エネルギーEが計算される。各第1節点17の摩耗エネルギーEは、コンピュータ1に記憶される。 Then, the shear forces Px (i) and Py (i) of each first node 17 are multiplied by the slip amounts Qx (i) and Qy (i) corresponding to the shear forces Px (i) and Py (i). Then, the multiplied value is integrated from the grounding entry to the grounding exit of each first node 17. As a result, the wear energy E at each first node 17 is calculated. The wear energy E of each first node 17 is stored in the computer 1.

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、トレッド部11aの摩耗状態を計算する(摩耗計算工程S5)。本実施形態の摩耗計算工程S5では、タイヤモデル11の節点15のうち、第1節点17をタイヤ半径方向内側に移動させて、トレッド部11aの摩耗状態を計算している。図7は、本実施形態の摩耗計算工程に関し、(a)は、第1節点17が移動する前の状態を説明する図、(b)は、第1節点17が移動した後の状態を説明する図である。なお、図7(b)では、(a)に示した第1節点17を含む全ての第1節点17を移動した後の状態を示している。 Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 calculates the wear state of the tread portion 11a (wear calculation step S5). In the wear calculation step S5 of the present embodiment, the first node 17 of the nodes 15 of the tire model 11 is moved inward in the tire radial direction to calculate the wear state of the tread portion 11a. 7A and 7B relate to the wear calculation process of the present embodiment, FIG. 7A is a diagram for explaining a state before the first node 17 is moved, and FIG. 7B is a diagram for explaining a state after the first node 17 is moved. It is a figure to do. Note that FIG. 7 (b) shows the state after moving all the first nodes 17 including the first node 17 shown in (a).

本実施形態の摩耗計算工程S5では、予め定められた第1ルール又は第2ルールに基づいて、第1節点17の移動先(以下、単に「移動先」ということがある。)20が探索される。本実施形態の第1ルール及び第2ルールは、第1節点17と辺16を介して隣接する節点である複数の隣接節点18のうち、予め定められた条件に適合する一つの隣接節点18と、第1節点17とを連結する一つの辺16の上の位置を、移動先20として決定するものである。第1ルール及び第2ルールの詳細については、後述する。また、隣接節点18には、第1節点17と隣接する他の第1節点17が含まれる。図8は、摩耗計算工程S5の処理手順の一例を示すフローチャートである。 In the wear calculation step S5 of the present embodiment, the moving destination (hereinafter, may be simply referred to as “moving destination”) 20 of the first node 17 is searched for based on the predetermined first rule or the second rule. Ru. The first rule and the second rule of the present embodiment include a plurality of adjacent nodes 18 that are adjacent to each other via the first node 17 and the side 16, and one adjacent node 18 that meets a predetermined condition. , The position on one side 16 connecting the first node 17 is determined as the movement destination 20. The details of the first rule and the second rule will be described later. Further, the adjacent node 18 includes the first node 17 and another node 17 adjacent to the first node 17. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the wear calculation step S5.

本実施形態の摩耗計算工程S5では、先ず、各第1節点17の摩耗エネルギー(摩耗に関連付けられた物理量)Eに基づいて、各第1節点17の移動量Mが計算される(工程S51)。本実施形態の移動量Mは、第1節点17と隣接節点18とを連結する辺16に沿った移動量として定義される。 In the wear calculation step S5 of the present embodiment, first, the movement amount M of each first node 17 is calculated based on the wear energy (physical quantity associated with wear) E of each first node 17 (step S51). .. The movement amount M of the present embodiment is defined as the movement amount along the side 16 connecting the first node 17 and the adjacent node 18.

各第1節点17の移動量Mは、第1節点17の摩耗エネルギーEが、摩耗係数Kで乗じられることによって計算される。摩耗係数Kは、図2に示したタイヤ2のトレッドゴム2gの単位摩耗エネルギー当たりの摩耗量を示す係数である。摩耗係数Kは、例えば、タイヤ2を用いた実車試験等に基づき、予め設定される。したがって、移動量Mは、第1節点17に対応するタイヤ2のトレッド部2a(図2に示す)の各位置での摩耗量として計算することができる。移動量Mは、コンピュータ1に記憶される。 The movement amount M of each first node 17 is calculated by multiplying the wear energy E of the first node 17 by the wear coefficient K. The wear coefficient K is a coefficient indicating the amount of wear per unit wear energy of the tread rubber 2 g of the tire 2 shown in FIG. The wear coefficient K is set in advance based on, for example, an actual vehicle test using the tire 2. Therefore, the movement amount M can be calculated as the amount of wear at each position of the tread portion 2a (shown in FIG. 2) of the tire 2 corresponding to the first node 17. The movement amount M is stored in the computer 1.

次に、本実施形態の摩耗計算工程S5では、第1ルールに基づいて、第1節点17の移動先20が探索される(第1工程S52)。上述したように、第1ルールは、予め定められた条件に適合する一つの隣接節点18と第1節点17とを連結する一つの辺16の上の位置を、移動先20として決定するものである。第1ルールの条件としては、適宜設定することができる。本実施形態の第1ルールの条件は、隣接節点18が、トレッド部11aの外面14を構成しないというものである。図9(a)は、第1ルールに基づいて移動先が決定された第1節点17の一例を示す図である。図9(b)は、第2ルールに基づいて移動先20が決定された第1節点17の一例を示す図である。 Next, in the wear calculation step S5 of the present embodiment, the destination 20 of the first node 17 is searched for based on the first rule (first step S52). As described above, the first rule determines the position on one side 16 connecting one adjacent node 18 and the first node 17 that meet the predetermined conditions as the destination 20. be. The conditions of the first rule can be set as appropriate. The condition of the first rule of the present embodiment is that the adjacent node 18 does not form the outer surface 14 of the tread portion 11a. FIG. 9A is a diagram showing an example of the first node 17 whose destination is determined based on the first rule. FIG. 9B is a diagram showing an example of the first node 17 in which the destination 20 is determined based on the second rule.

図9(a)に示した第1節点17には、第1節点17と辺16を介して隣接する隣接節点18が三つ存在する。これらの隣接節点18のうち、第1ルールの条件(即ち、トレッド部11aの外面14を構成しないというもの)に適合する隣接節点18は、一つのみ存在している。このような場合、第1工程S52では、第1ルールの条件に適合する一つの隣接節点18と第1節点17とを連結する一つの辺16の上の位置に、第1節点17の移動先20が決定される。 At the first node 17 shown in FIG. 9A, there are three adjacent nodes 18 adjacent to the first node 17 via the side 16. Of these adjacent nodes 18, only one adjacent node 18 that meets the conditions of the first rule (that is, the outer surface 14 of the tread portion 11a is not formed) exists. In such a case, in the first step S52, the destination of the first node 17 is moved to a position on one side 16 connecting the one adjacent node 18 and the first node 17 that meet the conditions of the first rule. 20 is determined.

