JP4814751B2 - Tire model creation method, apparatus, and program - Google Patents
Tire model creation method, apparatus, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP4814751B2 JP4814751B2 JP2006271854A JP2006271854A JP4814751B2 JP 4814751 B2 JP4814751 B2 JP 4814751B2 JP 2006271854 A JP2006271854 A JP 2006271854A JP 2006271854 A JP2006271854 A JP 2006271854A JP 4814751 B2 JP4814751 B2 JP 4814751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tire
- model
- cross
- section
- members
- 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
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/82—Elements for improving aerodynamics
Landscapes
- Tires In General (AREA)
Description
本発明は、タイヤモデルの作成方法、装置、及びプログラムにかかり、自動車等に使用される空気入りタイヤの性能を解析するときに用いられるタイヤモデルの作成方法、装置、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a tire model creation method, apparatus, and program, and relates to a tire model creation method, apparatus, and program used when analyzing the performance of a pneumatic tire used in an automobile or the like.
タイヤ挙動についての解析は、実際に設計・製造したタイヤを計測したり自動車に装着して得た性能試験結果を用いたりしたものから、計算機(コンピュータ)環境の発達に伴って、計算機上でシミュレーションによって実現できるようになってきている。このタイヤ挙動をシミュレーションによって解析する主要な方法としては、有限要素法(FEM)等の数値解析手法が主に用いられている。FEMは、構造体を有限個の要素でモデル化して、コンピュータを用いて構造体の挙動を解析する手法であり、その特徴から構造体を有限個の要素に分割する(以下、メッシュ分割、または要素分割という。)ことが必要である。予測精度の高いタイヤ挙動をシミュレーションするためには、有限個の要素で構成されるシミュレーション用のタイヤモデル(数値データから構成されている)を如何に実際のタイヤ形状と同じように製作するかが重要である。 The analysis of tire behavior is based on the results of measuring the tires actually designed and manufactured and using the results of performance tests obtained by mounting them on automobiles. Can now be realized. As a main method for analyzing the tire behavior by simulation, a numerical analysis method such as a finite element method (FEM) is mainly used. FEM is a technique of modeling a structure with a finite number of elements and analyzing the behavior of the structure using a computer, and divides the structure into a finite number of elements from its features (hereinafter referred to as mesh division or Element division). In order to simulate tire behavior with high prediction accuracy, how to produce a tire model for simulation (consisting of numerical data) composed of a finite number of elements in the same way as the actual tire shape is important.
そこで、タイヤの挙動をシミュレーションする技術としてタイヤをモデル化して有限要素法(FEM)によりシミュレーションする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, as a technique for simulating the behavior of the tire, a technique for modeling the tire and simulating it by a finite element method (FEM) is known (for example, see Patent Document 1).
この有限要素法には、静的なタイヤ解析に適している陰解法(Implicit,またはStatic analysis)と慣性力などの動的な成分を考慮することができる陽解法(Explicit,またはDynamic analysis)の2種類の解法が知られている。特に、タイヤを速度100km/hで転動させるようなシミュレーションでは、回転により生じる遠心力の影響を無視してしまうとシミュレーションによる予測精度を低下させる恐れがあるので、動的解析が可能な陽解法による有限要素法(以下、陽解法FEMという)を用いることが一般的である。また、タイヤが路面の突起物を踏む解析や不正地路面を走行するような動的成分を含む解析でも、動的解析の特質から陽解法FEMが用いられる。陽解法FEMは、例えば、ABAQUS-Explicit,Pam-Crash, Dyna3Dなどの市販の汎用ソフトウエアが知られている。
ところで、タイヤの形状や構造を設計するにあたり、タイヤが走行している間の変形度合いや内部応力等のタイヤ性能を有限要素法(FEM)によりシミュレーションするとき、例えばカーカスラインやベルトラインは、内圧を保持し、かつ荷重時や転勤時のタイヤ挙動に大きく関与する重要な設計要素であり、トップトレッド部の溝数・位置は、転動時の踏面内せん断力や接地挙動に大きな影響を与える。 By the way, in designing the tire shape and structure, when simulating the tire performance such as the degree of deformation and internal stress while the tire is running by the finite element method (FEM), for example, the carcass line and the belt line have an internal pressure. The number and position of the grooves in the top tread has a significant effect on the shear force in the tread and the ground contact behavior during rolling. .
しかしながら、形状や構造の異なるタイヤの性能を予測するためには、タイヤ性能を忠実にシミュレートできるように各々のタイヤの形状や構造に合致したタイヤモデルを一つ一つ作成しなければならなかった。特に、複数の設計因子を同時に検討する場合は組合せが膨大な数になり、タイヤモデルの作成は膨大な工数を要していた。このため、計算時間は長時間化する傾向にあり、タイヤ性能を予測する等のタイヤの挙動を模擬することは、結果的に計算コスト高(計算時間がかかる)であった。 However, in order to predict the performance of tires with different shapes and structures, tire models must be created one by one that match the shape and structure of each tire so that the tire performance can be faithfully simulated. It was. In particular, when a plurality of design factors are examined at the same time, the number of combinations is enormous, and the creation of a tire model requires an enormous amount of man-hours. For this reason, the calculation time tends to be long, and simulating the behavior of the tire such as predicting the tire performance results in high calculation cost (it takes calculation time).