本実施形態の第1工程S52では、決定された一つの辺16に沿って、第1節点17から隣接節点18側に、第1節点17の摩耗エネルギーEから計算された移動量Mを離間した位置を、第1節点17の移動先20として決定される。このような移動先20に第1節点17を移動させることにより、第1節点17をタイヤ半径方向内側に移動させることができるため、トレッド部11aの摩耗状態を計算することができる。決定された移動先20は、コンピュータ1に記憶される。 In the first step S52 of the present embodiment, the movement amount M calculated from the wear energy E of the first node 17 is separated from the first node 17 to the adjacent node 18 side along one determined side 16. The position is determined as the destination 20 of the first node 17. By moving the first node 17 to such a destination 20, the first node 17 can be moved inward in the radial direction of the tire, so that the wear state of the tread portion 11a can be calculated. The determined destination 20 is stored in the computer 1.

一方、図9(b)に示した第1節点17には、第1節点17と辺16を介して隣接する隣接節点18が2つ存在する。上述したように、タイヤモデル11の外面14には、トレッド接地面11s、及び、タイバー11bが含まれる。したがって、これらの隣接節点18のうち、第1ルールの条件(即ち、トレッド部11aの外面14を構成しないというもの)に適合する隣接節点18は、一つも存在しない。したがって、第1工程S52では、第1ルールに適合する第1節点17の移動先20を見つけることができない。このような場合、本実施形態の摩耗計算工程S5では、後述の第2工程S54において、第1節点17の移動先20が探索される。 On the other hand, at the first node 17 shown in FIG. 9B, there are two adjacent nodes 18 adjacent to each other via the first node 17 and the side 16. As described above, the outer surface 14 of the tire model 11 includes the tread contact patch 11s and the tie bar 11b. Therefore, among these adjacent nodes 18, none of the adjacent nodes 18 that meet the conditions of the first rule (that is, the outer surface 14 of the tread portion 11a is not formed) exists. Therefore, in the first step S52, it is not possible to find the destination 20 of the first node 17 that conforms to the first rule. In such a case, in the wear calculation step S5 of the present embodiment, the destination 20 of the first node 17 is searched for in the second step S54 described later.

次に、本実施形態の摩耗計算工程S5では、第1工程S52において、第1ルールに適合する第1節点17の移動先20が見つかったか否かが判断される(工程S53)。第1工程S52において、第1節点17の移動先20が見つかったと判断された場合(工程S53で、「Y」)、次の工程S55が実施される。他方、第1工程S52において、第1節点の移動先20が見つからないと判断された場合(工程S53において、「N」)、次の第2工程S54が実施される。 Next, in the wear calculation step S5 of the present embodiment, it is determined in the first step S52 whether or not the destination 20 of the first node 17 conforming to the first rule is found (step S53). When it is determined in the first step S52 that the destination 20 of the first node 17 is found (“Y” in step S53), the next step S55 is carried out. On the other hand, when it is determined in the first step S52 that the destination 20 of the first node cannot be found (“N” in the step S53), the next second step S54 is carried out.

次に、本実施形態の摩耗計算工程S5では、第1ルールとは異なる第2ルールに基づいて、第1節点17の移動先20が探索される(第2工程S54)。本実施形態の第2ルールは、第1ルールと同様に、予め定められた条件に適合する一つの隣接節点18と第1節点17とを連結する一つの辺16の上の位置を、移動先20として決定するものである。 Next, in the wear calculation step S5 of the present embodiment, the destination 20 of the first node 17 is searched for based on the second rule different from the first rule (second step S54). Similar to the first rule, the second rule of the present embodiment moves the position on one side 16 connecting one adjacent node 18 and the first node 17 that meet the predetermined conditions to the destination. It is decided as 20.

本実施形態の第2ルールの条件は、隣接節点18が、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというものである。このような条件は、本実施形態の第1ルールの条件(隣接節点18が、トレッド部11aの外面14を構成しないというもの)を満たさない隣接節点18も、検索対象に含まれる。したがって、第2ルールは、第1ルールに比べて、第1節点17の移動先20をより確実に探索することができる。 The condition of the second rule of the present embodiment is that the adjacent node 18 is located on the innermost side in the radial direction of the tire. Such a condition also includes the adjacent node 18 that does not satisfy the condition of the first rule of the present embodiment (the adjacent node 18 does not form the outer surface 14 of the tread portion 11a). Therefore, the second rule can more reliably search for the destination 20 of the first node 17 as compared with the first rule.

図9(b)に示したように、第1節点17には、第1節点17と辺16を介して隣接する隣接節点18が2つ存在する(この例では、一方の隣接節点18a及び他方の隣接節点18b)。これらの二つ隣接節点18a、18bのうち、第2ルールの条件(即ち、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというもの)に適合する隣接節点18は、一つのみ存在している(この例では、他方の隣接節点18b)。このような場合、第2工程S54では、第2ルールの条件に適合する一つの隣接節点18(この例では、他方の隣接節点18b)と第1節点17とを連結する一つの辺(この例では、他方の辺16b)の上の位置に、第1節点17の移動先20が決定される。 As shown in FIG. 9B, the first node 17 has two adjacent nodes 18 adjacent to each other via the first node 17 and the side 16 (in this example, one adjacent node 18a and the other). Adjacent node 18b). Of these two adjacent nodes 18a and 18b, there is only one adjacent node 18 that meets the conditions of the second rule (that is, it is located on the innermost side in the radial direction of the tire) (this example). Then, the other adjacent node 18b). In such a case, in the second step S54, one side connecting one adjacent node 18 (in this example, the other adjacent node 18b) and the first node 17 that meet the conditions of the second rule (this example). Then, the destination 20 of the first node 17 is determined at a position above the other side 16b).

本実施形態の第2工程S54では、決定された一つの辺16(この例では、他方の辺16b)に沿って、第1節点17から隣接節点18(この例では、他方の隣接節点18b)側に、第1節点17の摩耗エネルギーEから計算された移動量Mを離間した位置を、第1節点17の移動先20として決定される。このような移動先20に第1節点17を移動させることで、第1節点17をタイヤ半径方向内側に移動させることができる。決定された移動先20は、コンピュータ1に記憶される。 In the second step S54 of the present embodiment, the first node 17 to the adjacent node 18 (in this example, the other adjacent node 18b) along one determined side 16 (in this example, the other side 16b). The position separated from the movement amount M calculated from the wear energy E of the first node 17 on the side is determined as the movement destination 20 of the first node 17. By moving the first node 17 to such a destination 20, the first node 17 can be moved inward in the radial direction of the tire. The determined destination 20 is stored in the computer 1.

次に、本実施形態の摩耗計算工程S5では、第1節点17を、探索された移動先20に移動させる(工程S55)。図7(a)に示されるように、移動先20は、第1節点17のタイヤ半径方向内側に位置している。このような移動先20に、第1節点17を移動させることで、図7(b)に示されるように、トレッド部11aの摩耗状態を計算することができる。移動させた第1節点17は、コンピュータ1に記憶される。 Next, in the wear calculation step S5 of the present embodiment, the first node 17 is moved to the searched destination 20 (step S55). As shown in FIG. 7A, the moving destination 20 is located inside the first node 17 in the tire radial direction. By moving the first node 17 to such a destination 20, the wear state of the tread portion 11a can be calculated as shown in FIG. 7 (b). The moved first node 17 is stored in the computer 1.

工程S55では、図7(b)に示されるように、移動後の第1節点17と隣接節点18との距離L1が、予め定められた閾値以下である場合、第1節点17を削除して、隣接節点18を新たな第1節点17として定義される。これにより、摩耗計算工程S5では、トレッド部11aの摩耗をさらに進展させることができる。なお、距離L1の閾値については、例えば、求められるシミュレーション精度に応じて、適宜設定することができる。 In step S55, as shown in FIG. 7B, when the distance L1 between the first node 17 and the adjacent node 18 after movement is equal to or less than a predetermined threshold value, the first node 17 is deleted. , Adjacent node 18 is defined as the new first node 17. As a result, in the wear calculation step S5, the wear of the tread portion 11a can be further advanced. The threshold value of the distance L1 can be appropriately set according to, for example, the required simulation accuracy.

なお、第2工程S54において、移動先20を決定することができなかった場合には、第1節点17を移動させることができない。この場合、摩耗状態の計算を中断して、タイヤモデルを入力する工程S1(図3に示す)から再度実施されてもよい。 If the destination 20 cannot be determined in the second step S54, the first node 17 cannot be moved. In this case, the calculation of the wear state may be interrupted, and the process may be performed again from step S1 (shown in FIG. 3) for inputting the tire model.

次に、本実施形態の摩耗計算工程S5では、全ての第1節点17が移動先20に移動したか否かが判断される(工程S56)。工程S56において、全ての第1節点17が移動先20に移動したと判断された場合(工程S56において、「Y」)、次の工程S6(図3に示す)が実施される。他方、工程S56において、全ての第1節点17が移動先20に移動していないと判断された場合(工程S56において、「N」)、他の第1節点17を選択し(工程S58)、工程S51~工程S56が再度実施される。これにより、摩耗計算工程S5では、全ての第1節点17を、探索された移動先20に移動させることができる。したがって、本実施形態の摩耗計算工程S5では、トレッド部11aの摩耗状態を計算することができる。 Next, in the wear calculation step S5 of the present embodiment, it is determined whether or not all the first nodes 17 have moved to the destination 20 (step S56). When it is determined in step S56 that all the first nodes 17 have moved to the destination 20 (“Y” in step S56), the next step S6 (shown in FIG. 3) is carried out. On the other hand, when it is determined in step S56 that all the first nodes 17 have not moved to the destination 20 (“N” in step S56), another first node 17 is selected (step S58). Steps S51 to S56 are carried out again. As a result, in the wear calculation step S5, all the first nodes 17 can be moved to the searched destination 20. Therefore, in the wear calculation step S5 of the present embodiment, the wear state of the tread portion 11a can be calculated.

本実施形態の摩耗計算工程S5では、第1ルールに基づいて、第1節点17の移動先20が見つからなくても、第2ルールに基づいて、第1節点17の移動先20を探索することができる。したがって、本実施形態のシミュレーション方法では、第1節点17をタイヤ半径方向内側に確実に移動させることができるため、トレッド部11aの摩耗状態を安定して計算することができる。さらに、移動先20は、実際のタイヤ2の摩耗量として計算された移動量Mに基づいて決定されるため、実際のタイヤ2の摩耗形状にさらに近似した計算結果を得ることができる。 In the wear calculation step S5 of the present embodiment, even if the destination 20 of the first node 17 is not found based on the first rule, the destination 20 of the first node 17 is searched based on the second rule. Can be done. Therefore, in the simulation method of the present embodiment, since the first node 17 can be reliably moved inward in the radial direction of the tire, the wear state of the tread portion 11a can be stably calculated. Further, since the moving destination 20 is determined based on the moving amount M calculated as the actual wear amount of the tire 2, it is possible to obtain a calculation result that is closer to the actual wear shape of the tire 2.

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、予め定められた終了条件を満足したか否かが判断される(工程S6)。終了条件については、例えば、計算終了時間や、トレッド部11aの摩耗量など、適宜設定することができる。工程S6において、終了条件を満足したと判断された場合(工程S6で、「Y」)、次の工程S7が実施される。他方、工程S6において、終了条件を満たしていないと判断された場合(工程S6で、「N」)、摩耗したタイヤモデル11に基づいて、工程S4~工程S6が再度実施される。これにより、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(図1に示す))では、終了条件を満たすまで継続して転動したトレッド部11aの摩耗状態を、擬似的に計算することができる。 Next, in the simulation method of the present embodiment, it is determined whether or not the predetermined end condition is satisfied (step S6). The end condition can be appropriately set, for example, the calculation end time, the amount of wear of the tread portion 11a, and the like. When it is determined in step S6 that the termination condition is satisfied (“Y” in step S6), the next step S7 is carried out. On the other hand, if it is determined in step S6 that the end condition is not satisfied (“N” in step S6), steps S4 to S6 are performed again based on the worn tire model 11. Thereby, in the simulation method of the present embodiment (simulation device 1A (shown in FIG. 1)), the wear state of the tread portion 11a that has been continuously rolled until the end condition is satisfied can be calculated in a pseudo manner.

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ1が、トレッド部11aの摩耗状態が良好か否かを評価する(工程S7)。摩耗状態が良好か否かの評価基準については、例えば、トレッド部11aの摩耗量の大きさや、所定の摩耗量に達するまでの計算ステップ(摩耗の進展ステップ)数等に基づいて、適宜設定することができる。本実施形態の工程S7では、例えば、陸部モデル13(図5に示す)でタイヤ周方向に隔設されたブロックモデル(図示省略)の偏摩耗(ヒールアンドトゥ摩耗)等の大きさに基づいて、摩耗状態が、良好か否かが評価される。 Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 evaluates whether or not the wear state of the tread portion 11a is good (step S7). The evaluation criteria for whether or not the wear state is good is appropriately set based on, for example, the size of the wear amount of the tread portion 11a, the number of calculation steps (wear progress steps) until the predetermined wear amount is reached, and the like. be able to. In step S7 of the present embodiment, for example, based on the magnitude of uneven wear (heel-and-toe wear) of the block model (not shown) separated in the tire circumferential direction in the land model 13 (shown in FIG. 5). Whether the wear condition is good or not is evaluated.