本発明は、上記事実を考慮して、有限要素法等の数値解析手法によるタイヤの解析等において、計算効率を向上できるタイヤモデルの作成方法、装置、及びプログラムを得ることが目的である。 In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a tire model creation method, apparatus, and program capable of improving calculation efficiency in a tire analysis or the like by a numerical analysis method such as a finite element method.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、使用状態でタイヤの挙動を模擬的に解析するために、タイヤを数値計算モデルに対応させて計算するタイヤモデルの作成方法であって、同一種類で異なる断面形状のタイヤ部材を各々含んだ複数のタイヤ断面形状を重ね合わせた状態で要素分割すると共に、要素分割された前記各タイヤ部材の少なくとも一部に対応する各要素を形成候補部材に設定したタイヤ断面基本モデルを予め作成して記憶手段に記憶しておき、前記記憶手段から読み取ったタイヤ断面基本モデルに設定された形成候補部材の少なくとも1つを指定し、指定した形成候補部材が非存在となるように、指定した形成候補部材について対応するタイヤ部材として予め定めた材料定数より小さい材料定数を定めて前記タイヤ断面基本モデルをタイヤ断面修正モデルに修正し、修正したタイヤ断面修正モデルに基づいてタイヤモデルを作成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a tire model creation method for calculating a tire corresponding to a numerical calculation model in order to simulate the behavior of the tire in a use state. A plurality of tire cross-sectional shapes each including a tire member of the same type and different cross-sectional shape are divided into elements, and each element corresponding to at least a part of each tire member divided into elements is formed as a candidate A tire cross-section basic model set for the member is created in advance and stored in the storage means, and at least one formation candidate member set in the tire cross-section basic model read from the storage means is designated, and the designated formation candidate is designated. The tire is determined by setting a material constant smaller than a predetermined material constant as a corresponding tire member for the designated formation candidate member so that no member exists. Fixed surface basic model of the tire cross-section modified model, characterized by creating a tire model based on the modified tire section modified model.
本発明では、記憶手段には、複数のタイヤ断面形状を重ね合わせた状態で要素分割されその要素分割された各タイヤ部材の少なくとも一部に対応する各要素を形成候補部材に設定されたタイヤ断面基本モデルが記憶されている。すなわち、タイヤ部材の少なくとも一部に対応する各要素が形成候補部材としてタイヤ部材毎に対応されたマッピングテーブルとして予め作成して記憶されている。この形成候補部材の少なくとも1つを指定すると、指定した形成候補部材が非存在となるように、指定した形成候補部材について対応するタイヤ部材として予め定めた材料定数より小さい材料定数が定められる。この材料定数が定められたタイヤ断面基本モデルをタイヤ断面修正モデルとして修正する。として、タイヤ断面修正モデルからタイヤモデルを作成する。このことは、形成候補部材がタイヤモデル上で数値計算上では非存在となるダミー要素として機能するべく指定されることになり、タイヤモデルの形状や構造を複数作成することができる。すなわち、材料定数の設定を変更するのみで、あたかもそこに要素が存在しないかのようにふるまわせることが可能な複数のタイヤモデルを作成することができる。 In the present invention, in the storage means, a tire cross section in which a plurality of tire cross-sectional shapes are overlaid and each element corresponding to at least part of each tire member divided into the elements is set as a formation candidate member The basic model is stored. That is, each element corresponding to at least a part of the tire member is created and stored in advance as a mapping table corresponding to each tire member as a formation candidate member. When at least one of the formation candidate members is designated, a material constant smaller than a material constant predetermined as a tire member corresponding to the designated formation candidate member is determined so that the designated formation candidate member does not exist. The tire cross-section basic model in which the material constant is determined is corrected as a tire cross-section correction model. A tire model is created from the tire cross-section correction model. This means that the formation candidate member is designated to function as a dummy element that does not exist in the numerical calculation on the tire model, and a plurality of tire model shapes and structures can be created. That is, it is possible to create a plurality of tire models that can behave as if there are no elements by simply changing the material constant setting.
タイヤモデルには、タイヤ外面形状を表すラインの他、タイヤクラウン形状を表すライン、タイヤのカーカスを表すカーカスライン、タイヤ内部のベルトを表すベルトライン、タイヤ内部のカーカスプライの折り返しラインを表す折り返しプライライン、各種補強材のラインを表す補強材ラインがあり、リブ溝等の溝やサイプが含まれている。タイヤモデルでは、これらを特定する位置等が定められる。具体的には、タイヤゴム部材のゲージ分布及びベルト部の構造を表す各ベルト層の角度、幅、コード種類、打ち込み密度、並びにパターンの形状を表す、ブロック形状、ブロック溝壁角度、サイプの位置、本数、長さを含ませることができる。 The tire model includes a line representing the outer shape of the tire, a line representing the tire crown shape, a carcass line representing the carcass of the tire, a belt line representing the belt inside the tire, and a folded ply representing the folded line of the carcass ply inside the tire. There are reinforcing material lines representing lines and various reinforcing material lines, and grooves such as rib grooves and sipes are included. In the tire model, a position for identifying these is determined. Specifically, the angle distribution of the belt layer representing the gauge distribution of the tire rubber member and the structure of the belt portion, the width, the cord type, the driving density, and the pattern shape representing the block shape, block groove wall angle, sipe position, The number and length can be included.
そこで、タイヤ部材として、請求項2にも記載したカーカスライン、請求項3のみ記載したベルトライン、及びタイヤゴム部材例えば請求項4にも記載したリブ溝を採用することができる。これらのタイヤ部材を設定することで、異なるタイヤ形状や構造に対応するタイヤモデルを得る場合に、材料定数の設定を変更するのみで、あたかも前記タイヤ部材の少なくとも一部が存在しないかのようにふるまわせることが可能な複数のタイヤモデルを自在に作成することができる。
Therefore, the carcass line described in claim 2, the belt line described only in claim 3, and the tire rubber member such as the rib groove described in
また、請求項5にも記載したように、材料定数としては、弾性係数、粘性係数、及びポアソン比の少なくとも1つの要素変形時の挙動を規定する定数を採用することができる。この要素変形時の挙動を規定する定数を設定するのみで、要素変形に寄与しない要素を定めることができ、簡便に複数のタイヤモデルを作成することができる。 Further, as described in claim 5, as the material constant, a constant defining at least one element deformation behavior of an elastic coefficient, a viscosity coefficient, and a Poisson's ratio can be adopted. Only by setting a constant that defines the behavior at the time of element deformation, elements that do not contribute to element deformation can be determined, and a plurality of tire models can be easily created.