本実施形態の工程S7では、先ず、摩耗後のタイヤモデル11について、ブロックモデル(図示省略)の先着側の外径と、後着側の外径との差(ヒールアンドトゥ摩耗)が計算される。工程S7では、先着側の外径と後着側の外径との差が、予め定められた範囲内である場合に、摩耗状態が良好であると判断している。 In step S7 of the present embodiment, first, for the tire model 11 after wear, the difference (heel and toe wear) between the outer diameter on the first-come-first-served side and the outer diameter on the second-come-first-served side of the block model (not shown) is calculated. In step S7, when the difference between the outer diameter on the first-come-first-served side and the outer diameter on the second-come-first-served side is within a predetermined range, it is determined that the wear state is good.

工程S7において、トレッド部11aの摩耗状態が良好であると判断された場合(工程S7において、「Y」)、図2に示したタイヤ2の設計図(CADデータ)に基づいて、タイヤ2が製造される(工程S8)。他方、工程S7において、トレッド部11aの摩耗状態が良好でないと判断された場合(工程S7において、「N」)、タイヤ2(図2に示す)が再設計され(工程S9)、工程S1~工程S7が再度実施される。これにより、本実施形態のシミュレーション方法では、トレッド部2aの摩耗状態が良好なタイヤ2を確実に設計することができる。 When it is determined in step S7 that the wear state of the tread portion 11a is good (“Y” in step S7), the tire 2 is based on the design drawing (CAD data) of the tire 2 shown in FIG. Manufactured (step S8). On the other hand, when it is determined in step S7 that the wear state of the tread portion 11a is not good (“N” in step S7), the tire 2 (shown in FIG. 2) is redesigned (step S9), and steps S1 to S1 to Step S7 is carried out again. Thereby, in the simulation method of the present embodiment, it is possible to reliably design the tire 2 in which the tread portion 2a is in a good wear state.

本実施形態の第2ルールの条件としては、隣接節点18が、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというものが例示されたが、このような態様に限定されない。図10は、本発明の他の実施形態の第2ルールに基づいて移動先20が決定された第1節点17を示す図である。この実施形態において、前実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。 The condition of the second rule of the present embodiment is exemplified that the adjacent node 18 is located on the innermost side in the radial direction of the tire, but the present invention is not limited to such an embodiment. FIG. 10 is a diagram showing a first node 17 in which a destination 20 is determined based on the second rule of another embodiment of the present invention. In this embodiment, the same configurations as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

この実施形態の第2ルールの条件は、隣接節点18が、隣接節点18と第1節点17とを連結する辺16と、第1節点17からタイヤ半径方向内側にのびる直線31とのなす角度α1が最小であるというものである。 The condition of the second rule of this embodiment is the angle α1 formed by the adjacent node 18 between the side 16 connecting the adjacent node 18 and the first node 17 and the straight line 31 extending inward in the tire radial direction from the first node 17. Is the minimum.

図10に示されるように、第1節点17には、第1節点17と辺16を介して隣接する隣接節点18が2つ存在する。これらの隣接節点18のうち、第1ルールの条件(即ち、トレッド部11aの外面14を構成しないというもの)に適合する隣接節点18は、一つも存在しない。一方、二つ隣接節点18a、18bのうち、第2ルールの条件(即ち、隣接節点18が、隣接節点18と第1節点17とを連結する辺16と、第1節点17からタイヤ半径方向内側に垂直にのびる直線31とのなす角度α1が最小であるというもの)に適合する隣接節点18は、一つのみ存在している(この例では、他方の隣接節点18b)。このような場合、第2工程S54では、第2ルールの条件に適合する一つの隣接節点18(この例では、他方の隣接節点18b)と第1節点17とを連結する一つの辺(この例では、他方の辺16b)の上の位置に、第1節点17の移動先20が決定される。 As shown in FIG. 10, the first node 17 has two adjacent nodes 18 adjacent to each other via the first node 17 and the side 16. Among these adjacent nodes 18, none of the adjacent nodes 18 satisfy the condition of the first rule (that is, the outer surface 14 of the tread portion 11a is not formed). On the other hand, of the two adjacent nodes 18a and 18b, the condition of the second rule (that is, the adjacent node 18 is the side 16 connecting the adjacent node 18 and the first node 17 and the inside in the tire radial direction from the first node 17). There is only one adjacent node 18 that conforms to the angle α1 formed by the straight line 31 extending perpendicular to the vertical line 31 (in this example, the other adjacent node 18b). In such a case, in the second step S54, one side connecting one adjacent node 18 (in this example, the other adjacent node 18b) and the first node 17 that meet the conditions of the second rule (this example). Then, the destination 20 of the first node 17 is determined at a position above the other side 16b).

図11(a)、(b)は、本発明のさらに他の実施形態のトレッド部11aの拡大図である。この実施形態において、前実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。 11 (a) and 11 (b) are enlarged views of the tread portion 11a of still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the same configurations as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

図11(a)に示した第1節点17には、第1節点17と辺16を介して隣接する隣接節点18が四つ存在する。これらの隣接節点18のうち、第1ルールの条件(即ち、トレッド部11aの外面14を構成しないというもの)に適合する隣接節点18は、二つ存在する(この例では、一方の隣接節点18a及び他方の隣接節点18b)。このような場合、第1節点17の移動先20の候補としては、一方の隣接節点18aと第1節点17とを連結する一方の辺16aの上の位置、及び、他方の隣接節点18bと第1節点17とを連結する他方の辺16bの上の位置が含まれる。したがって、第1工程S52では、第1ルールに適合する第1節点17の移動先20を一つに絞り込む(即ち、一つの移動先20を見つける)ことができず、工程S55において、第1節点17を移動させることができない。 At the first node 17 shown in FIG. 11A, there are four adjacent nodes 18 adjacent to the first node 17 via the side 16. Of these adjacent nodes 18, there are two adjacent nodes 18 that meet the conditions of the first rule (that is, the outer surface 14 of the tread portion 11a is not formed) (in this example, one of the adjacent nodes 18a). And the other adjacent node 18b). In such a case, candidates for the destination 20 of the first node 17 include a position on one side 16a connecting one adjacent node 18a and the first node 17, and the other adjacent node 18b and the first. A position on the other side 16b connecting the one node 17 is included. Therefore, in the first step S52, the destination 20 of the first node 17 that conforms to the first rule cannot be narrowed down to one (that is, one destination 20 is found), and in the process S55, the first node 20 cannot be narrowed down. 17 cannot be moved.