前記モデルを用いることで、短時間で、精度の高いタイヤの挙動をシミュレーションでき、そのタイヤモデルの作成装置も提供できる。詳細には、請求項6にも記載したように、使用状態でタイヤの挙動を模擬的に解析するために、タイヤを数値計算モデルに対応させて計算するタイヤモデルの作成装置であって、同一種類で異なる断面形状のタイヤ部材を各々含んだ複数のタイヤ断面形状を重ね合わせた状態で要素分割すると共に、要素分割された前記各タイヤ部材の少なくとも一部に対応する各要素を形成候補部材に設定したタイヤ断面基本モデルを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み取ったタイヤ断面基本モデルに設定された形成候補部材の少なくとも1つを指定する指定手段と、指定した形成候補部材が非存在となるように、指定した形成候補部材について対応するタイヤ部材として予め定めた材料定数より小さい材料定数を定めて前記タイヤ断面基本モデルをタイヤ断面修正モデルに修正する修正手段と、修正したタイヤ断面修正モデルに基づいてタイヤモデルを作成する作成手段とを備えたことを特徴とする。 By using the model, the behavior of the tire with high accuracy can be simulated in a short time, and a tire model creation device can also be provided. Specifically, as described in claim 6, in order to simulate the behavior of the tire in a use state, the tire model creation device calculates the tire corresponding to the numerical calculation model, and the same A plurality of tire cross-sectional shapes each including tire members having different cross-sectional shapes are divided into elements, and each element corresponding to at least a part of each of the tire members divided into elements is defined as a formation candidate member. A storage means for storing the set tire cross-section basic model; a specifying means for specifying at least one formation candidate member set in the tire cross-section basic model read from the storage means; and the specified formation candidate member does not exist The tire cross-section basic model is determined by setting a material constant smaller than a predetermined material constant as a corresponding tire member for the designated formation candidate member. And correction means for correcting the tire section modified model, characterized by comprising a generating means for generating a tire model based on the modified tire section modified model.
また、コンピュータによってタイヤの挙動を解析する場合には、前記モデルを用いることで、計算負荷を減じて数値計算を行うことが可能になる。このタイヤモデルは、請求項7にも記載したように、使用状態でタイヤの挙動を模擬的に解析するために、タイヤを数値計算モデルに対応させて計算するコンピュータを、同一種類で異なる断面形状のタイヤ部材を各々含んだ複数のタイヤ断面形状を重ね合わせた状態で要素分割すると共に、要素分割された前記各タイヤ部材の少なくとも一部に対応する各要素を形成候補部材に設定したタイヤ断面基本モデルを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み取ったタイヤ断面基本モデルに設定された形成候補部材の少なくとも1つを指定する指定手段と、指定した形成候補部材が非存在となるように、指定した形成候補部材について対応するタイヤ部材として予め定めた材料定数より小さい材料定数を定めて前記タイヤ断面基本モデルをタイヤ断面修正モデルに修正する修正手段と、修正したタイヤ断面修正モデルに基づいてタイヤモデルを作成する作成手段ととして機能させるタイヤモデルの作成プログラムによって、容易に提供することができる。 Further, when analyzing the behavior of the tire by a computer, it is possible to reduce the calculation load and perform numerical calculation by using the model. In the tire model, as described in claim 7, in order to simulate the behavior of the tire in use, the computer for calculating the tire corresponding to the numerical calculation model has the same type and different cross-sectional shapes. The tire cross-section base is divided into elements in a state where a plurality of tire cross-sectional shapes each including the tire members are overlapped, and each element corresponding to at least a part of each of the divided tire members is set as a formation candidate member Storage means for storing the model, specification means for specifying at least one of the formation candidate members set in the tire cross-section basic model read from the storage means, and designation so that the designated formation candidate member does not exist The tire cross-section basic model is typed by setting a material constant smaller than a predetermined material constant as a corresponding tire member for the formed candidate member. And correction means for correcting the cross-section modified model, the tire model creation program to function as a creating means for creating a tire model based on the modified tire section modified model can be easily provided.
以上説明したように本発明によれば、タイヤモデルについて複数のタイヤ断面形状を重ね合わせた状態で定義し、それに設定された形成候補部材をタイヤ部材として非存在となるように材料定数を定めることにより、あたかもそこに要素が存在しないかのようにふるまわせることが可能な複数のタイヤモデルを提供でき、効率的なタイヤ開発を実現できる、という効果がある。 As described above, according to the present invention, a tire model is defined in a state where a plurality of tire cross-sectional shapes are overlapped, and a material constant is determined so that a formation candidate member set to the tire model does not exist as a tire member. As a result, it is possible to provide a plurality of tire models that can behave as if there are no elements there, and to achieve efficient tire development.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態は、タイヤの挙動解析に用いるタイヤモデルの作成に本発明を適用したものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to the creation of a tire model used for tire behavior analysis.