このような場合、第2工程S54では、第2ルールに基づいて、第1節点17の移動先20が一つに絞り込まれるのが望ましい。この実施形態の第2ルールの条件は、第1ルールで探索された複数の隣接節点18(一例として、図11(b)に示した一方の隣接節点18a及び他方の隣接節点18b)のうち、一つの隣接節点18を限定するためのものである。この実施形態の第2ルールの条件は、隣接節点18が、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというものである。 In such a case, in the second step S54, it is desirable that the destination 20 of the first node 17 is narrowed down to one based on the second rule. The condition of the second rule of this embodiment is that among the plurality of adjacent nodes 18 searched by the first rule (for example, one adjacent node 18a and the other adjacent node 18b shown in FIG. 11B). The purpose is to limit one adjacent node 18. The condition of the second rule of this embodiment is that the adjacent node 18 is located on the innermost side in the radial direction of the tire.

図11(b)に示されるように、第2ルールの条件(即ち、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというもの)に適合する隣接節点18は、一つのみ存在している(この例では、他方の隣接節点18b)。このような場合、第2工程S54では、第2ルールの条件に適合する一つの隣接節点18(この例では、他方の隣接節点18b)と第1節点17とを連結する一つの辺(この例では、他方の辺16b)の上の位置に、第1節点17の移動先20が決定される。 As shown in FIG. 11 (b), there is only one adjacent node 18 that meets the conditions of the second rule (that is, it is located on the innermost side in the radial direction of the tire) (in this example, it is located). , The other adjacent node 18b). In such a case, in the second step S54, one side connecting one adjacent node 18 (in this example, the other adjacent node 18b) and the first node 17 that meet the conditions of the second rule (this example). Then, the destination 20 of the first node 17 is determined at a position above the other side 16b).

このように、この実施形態の第2工程S54では、第1ルールで複数の隣接節点18が探索されたとしても、一つの隣接節点18を限定することができる。したがって、この実施形態では、第1節点17をタイヤ半径方向内側に確実に移動させることができるため、トレッド部11aの摩耗状態を安定して計算することができる。 As described above, in the second step S54 of this embodiment, even if a plurality of adjacent nodes 18 are searched by the first rule, one adjacent node 18 can be limited. Therefore, in this embodiment, since the first node 17 can be reliably moved inward in the radial direction of the tire, the wear state of the tread portion 11a can be stably calculated.

前実施形態の第2ルールの条件は、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというものが例示されたが、このような態様に限定されない。図12は、本発明の他の実施形態の第2ルールに基づいて移動先20が決定された第1節点17を示す図である。この実施形態において、前実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。 The condition of the second rule of the previous embodiment is exemplified that it is located on the innermost side in the radial direction of the tire, but the condition is not limited to such an embodiment. FIG. 12 is a diagram showing a first node 17 in which a destination 20 is determined based on the second rule of another embodiment of the present invention. In this embodiment, the same configurations as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

この実施形態の第2ルールの条件は、隣接節点18が、隣接節点18と第1節点17とを連結する辺16と、第1節点17からタイヤ半径方向内側にのびる直線31とのなす角度α1が最小であるというものである。 The condition of the second rule of this embodiment is the angle α1 formed by the adjacent node 18 between the side 16 connecting the adjacent node 18 and the first node 17 and the straight line 31 extending inward in the tire radial direction from the first node 17. Is the minimum.

図12に示されるように、第1節点17には、第1節点17の四つの隣接節点18のうち、第1ルールの条件(即ち、トレッド部11aの外面14を構成しないというもの)に適合する隣接節点18が二つ存在している(この例では、一方の隣接節点18a及び他方の隣接節点18b)。これらの二つ隣接節点18a、18bのうち、第2ルールの条件(即ち、隣接節点18が、隣接節点18と第1節点17とを連結する辺16と、第1節点17からタイヤ半径方向内側に垂直にのびる直線31とのなす角度α1が最小であるというもの)に適合する隣接節点18は、一つのみ存在している(この例では、他方の隣接節点18b)。このような場合、第2工程S54では、第2ルールの条件に適合する一つの隣接節点18(この例では、他方の隣接節点18b)と第1節点17とを連結する一つの辺(この例では、他方の辺16b)の上の位置に、第1節点17の移動先20が決定される。 As shown in FIG. 12, the first node 17 conforms to the condition of the first rule (that is, the outer surface 14 of the tread portion 11a is not formed) among the four adjacent nodes 18 of the first node 17. There are two adjacent nodes 18 (in this example, one adjacent node 18a and the other adjacent node 18b). Of these two adjacent nodes 18a and 18b, the condition of the second rule (that is, the adjacent node 18 is the side 16 connecting the adjacent node 18 and the first node 17 and the inside in the tire radial direction from the first node 17). There is only one adjacent node 18 that conforms to the angle α1 formed by the straight line 31 extending perpendicular to the vertical line 31 (in this example, the other adjacent node 18b). In such a case, in the second step S54, one side connecting one adjacent node 18 (in this example, the other adjacent node 18b) and the first node 17 that meet the conditions of the second rule (this example). Then, the destination 20 of the first node 17 is determined at a position above the other side 16b).

図11及び図12に示した第2ルールの条件としては、隣接節点18が、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというものや、隣接節点18が、隣接節点18と第1節点17とを連結する辺16と、第1節点17からタイヤ半径方向内側にのびる直線31とのなす角度α1が最小であるというものが例示されたが、このような態様に限定されない。図13は、本発明のさらに他の実施形態の第2ルールに基づいて移動先20が決定された第1節点17を示す図である。この実施形態において、前実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。 The conditions of the second rule shown in FIGS. 11 and 12 are that the adjacent node 18 is located on the innermost side in the radial direction of the tire, and the adjacent node 18 connects the adjacent node 18 and the first node 17. Although the angle α1 formed by the side 16 and the straight line 31 extending inward in the radial direction of the tire from the first node 17 is the minimum, the present invention is not limited to this aspect. FIG. 13 is a diagram showing the first node 17 in which the destination 20 is determined based on the second rule of still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the same configurations as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

この実施形態の第2ルールの条件は、隣接節点18が、その隣接節点18と第1節点17とを連結する辺16と、トレッド部11aの外面14を構成しかつ第1節点17につながる複数の辺16の法線方向33、34を平均した方向32とのなす角度α2が最小であるというものである。ここで、「平均した方向32」とは、第1節点17につながる一方の辺16の法線方向33のベクトルと、他方の辺16の法線方向34のベクトルとの内積である。 The condition of the second rule of this embodiment is that the adjacent node 18 constitutes the side 16 connecting the adjacent node 18 and the first node 17, and the outer surface 14 of the tread portion 11a, and is connected to the first node 17. The angle α2 formed by the average direction 32 of the normal directions 33 and 34 of the side 16 is the minimum. Here, the "averaged direction 32" is an inner product of the vector of the normal direction 33 of one side 16 connected to the first node 17 and the vector of the normal direction 34 of the other side 16.

図13に示されるように、第1節点17には、第1節点17の四つの隣接節点18のうち、第1ルールの条件(即ち、トレッド部11aの外面14を構成しないというもの)に適合する隣接節点18が二つ存在している(この例では、一方の隣接節点18a及び他方の隣接節点18b)。これらの二つ隣接節点18a、18bのうち、第2ルールの条件(即ち、隣接節点18が、その隣接節点18と第1節点17とを連結する辺16と、トレッド部11aの外面14を構成しかつ第1節点17につながる複数の辺16の法線方向33、34を平均した方向32とのなす角度α2が最小であるというもの)に適合する隣接節点18は、一つのみ存在している(この例では、他方の隣接節点18b)。このような場合、第2工程S54では、第2ルールの条件に適合する一つの隣接節点18(この例では、他方の隣接節点18b)と第1節点17とを連結する一つの辺16(この例では、他方の辺16b)の上の位置に、第1節点17の移動先20が決定される。 As shown in FIG. 13, the first node 17 conforms to the condition of the first rule (that is, the outer surface 14 of the tread portion 11a is not formed) among the four adjacent nodes 18 of the first node 17. There are two adjacent nodes 18 (in this example, one adjacent node 18a and the other adjacent node 18b). Of these two adjacent nodes 18a and 18b, the condition of the second rule (that is, the adjacent node 18 constitutes a side 16 connecting the adjacent node 18 and the first node 17 and an outer surface 14 of the tread portion 11a. However, there is only one adjacent node 18 that conforms to the angle α2 formed by the average direction 32 of the normal directions 33 and 34 of the plurality of sides 16 connected to the first node 17). (In this example, the other adjacent node 18b). In such a case, in the second step S54, one side 16 (this) connecting one adjacent node 18 (in this example, the other adjacent node 18b) and the first node 17 that meet the conditions of the second rule. In the example, the destination 20 of the first node 17 is determined at a position above the other side 16b).

このような第2ルールの条件は、例えば、乗用車用のタイヤモデルに比べて、トレッドラジアスが小さくかつ要素F(i)の形状が複雑になりやすい自動二輪車用のタイヤモデルにおいて、トレッド部11aのトレッド接地面11sよりも内方に位置する隣接節点18を、効果的に探索することができる。 Such a condition of the second rule is, for example, in a tire model for a motorcycle, in which the tread radius is smaller and the shape of the element F (i) tends to be complicated as compared with the tire model for a passenger car, the tread portion 11a is satisfied. The adjacent node 18 located inward of the tread ground plane 11s can be effectively searched.

第2ルールの他の条件としては、例えば、隣接節点18が、トレッド部11aの外面14を構成しないというものでもよいし、トレッド部11aの外面14を構成するというものでもよい。このような第2ルールの条件は、トレッド部11aの外面14を構成しない隣接節点18のみならず、トレッド部11aの外面14を構成する隣接節点18も検索対象として含まれるため、第1ルールに比べて、第1節点17の移動先20をより確実に探索することができる。 As another condition of the second rule, for example, the adjacent node 18 may not form the outer surface 14 of the tread portion 11a, or may form the outer surface 14 of the tread portion 11a. Since the condition of the second rule includes not only the adjacent node 18 constituting the outer surface 14 of the tread portion 11a but also the adjacent node 18 constituting the outer surface 14 of the tread portion 11a as a search target, the first rule includes the condition. By comparison, the destination 20 of the first node 17 can be searched more reliably.

図14は、本発明のさらに他の実施形態の第2ルールに基づいて移動先が決定された第1節点17を示す斜視図である。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、同一の符号を付し、説明を省略することがある。 FIG. 14 is a perspective view showing the first node 17 whose destination is determined based on the second rule of still another embodiment of the present invention. 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.

図14に示した第1節点17には、第1節点17と辺16を介して隣接する隣接節点18が4つ存在する(隣接節点18a~18d)。上述したように、タイヤモデル11の外面14は、トレッド接地面11s、及び、タイバー11bを含んでいる。したがって、これらの隣接節点18は、トレッド部11aの外面14を構成しているため、第1ルールの条件(即ち、隣接節点18が、トレッド部11aの外面14を構成しないというもの)に適合する隣接節点18は、一つも存在しない。 At the first node 17 shown in FIG. 14, there are four adjacent nodes 18 adjacent to the first node 17 via the side 16 (adjacent nodes 18a to 18d). As described above, the outer surface 14 of the tire model 11 includes the tread contact patch 11s and the tie bar 11b. Therefore, since these adjacent nodes 18 constitute the outer surface 14 of the tread portion 11a, the conditions of the first rule (that is, the adjacent nodes 18 do not form the outer surface 14 of the tread portion 11a) are satisfied. There is no adjacent node 18.

また、4つ隣接節点18a~18dのうち、例えば、図9(b)に示した実施形態の第2ルールの条件(即ち、隣接節点18が、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというもの)や、図10に示した実施形態の第2ルールの条件(即ち、隣接節点18が、隣接節点18と第1節点17とを連結する辺16と、第1節点17からタイヤ半径方向内側に垂直にのびる直線31とのなす角度α1が最小であるというもの)に適合する隣接節点18は、トレッド接地面11sを構成する隣接節点18aである。このような隣接節点18aと第1節点17とを連結する一つの辺16の上の位置に、第1節点17の移動先(図示省略)が決定されても、第1節点17をタイヤモデル11のトレッド部11aの内部に移動させることができない。このため、トレッド部11aの摩耗状態を適切に計算することができない。 Further, among the four adjacent nodes 18a to 18d, for example, the condition of the second rule of the embodiment shown in FIG. 9B (that is, the adjacent node 18 is located on the innermost side in the radial direction of the tire). Further, the condition of the second rule of the embodiment shown in FIG. 10 (that is, the adjacent node 18 is perpendicular to the side 16 connecting the adjacent node 18 and the first node 17 and the inside in the tire radial direction from the first node 17). The adjacent node 18 conforming to the minimum angle α1 formed with the straight line 31 extending is the adjacent node 18a constituting the tread ground contact surface 11s. Even if the destination of the first node 17 (not shown) is determined at a position on one side 16 connecting the adjacent node 18a and the first node 17, the first node 17 is used as the tire model 11. Cannot be moved inside the tread portion 11a of. Therefore, the wear state of the tread portion 11a cannot be calculated appropriately.