(装置構成)
図1には本発明のタイヤモデルの作成方法を実施するためのパーソナルコンピュータの概略が示されている。このパーソナルコンピュータは、データ等を入力するためのキーボード10、予め記憶されたタイヤのモデル作成等の処理プログラムに従ってタイヤモデルを作成するコンピュータ本体12、及びコンピュータ本体12の演算結果等を表示するCRT14から構成されている。このコンピュータ本体12は、上記処理プログラム等を記憶するためのハードディスク装置等の大容量記憶装置16を備えている。なお、処理プログラムには、タイヤの挙動シミュレーション等の解析プログラムを含んでおり、コンピュータ本体12を用いてタイヤの性能を予測するが可能になっている。
(Device configuration)
FIG. 1 shows an outline of a personal computer for carrying out the tire model creation method of the present invention. This personal computer includes a keyboard 10 for inputting data and the like, a computer
なお、コンピュータ本体12には、記録媒体としてのフレキシブルディスク(FD)が挿抜可能なフレキシブルディスクユニット(FDU)を備えている。なお、後述する処理ルーチン等は、FDUを用いてフレキシブルディスクFDに対して読み書き可能である。従って、後述する処理ルーチンは、予めFDに記録しておき、FDUを介してFDに記録された処理プログラムを実行してもよい。また、FDに記録された処理プログラムを大容量記憶装置16へ格納(インストール)して実行するようにしてもよい。また、記録媒体としては、CD−ROMやDVD等の光ディスクや、MD,MO等の光磁気ディスクがあり、これらを用いるときには、上記FDUに代えてまたはさらに、対応する装置を用いればよい。また、パーソナルコンピュータの他に、ワークステーションやスーパーコンピュータを用いてもよいことは勿論である。
The computer
(タイヤ断面基本モデル)
本実施の形態では、タイヤの挙動シミュレーション等の解析を数値計算モデルを用いて行うために、その数値計算モデルとしてタイヤモデルを作成する。このタイヤモデルの作成にあたり、複数の形状や構造の異なるタイヤモデルを簡便に作成することが可能なダミー要素を含む1つのタイヤ断面基本モデルを、予め作成し、大容量記憶装置16に記憶している。この1つのタイヤ断面基本モデルを用いて、ダミー要素の利用/不要を選択することで、タイヤの挙動シミュレーション等の解析対象となるタイヤモデルを作成する。
(Tire section basic model)
In the present embodiment, in order to perform an analysis such as a tire behavior simulation using a numerical calculation model, a tire model is created as the numerical calculation model. In creating the tire model, one tire cross-section basic model including dummy elements capable of easily creating a plurality of tire models having different shapes and structures is created in advance and stored in the
図2は、タイヤ断面基本モデルを作成する作成プログラムの処理ルーチンを示すものである。図3は、作成された1つのタイヤ断面基本モデルを用いて様々なタイヤモデルを作成する作成プログラムの処理ルーチンを示すものである。 FIG. 2 shows a processing routine of a creation program for creating a tire cross-section basic model. FIG. 3 shows a processing routine of a creation program for creating various tire models using one created tire cross-section basic model.
コンピュータ本体12に電源が投入され、キーボード10による所定操作によりコンピュータ本体12でのタイヤモデル作成が指示されると、図2の処理ルーチンが実行され、ステップ200へ進み、複数の既存タイヤのタイヤ断面データが読み取られる。このタイヤ断面データは、タイヤの設計案(タイヤ形状、構造、材料など)から定まるデータや、現存するタイヤを計測したデータがある。
When power is turned on to the computer
図4はタイヤ断面の一例を示すもので、複数のゴム部材毎に分割されたカーカス22を有する空気入りタイヤ20を示している。このカーカス22はビード26により折り返されている。このカーカス22の内側はインナーライナー24とされ、インナーライナー24に延長上にはビードゴム36が配置している。また、折り返されたカーカス22により形成される略三角形状の領域はビードフィラー28とされている。カーカス22の上方には、ベルト30が配置しており、このベルト30の半径方向外側にはリブ溝などの溝38が形成されたトレッドゴム32が配置し、カーカス22の軸方向外側にはサイドゴム34が配置している。これらのカーカス22,インナーライナー24,ビード26,ビードフィラー28,ベルト30,トレッドゴム32,サイドゴム34,ビードゴム36,溝38は、タイヤ部材である。なお、タイヤ断面モデルをゴム部材毎に複数分割した例を挙げたが、3角形等の任意の形状に分割してもよい。
FIG. 4 shows an example of a tire cross section, and shows a
次に、図2のステップ202では、タイヤ毎にタイヤ部材が分類され、次のステップ204において、タイヤ毎に分類されたタイヤ部材の形成候補領域が抽出される。これらの処理は、タイヤ部材であるカーカス22、ベルト30、溝38等のデータを分類し、各タイヤ部材がタイヤ20内に占める領域を形成候補領域として設定しそのデータを抽出することである。
Next, in
図5には、タイヤ部材の一例として異なるベルト幅のベルト30A,30Bを有するタイヤ20の一部を示した。図5(A)に示すタイヤ20と図5(B)に示すタイヤ20とは、ベルト30Aとベルト30Bとが異なるベルト幅以外の点では同一である。図5の例では、タイヤ部材としてベルトの1つであるベルト30Aとベルト30Bがタイヤ20内に占める領域を形成候補領域として設定されそのデータが抽出される。
FIG. 5 shows a part of the
次に、図2のステップ206では、複数のタイヤの中で同一種類のタイヤ部材について、共通部位を有するタイヤ部材を類似部材として分類し、複数の類似部材について各々のタイヤ部材を表現可能にした1つの統合部材が設定(分類)される。次のステップ208では、統合部材における各タイヤ部材の共通部位と、差異部位とに識別子が付与され、次のステップ210において共通部位を有せずに単独部位のタイヤ部材(単独部材)及び統合部材の各々に、他との識別のために材料番号(識別番号)が付与される。材料番号の一例としては、ベルトの場合、BL1,BL2,・・・のように略記表記することができる。
Next, in
図6は、タイヤ部材の一例として図5に示す異なるベルト幅のベルト30A,30Bを含むベルト30から統合部材を設定する説明図である。複数のタイヤについてタイヤ部材のうちベルト30が、異なるベルト幅のベルト30A,30B,30C,30Dであるとき、ベルト30Aは共通であり、ベルト30B,30C,30Dはその順に延長されたのみである。このため、ベルト幅の共通部位から最長部位までの差分に応じた距離を設定するのみで、全てのベルト幅を指定できる。
FIG. 6 is an explanatory diagram for setting an integrated member from the
そこで、上記ステップ206では、ベルト30として異なるベルト幅のベルト30A,30B,30C,30Dが類似部材として分類される。としてステップ208においてベルト30の共通部位と差異部位に、識別子A,B,C,Dが付与される。なお、ベルト30B,30Cの差異部位をまとめて識別子E,ベルト30B,30C,30Dの差異部位をまとめて識別子Fに設定することもできる。
Therefore, in
次の表1には、タイヤ部材、材料番号、識別子の関係を表として示した。 Table 1 below shows the relationship between tire members, material numbers, and identifiers as a table.
上記表1では、タイヤ材料としてベルトの一例を示し、統合部材を材料番号BL1、単独部材を材料番号BL2として示した。この単独材料の場合、識別子を要求しないが、規定値として識別子Z等の予め定めた識別子を定めても良い。 In Table 1 above, an example of the belt is shown as the tire material, the integrated member is shown as material number BL1, and the single member is shown as material number BL2. In the case of this single material, an identifier is not required, but a predetermined identifier such as an identifier Z may be defined as a specified value.
以上のようにして識別子及び材料番号が付与されると、図2のステップ212において要素分割がなされる。本実施の形態では数値解析手法として陽解法等による有限要素法(FEM)を用いる場合を説明する。要素分割とはタイヤ等の対象物を小さな幾つかの(有限の)小部分に分割することで、この小部分ごとに計算を行い全ての小部分について計算した後、全部の小部分を足し合わせることにより全体の応答を得ることができる。従って、ステップ212では、有限要素法(FEM)に対応した要素分割、例えば、メッシュ分割によって複数の要素に分割し、タイヤ断面を数値的・解析的手法に基づいて作成されたコンピュータプログラムヘのインプットデータ形式に数値化することをいう。
When the identifier and the material number are assigned as described above, element division is performed in
次のステップ214では、タイヤ部材毎にタイヤ部材と上記識別子と要素分割後の要素の関係を表すマッピングテーブルが作成され、次のステップ216において、モデル化として、タイヤ断面基本モデルの構造データが作成され、マッピングテーブルと共に記憶される。このタイヤ断面基本モデルの構造データでは、全てのタイヤ部材は、形成候補領域として設定されており、さらに統合部材は詳細に形成候補領域として指定可能に設定されることになる。図7には、上記のようにして作成された複数のタイヤから得たタイヤ部材による形成候補領域を含むタイヤ断面基本モデルのイメージを示した。このタイヤ断面基本モデルは、形成候補領域としてタイヤ部材の全てを含み、複数の形状や構造の異なるタイヤモデルを簡便に作成することが可能なダミー要素(形成候補領域の要素)を含むものとなる。
In the
なお、タイヤ断面基本モデルの構造データとマッピングテーブルとからなるタイヤ断面基本モデルのデータは、コンピュータ本体12または他のコンピュータで予め作成しておき、コンピュータ本体12内の大容量記憶装置16に予め記憶しておくようにしても良い。
The tire cross-section basic model data composed of the tire cross-section basic model structure data and the mapping table is created in advance by the computer
次の表2には、マッピングテーブルとして記憶される対応関係を示すものとして、タイヤ部材、材料番号、識別子、要素の関係を示した。 Table 2 below shows the relationship between tire members, material numbers, identifiers, and elements as the correspondence relationship stored as the mapping table.
上記表2では、要素分割後の要素の位置を表すものとして記号qを用いている。タイヤ材料としてベルトの一例を示し、統合部材を材料番号BL1、単独部材を材料番号BL2として示した。この単独材料の場合、識別子を要求しないが、規定値として識別子Z等の予め定めた識別子を定めても良い。 In Table 2 above, the symbol q is used to indicate the position of the element after element division. An example of a belt is shown as a tire material, an integrated member is shown as a material number BL1, and a single member is shown as a material number BL2. In the case of this single material, an identifier is not required, but a predetermined identifier such as an identifier Z may be defined as a specified value.
(タイヤモデル)
上記のようにしてタイヤ断面基本モデルの作成が終了し、大容量記憶装置16にタイヤ断面基本モデルの構造データとマッピングテーブルとからなるタイヤ断面基本モデルのデータが記憶されているときに、図3の処理ルーチンに従って、タイヤモデルを作成できる。
(Tire model)
When the creation of the tire cross-section basic model is completed as described above and the tire cross-section basic model data including the structure data of the tire cross-section basic model and the mapping table is stored in the
図3のステップ220では、大容量記憶装置16から上述のタイヤ断面基本モデルのデータが読み取られる。次のステップ222では、解析モデルとして作成するタイヤモデルを構成するタイヤ部材が設定される。この設定は、ユーザによるキーボード10の入力によってなされるタイヤ部材の材料番号と、その材料番号のタイヤ部材を構成する識別子とが指定されたことを、キーボード10の入力値を読み取って設定することでなされる。
In step 220 of FIG. 3, the above-described tire cross-section basic model data is read from the
このステップ222では、タイヤモデルを構成するタイヤ部材以外のタイヤ部材の少なくとも一部が指定されたことに対応して、指定されていないタイヤ部材の少なくとも一部を、解析モデルとして作成するタイヤモデルを構成するタイヤ部材に設定する。すなわち、これから作成しようとするタイヤモデルに不要な形成候補部材の少なくとも一部を指定する。
In this
次のステップ224では、上記ステップ222で設定された形成候補部材の少なくとも一部に対して、予め定めた材料定数を設定する。この材料定数は、各種弾性係数、粘性係数、ポワソン比等、要素の変形時挙動を規定する全ての定数である。その値としては、タイヤ材料が変形時に挙動として現れることがない微小値を採用する。具体的には、タイヤ材料の標準値や基準値の1/1000や1/10000の値を採用することができる。また、簡易的に0.001や0.0001などの微小な所定値を用いても良い。なお、ここでは、全ての定数を上記微小値に設定する場合を説明するが、要素の変形時挙動の支配的な定数のみでもよい。上記ステップ224では、他のタイヤ部材の正規の材料定数をさらに定めても良い。
In the
次のステップ226では、タイヤ径方向断面のモデル(タイヤ断面モデル、すなわちタイヤ断面データ)を作成する。このステップ226で作成されるタイヤ断面データは、数値計算モデルとして作成されたタイヤ断面基本モデルの数値計算上の形状に変更はなく、設定された形成候補部材の少なくとも一部の材料定数のみが変更されたものである。従って、ステップ226の処理は、タイヤ断面基本モデルに対して材料定数のみが変更されたものをタイヤ断面モデルすなわちタイヤ断面データと定義することに相当する。 In the next step 226, a tire radial section model (tire section model, that is, tire section data) is created. In the tire cross-section data created in step 226, there is no change in the numerical calculation shape of the tire cross-section basic model created as a numerical calculation model, and only the material constants of at least some of the set formation candidate members are changed. It has been done. Accordingly, the processing in step 226 corresponds to defining a tire cross-section model, that is, tire cross-section data, in which only the material constant is changed with respect to the tire cross-section basic model.