この実施形態の第2ルールの条件は、トレッド部11aの外面14のうち、隣接節点18が、路面に接地しない外面14を構成するというものである。この条件において、4つ隣接節点18a~18dのうち、第2ルールの条件(即ち、トレッド部11aの外面14のうち、隣接節点18が、路面に接地しない外面(本例では、タイバー11b)を構成するというもの)に適合する隣接節点18は、一つのみ存在している(この例では、タイバー11bに配される隣接節点18d)。このような場合、第2工程S54では、第2ルールの条件に適合する一つの隣接節点18dと第1節点17とを連結する一つの辺16の上の位置に、第1節点17の移動先20が決定される。 The condition of the second rule of this embodiment is that, of the outer surface 14 of the tread portion 11a, the adjacent node 18 constitutes the outer surface 14 that does not touch the road surface. In this condition, of the four adjacent nodes 18a to 18d, the condition of the second rule (that is, of the outer surface 14 of the tread portion 11a, the outer surface where the adjacent node 18 does not touch the road surface (in this example, the tie bar 11b) is used. There is only one adjacent node 18 that conforms to the configuration (in this example, the adjacent node 18d arranged on the tie bar 11b). In such a case, in the second step S54, the destination of the first node 17 is moved to a position on one side 16 connecting the one adjacent node 18d and the first node 17 that meet the conditions of the second rule. 20 is determined.

このように、全ての隣接節点18がトレッド部11aの外面14(トレッド接地面11s及びタイバー11b)を構成する場合において、他の実施形態の第2ルールの条件で、第1節点17をタイヤモデル11の内部に移動させうる移動先20を決定できなくても、この実施形態の第2ルールの条件は、第1節点17をタイヤモデル11のトレッド部11aの内部に移動させうる移動先20を決定することができる。したがって、トレッド部11aの摩耗状態を適切に計算することができる。 As described above, when all the adjacent nodes 18 form the outer surface 14 (tread ground contact surface 11s and tie bar 11b) of the tread portion 11a, the first node 17 is a tire model under the condition of the second rule of another embodiment. Even if the destination 20 that can be moved to the inside of the tire model 11 cannot be determined, the condition of the second rule of this embodiment is that the destination 20 that can move the first node 17 to the inside of the tread portion 11a of the tire model 11 is set. Can be decided. Therefore, the wear state of the tread portion 11a can be appropriately calculated.

第2工程S54では、これまでに例示した複数の条件を組み合わせた第2ルールに基づいて、第1節点17の移動先20が探索されてもよい。これにより、第2工程S54では、第1節点17の移動先20をより確実に決定(探索)することができるため、トレッド部11aの摩耗状態を安定して計算することができる。 In the second step S54, the destination 20 of the first node 17 may be searched based on the second rule that combines the plurality of conditions exemplified so far. As a result, in the second step S54, the destination 20 of the first node 17 can be more reliably determined (searched), so that the wear state of the tread portion 11a can be stably calculated.

これまでの実施形態において、第1ルールとして説明した条件は、第2ルールの条件として定義されてもよいし、第2ルールとして説明した条件は、第1ルールの条件として定義されてもよい。これにより、タイヤモデル11の形状や要素F(i)の形状に合わせて、第1ルールの条件、及び、第2ルールの条件がそれぞれ定義されることにより、第1節点17の移動先20をより確実に探索することができる。 In the embodiments so far, the condition described as the first rule may be defined as the condition of the second rule, and the condition described as the second rule may be defined as the condition of the first rule. As a result, the conditions of the first rule and the conditions of the second rule are defined according to the shape of the tire model 11 and the shape of the element F (i), so that the destination 20 of the first node 17 can be moved to. You can search more reliably.

これまでの実施形態の第1ルール及び第2ルールは、隣接節点18と第1節点17とを連結する一つの辺16の上の位置を、移動先20として決定するものが例示されたが、このような態様に限定されない。例えば、第1ルール及び第2ルールは、一つの隣接節点18を移動先として決定されてもよい。このような実施形態の摩耗計算工程S5では、第1節点17を、隣接節点18に直接移動させることができるため(第1節点17を削除して、隣接節点18を新たな第1節点17として定義)、トレッド部11aの摩耗状態を短時間で計算することができる。 The first rule and the second rule of the embodiments so far have been exemplified in that the position on one side 16 connecting the adjacent node 18 and the first node 17 is determined as the movement destination 20. It is not limited to such an aspect. For example, the first rule and the second rule may be determined with one adjacent node 18 as the destination. In the wear calculation step S5 of such an embodiment, since the first node 17 can be directly moved to the adjacent node 18 (the first node 17 is deleted and the adjacent node 18 is used as a new first node 17). Definition), the wear state of the tread portion 11a can be calculated in a short time.

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3に示した処理手順に従って、タイヤモデルのトレッド部の摩耗状態が計算された(実施例1~実施例4)。実施例1~4では、図8に示した処理手順に従って、第1ルールに基づいて、第1節点の移動先を探索する第1工程と、第1工程において、第1ルールに適合する第1節点の移動先が見つからない場合に、第1ルールとは異なる第2ルールに基づいて、第1節点の移動先を探索する第2工程と、第1節点を、探索された移動先に移動させる工程とを含む摩耗計算工程が実施された。 According to the processing procedure shown in FIG. 3, the wear state of the tread portion of the tire model was calculated (Examples 1 to 4). In Examples 1 to 4, according to the processing procedure shown in FIG. 8, the first step of searching for the destination of the first node based on the first rule, and the first step of the first step, which conforms to the first rule. When the destination of the node cannot be found, the second step of searching for the destination of the first node and the first node are moved to the searched destination based on the second rule different from the first rule. A wear calculation process including the process was carried out.

比較のために、単一のルール(第1ルール)に基づいて、第1節点の移動先を探索する第1工程と、第1節点を探索された移動先に移動させる工程とを含む摩耗計算工程により、タイヤモデルのトレッド部の摩耗状態が計算された(比較例)。共通仕様は、次のとおりである。
タイヤサイズ:215/55R17
リムサイズ:17×7J
内圧:230kPa
荷重:3.51kN
第1ルールの条件:隣接節点が、トレッド部の外面を構成しないというもの
第2ルールの条件:
実施例1:隣接節点が、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというもの
実施例2:隣接節点が、その隣接節点と第1節点とを連結する辺と、
第1節点からタイヤ半径方向内側にのびる直線とのなす角度が
最小であるというもの
実施例3:隣接節点が、その隣接節点と第1節点とを連結する辺と、
トレッド部の外面を構成しかつ第1節点につながる複数の辺の
法線方向を平均した方向とのなす角度が最小であるというもの
実施例4:トレッド部の外面のうち、隣接節点が、路面に接地しない外面を
構成するというもの
For comparison, wear calculation including the first step of searching for the destination of the first node and the step of moving the first node to the searched destination based on a single rule (first rule). By the process, the wear state of the tread portion of the tire model was calculated (comparative example). The common specifications are as follows.
Tire size: 215 / 55R17
Rim size: 17 x 7J
Internal pressure: 230kPa
Load: 3.51kN
Condition of the first rule: Adjacent nodes do not form the outer surface of the tread part. Condition of the second rule:
Example 1: The adjacent node is located on the innermost side in the radial direction of the tire Example 2: The adjacent node connects the adjacent node and the first node, and
The angle between the first node and the straight line extending inward in the radial direction of the tire is
What is the minimum Example 3: An adjacent node is an edge connecting the adjacent node and the first node,
Multiple sides that make up the outer surface of the tread and connect to the first node
The angle between the normal direction and the average direction is the smallest. Example 4: Of the outer surface of the tread portion, the outer surface where the adjacent node does not touch the road surface.
To compose