なお、ステップ226では、タイヤ断面内のゴム、補教材(ベルト、プライ等、鉄・有機繊維等でできた補強コードをシート状に束ねたもの)をそれぞれ有限要素法のモデル化手法に応じてモデル化する。この場合、ゴム部は8節点ソリッド要素、補強材は角度を表現できる異方性シェル要素でモデル化することが望ましい。例えば、ゴム部分は、8節点ソリッド要素で扱うことができ、補強材(ベルト、プライ)の扱いは、シェル要素として2次元的に補強材の角度θを考慮することができる。 In step 226, rubber in the tire cross section, supplementary teaching materials (belts, plies, etc., reinforcing cords made of iron / organic fibers, etc., bundled in a sheet shape) are respectively used according to the modeling method of the finite element method. Model. In this case, it is desirable to model the rubber portion with an 8-node solid element and the reinforcing material with an anisotropic shell element capable of expressing an angle. For example, the rubber part can be handled by an eight-node solid element, and the reinforcing material (belt, ply) can be handled in a two-dimensional manner as the shell element by considering the angle θ of the reinforcing material.
図8乃至図10には、解析モデルとして作成するタイヤモデルを構成するタイヤ部材が設定され、その設定によりタイヤ断面基本モデルから複数のタイヤ断面モデルが作成されることを説明するための説明図を示した。 8 to 10 are explanatory diagrams for explaining that tire members constituting a tire model to be created as an analysis model are set, and that a plurality of tire cross-section models are created from the tire cross-section basic model by the setting. Indicated.
図8は、カーカス22の周辺についてのタイヤ断面を示すものであり、図8(A)に示すようにタイヤ断面基本モデルは、形成候補部材として5本のカーカスラインKL1,KL2,KL3,KL4,KL5を含んでいる。これらのカーカスラインの中から、これから作成しようとするタイヤモデルに不要な形成候補部材の少なくとも一部(または全部)が指定されて、これに対応して、指定されていないカーカスラインの少なくとも一部(または全部)が、解析モデルとして作成するタイヤモデルを構成するカーカスラインに設定される。
FIG. 8 shows a tire cross section around the
図8(B)に示す例では、カーカスラインKL2,KL4以外のカーカスラインが指定されたことにより、カーカスラインKL2,KL4がタイヤモデルを構成するカーカスラインに設定される。同様に、図8(C)に示す例では、カーカスラインKL1,KL2以外のカーカスライン指定により、カーカスラインKL1,KL2が設定され、図8(D)に示す例では、カーカスラインKL2,KL3以外のカーカスライン指定により、カーカスラインKL2,KL3が設定される。 In the example shown in FIG. 8B, when a carcass line other than the carcass lines KL2 and KL4 is designated, the carcass lines KL2 and KL4 are set as carcass lines constituting the tire model. Similarly, in the example shown in FIG. 8C, the carcass lines KL1 and KL2 are set by specifying a carcass line other than the carcass lines KL1 and KL2, and in the example shown in FIG. 8D, other than the carcass lines KL2 and KL3. The carcass lines KL2 and KL3 are set by specifying the carcass lines.
図8(B)乃至(D)では、上記指定により、恰もそこにカーカスラインの要素が存在しないかのようにふるまわせることができるモデルを示すために、不要な形成候補部材として指定されたカーカスラインを表記していない。 8B to 8D, a carcass designated as an unnecessary formation candidate member is shown in order to show a model that can behave as if the carcass line element does not exist there by the above designation. The line is not shown.
図9は、ベルト30の周辺についてのタイヤ断面を示すものであり、図9(A)に示すようにタイヤ断面基本モデルは、形成候補部材として3本のベルトラインBL1,BL2,BL3を含んでいる。ベルトラインBL3は、統合部材であり、識別子A,B,Cからなるベルトラインである。図では、括弧内に識別子を記した。これらのベルトラインの中から、これから作成しようとするタイヤモデルに不要な形成候補部材の少なくとも一部(または全部)が指定されて、これに対応して、指定されていないベルトラインの少なくとも一部(または全部)が、解析モデルとして作成するタイヤモデルを構成するベルトラインに設定される。
FIG. 9 shows a tire cross section around the
図9(B)に示す例では、ベルトラインBL1,BL3(識別子A,C)以外のベルトラインが指定されたことにより、ベルトラインBL1,BL3(識別子A,C)がタイヤモデルを構成するベルトラインに設定される。同様に、図9(C)に示す例では、ベルトラインBL1,BL2以外のベルトライン指定により、ベルトラインBL1,BL2が設定され、図9(D)に示す例では、ベルトラインBL1,BL2,BL3(識別子A,B)以外のベルトライン指定により、ベルトラインBL1,BL2,BL3(識別子A,B)が設定される。 In the example shown in FIG. 9B, a belt line other than the belt lines BL1 and BL3 (identifiers A and C) is designated, and the belt lines BL1 and BL3 (identifiers A and C) constitute a tire model. Set to line. Similarly, in the example shown in FIG. 9C, the belt lines BL1 and BL2 are set by specifying a belt line other than the belt lines BL1 and BL2, and in the example shown in FIG. Belt lines BL1, BL2, and BL3 (identifiers A and B) are set by specifying a belt line other than BL3 (identifiers A and B).
図9(B)乃至(D)では、上記指定により、恰もそこにベルトラインの要素が存在しないかのようにふるまわせることができるモデルを示すために、不要な形成候補部材として指定されたベルトラインを表記していない。 In FIGS. 9B to 9D, a belt designated as an unnecessary formation candidate member is shown in order to show a model that can behave as if the element of the belt line does not exist there by the above designation. The line is not shown.
図10は、トレッドゴム32の周辺についてのタイヤ断面を示すものであり、図10(A)に示すようにタイヤ断面基本モデルは、形成候補部材として4カ所の溝MZ1,MZ2,MZ3,MZ4を含んでいる。図では、溝が複数要素で構成されることを示しており、各々の溝を斜線で示した。これらの溝の中から、これから作成しようとするタイヤモデルに不要な形成候補部材の少なくとも一部(または全部)が指定されて、これに対応して、指定されていない溝の少なくとも一部(または全部)が、解析モデルとして作成するタイヤモデルを構成する溝に設定される。なお、溝として指定されない形成候補部材は、トレッドゴム32の一部としてゴム部材が設定されることになる。
FIG. 10 shows a tire cross section around the
図10(B)に示す例では、溝MZ2,MZ4以外の溝が指定されたことにより、溝MZ2,MZ4がタイヤモデルを構成する溝に設定され、それ以外がトレッドゴム32の一部としてゴム部材に設定される。同様に、図10(C)に示す例では、溝MZ1,MZ3以外の溝指定により、溝MZ1,MZ3が設定され、それ以外がトレッドゴム32の一部としてゴム部材に設定される。
In the example shown in FIG. 10B, the grooves MZ2 and MZ4 are set as the grooves constituting the tire model by specifying a groove other than the grooves MZ2 and MZ4, and the other is a rubber as a part of the
図10(B)および(C)では、上記指定により、恰もそこに溝が存在するようにふるまわせることができるモデルを示すために、指定された溝の線分を表記していない。 In FIGS. 10B and 10C, the line segment of the designated groove is not shown in order to show a model that can be made to behave so that the groove is present there by the above designation.
図11には、要素(形成候補部材)の指定前後についてのタイヤ断面モデルを示した。図11(A)は上記図2の処理で作成されたタイヤ断面基本モデルの一例であり、図11(B)は図3のステップ226までの処理で要素(形成候補部材)の指定後に要素が存在しないように(溝の場合は存在するように)ふるまわせることができるタイヤ断面モデルの一例である。 FIG. 11 shows a tire cross-section model before and after designating elements (formation candidate members). FIG. 11A is an example of a tire cross-section basic model created by the process of FIG. 2, and FIG. 11B is a process up to step 226 of FIG. It is an example of a tire cross-section model that can be swung so that it does not exist (as it exists in the case of a groove).
以上のようにして定義がなされた後のタイヤ断面モデル(タイヤ径方向断面のモデル)を用いて、図3のステップ228では、その2次元データであるタイヤ断面データ(タイヤ径方向断面のモデル)を周方向に一周分(360度)展開し、タイヤの3次元(3D)モデルを作成する。図12はタイヤモデルの作成経過を示すもので、(A)は図11(B)と同様のタイヤ断面モデル、(B)はタイヤ断面モデルを周方向に展開途中のイメージ図、(C)は一周分(360度)展開したタイヤの3次元(3D)モデルを示す。なお、図12は、タイヤの周方向の一部分を細かく分割しているが、360度を等分割にしても良いのは勿論である。
Using the tire cross-sectional model (tire radial cross-section model) after the definition as described above, in
このように、本実施の形態では、タイヤをモデル化するにあたって、ベースとなるタイヤモデル断面内に予め複数のラインや要素を作成しておき、それぞれの要素の材料定数を変化させることにより存在の有無をコントロールする。すなわち、タイヤモデルの作成はタイヤ断面基本モデル(またはそのタイヤ断面基本モデルのタイヤモデル)1回のみで、そのタイヤモデルから作成したFEM計算時の入力値を変更することで、複数の形状・構造を表現することができ、タイヤモデル作成の工数を大幅に軽減することができる。 As described above, in the present embodiment, when modeling a tire, a plurality of lines and elements are created in advance in a tire model cross section as a base, and the material constant of each element is changed to change the existence. Control presence or absence. In other words, the tire model is created only once for the tire cross-section basic model (or the tire model of the tire cross-section basic model), and by changing the input value at the time of FEM calculation created from the tire model, a plurality of shapes and structures can be obtained. This can greatly reduce the man-hours for creating the tire model.
(挙動シミュレーション)
図13は、上述のタイヤモデルを用いてタイヤの挙動を解析する解析プログラムの処理ルーチンを示すものである。
(Behavior simulation)
FIG. 13 shows a processing routine of an analysis program for analyzing the behavior of the tire using the tire model described above.
まず、ステップ100では、上述のようにして作成した(図2)、挙動解析の対象となるタイヤを表現することができるタイヤ断面基本モデルのデータを大容量記憶装置16から読み取る。次のステップ102では、上述のようにしてタイヤ断面基本モデルを数値解析上のモデルに落とし込むためのタイヤモデルを作成する(図3)。
First, in
上記のようにしてタイヤモデルを作成した後には、ステップ104へ進み、路面の設定すなわち路面モデルの作成と共に路面状態の入力がなされる。このステップ104では、路面をモデル化し、そのモデル化した路面を実際の路面状態に設定するために入力するものである。路面のモデル化は、路面形状を要素分割してモデル化し、路面の摩擦係数μを選択設定することで路面状態を入力する。例えば、路面状態により乾燥(DRY)、濡れ(WET)、氷上、雪上、非舗装等に対応する路面の摩擦係数μが存在するので、摩擦係数μについて適正な値を選択することで、実際の路面状態を再現させることができる。
After the tire model is created as described above, the process proceeds to step 104, where the road surface setting, that is, the road surface model is created and the road surface state is input. In this
なお、流体モデルを作成して、路面とタイヤモデルの間に設けても良い。流体モデルは、タイヤの一部(または全部)および接地面、タイヤが移動・変形する領域を含む流体領域を分割し、モデル化するものである。 A fluid model may be created and provided between the road surface and the tire model. The fluid model divides and models a part (or all) of a tire, a ground contact surface, and a fluid region including a region where the tire moves and deforms.