テストの結果、比較例は、第1ルールに基づいて、第1節点の移動先を見つけることができず、第1節点を移動できない状態が発生した。これにより、比較例では、摩耗状態の計算が中断されてしまい、摩耗状態を安定して計算することができなかった。 As a result of the test, in the comparative example, the movement destination of the first node could not be found based on the first rule, and the state where the first node could not be moved occurred. As a result, in the comparative example, the calculation of the wear state was interrupted, and the wear state could not be calculated stably.

一方、実施例1~4は、第1ルールに基づいて、第1節点の移動先が見つからなくても、第2ルールに基づいて、第1節点の移動先を探索することができた。このため、実施例1~4は、第1節点をタイヤ半径方向内側に確実に移動させることができ、トレッド部の摩耗状態を安定して計算することができた。 On the other hand, in Examples 1 to 4, even if the destination of the first node was not found based on the first rule, the destination of the first node could be searched based on the second rule. Therefore, in Examples 1 to 4, the first node can be reliably moved inward in the radial direction of the tire, and the wear state of the tread portion can be stably calculated.

S52 第1ルールに基づいて、第1節点の移動先を探索する第1工程
S54 第2ルールに基づいて、第1節点の移動先を探索する第2工程
S55 第1節点を、探索された移動先に移動させる工程
S52 First step of searching for the destination of the first node based on the first rule S54 Second step of searching for the destination of the first node based on the second rule S55 Searched for the first node Process to move first

Claims (8)

コンピュータを用いて、タイヤのトレッド部の摩耗状態を計算するためのシミュレーション方法であって、
複数の節点を有する有限個の要素を用いて、前記タイヤをモデル化したタイヤモデルを、前記コンピュータに入力する工程と、
前記コンピュータが、前記節点のうち、前記タイヤモデルの前記トレッド部の外面を構成する第1節点をタイヤ半径方向内側に移動させて、前記トレッド部の摩耗状態を計算する摩耗計算工程とを含み、
前記摩耗計算工程は、予め定められた第1ルールに基づいて、前記第1節点の移動先を探索する第1工程と、
前記第1工程において、前記第1ルールに適合する前記第1節点の移動先が見つからない場合に、前記第1ルールとは異なる第2ルールに基づいて、前記第1節点の移動先を探索する第2工程と、
前記第1節点を、前記探索された移動先に移動させる工程と、
を含むタイヤのシミュレーション方法。
It is a simulation method for calculating the wear state of the tread part of a tire using a computer.
A process of inputting a tire model, which is a model of the tire, into the computer using a finite number of elements having a plurality of nodes.
The computer includes, among the nodes, a wear calculation step of moving the first node constituting the outer surface of the tread portion of the tire model inward in the tire radial direction to calculate the wear state of the tread portion.
The wear calculation step includes a first step of searching for a destination of the first node based on a predetermined first rule, and a first step.
In the first step, when the destination of the first node that matches the first rule is not found, the destination of the first node is searched based on the second rule different from the first rule. Second step and
The step of moving the first node to the searched destination, and
Tire simulation method including.
前記要素は、隣接する前記節点間を連結する辺を含み、
前記節点は、前記第1節点と前記辺を介して隣接する節点である複数の隣接節点を含み、
前記第1ルール及び前記第2ルールは、予め定められた条件に適合する一つの前記隣接節点、又は、前記隣接節点と前記第1節点とを連結する一つの辺の上の位置を、前記移動先として決定するものである、請求項1記載のタイヤのシミュレーション方法。
The element includes an edge connecting adjacent nodes.
The node includes a plurality of adjacent nodes that are adjacent to the first node via the side.
The first rule and the second rule move the position on one adjacent node that meets a predetermined condition or one side connecting the adjacent node and the first node. The tire simulation method according to claim 1, which is determined first.
前記条件は、前記隣接節点が、前記トレッド部の前記外面を構成しないというものである、請求項2記載のタイヤのシミュレーション方法。 The tire simulation method according to claim 2, wherein the adjacent node does not form the outer surface of the tread portion. 前記条件は、前記隣接節点が、前記トレッド部の前記外面を構成するというものである、請求項2記載のタイヤのシミュレーション方法。 The tire simulation method according to claim 2, wherein the adjacent node constitutes the outer surface of the tread portion. 前記条件は、前記トレッド部の前記外面のうち、前記隣接節点が、路面に接地しない外面を構成するというものである、請求項4記載のタイヤのシミュレーション方法。 The tire simulation method according to claim 4, wherein the condition is that the adjacent node of the outer surface of the tread portion constitutes an outer surface that does not touch the road surface. 前記条件は、前記隣接節点が、タイヤ半径方向の最も内側に位置するというものである、請求項2乃至5のいずれかに記載のタイヤのシミュレーション方法。 The tire simulation method according to any one of claims 2 to 5, wherein the adjacent node is located on the innermost side in the radial direction of the tire. 前記条件は、前記隣接節点が、その隣接節点と前記第1節点とを連結する前記辺と、前記第1節点からタイヤ半径方向内側にのびる直線とのなす角度が最小であるというものである、請求項2乃至6のいずれかに記載のタイヤのシミュレーション方法。 The condition is that the angle between the adjacent node connecting the adjacent node and the first node and the straight line extending inward in the radial direction of the tire from the first node is the minimum. The tire simulation method according to any one of claims 2 to 6. 前記条件は、前記隣接節点が、その隣接節点と前記第1節点とを連結する前記辺と、前記トレッド部の前記外面を構成しかつ前記第1節点につながる複数の前記辺の法線方向を平均した方向とのなす角度が最小であるというものである、請求項2乃至7のいずれかに記載のタイヤのシミュレーション方法。 The condition is that the adjacent node constitutes the side connecting the adjacent node and the first node, and the normal direction of a plurality of the sides connected to the outer surface of the tread portion and connected to the first node. The method for simulating a tire according to any one of claims 2 to 7, wherein the angle formed with the average direction is the minimum.
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