このようにして、路面状態の入力がなされると、次のステップ106において、境界条件の設定がなされる。この境界条件とは、タイヤモデルに解析上すなわちタイヤの挙動をシミュレートする上で必要なものであり、タイヤモデルに付与する各種条件である。このステップ106の境界条件の設定では、まず、タイヤモデルには内圧を与えて、タイヤモデルに回転変位及び直進変位(変位は力、速度でも良い)の少なくとも一方と、予め定めた負荷荷重とを与える。なお、路面との摩擦を考慮する場合は、回転変位(または力、速度でもよい)もしくは直進変位(または力、速度でもよい)のどちらか一方のみでよい。
In this way, when the road surface condition is input, the boundary condition is set in the
次に、ステップ106までに作成されたり設定されたりした数値モデルをもとに、解析としてのタイヤモデルの変形計算を行う。すなわち、上記ステップ106で境界条件の設定が終了すると、ステップ108へ進み、タイヤモデルの変形計算を行う。このステップ108では、タイヤモデルおよび与えた境界条件より、有限要素法に基づいてタイヤモデルの変形計算を行う。この変形計算は、タイヤ転動時の状態を得るために(過渡的な状態を得るために)、タイヤモデルの変形計算を繰り返し(例えば1msec以内の計算を繰り返して行い)、その度に境界条件を更新するようにしてもよい。また、変形計算は、タイヤ変形が定常状態となることを想定した予め定めた計算時間を採用することができる。次のステップ110では、上述の計算結果を出力する。この計算結果とは、タイヤ変形時の物理量を採用する。具体的には、サイドのたわみ量や接地形状、接地圧分布、タイヤ中心に作用する横力等である。
Next, a deformation calculation of the tire model as an analysis is performed based on the numerical model created or set up to step 106. That is, when the setting of the boundary condition is completed in
なお、計算結果の出力は、タイヤの接地部の形状や接地圧の分布、タイヤ中心に作用する力等の値または分布を可視化することを採用してもよい。これらは計算結果の値や変化量または変化率、力の向き(ベクトル)そして分布から導出することができ、それらをタイヤモデル周辺やパターン周辺とを共に線図等で表せば、把握しやすく提示可能な可視化をすることができる。 The calculation result may be output by visualizing the value or distribution of the shape of the contact portion of the tire, the distribution of contact pressure, the force acting on the center of the tire, or the like. These can be derived from the calculation result value, amount of change or rate of change, force direction (vector), and distribution, and if they are displayed together with the tire model and pattern periphery in a diagram, etc., they are presented for easy understanding. Possible visualizations can be made.
このように、本実施の形態では、タイヤをモデル化するにあたって、要素を追加したり削除したりするのではなく、タイヤモデルに、複数の要素を形成候補(ダミー要素)として予め含ませておき、それぞれの要素の材料定数を変化させることにより存在の有無をコントロールする。すなわち、タイヤ断面基本モデル(またはそのタイヤ断面基本モデルのタイヤモデル)を1回作成するのみで、そのタイヤモデルについてFEM計算時の入力値を変更することで、複数の形状・構造を表現することができる。従って、個別のタイヤモデルを作成して計算する場合に比べて、要素の材料定数を変化させることのみでタイヤモデルを作成することができ、構造の一部を変更してタイヤの挙動をシミュレーションする等のように解析するときには、予測精度を低下させることなく、計算精度を維持しつつ、計算コストを低減すなわち計算時間の短縮することができる。 As described above, in the present embodiment, when a tire is modeled, elements are not added or deleted, but a plurality of elements are included in the tire model in advance as formation candidates (dummy elements). The presence or absence is controlled by changing the material constant of each element. In other words, a single tire cross-section basic model (or a tire model of the tire cross-section basic model) is created only once, and a plurality of shapes and structures are expressed by changing input values at the time of FEM calculation for the tire model. Can do. Therefore, compared to creating and calculating individual tire models, it is possible to create a tire model only by changing the material constants of the elements, and simulating the behavior of the tire by changing part of the structure When the analysis is performed as described above, the calculation cost can be reduced, that is, the calculation time can be shortened while maintaining the calculation accuracy without reducing the prediction accuracy.
なお、上記では、解析対象としてタイヤ単体を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、解析対象としてタイヤとリムの組み合わせた組立体モデルを採用してもよい。この場合、タイヤを様々なリム(ホイール)と組み合わせて利用することを考えた場合、リムとタイヤを1体の構造物(組み立てモデル)としてタイヤ(タイヤモデル)と置き換えて解析を行なえばよい。 In the above, a single tire is used as an analysis target. However, the present invention is not limited to this, and an assembly model in which a tire and a rim are combined may be used as an analysis target. In this case, when considering using the tire in combination with various rims (wheels), the analysis may be performed by replacing the rim and the tire as a single structure (assembled model) with the tire (tire model).
また、解析対象としてタイヤを取り付けた車両モデルを採用してもよい。この場合には、既存の方法による車両モデルの作成処理を追加して、走行模擬計算を行えばよい。 Moreover, you may employ | adopt the vehicle model which attached the tire as an analysis object. In this case, it is only necessary to add a vehicle model creation process by an existing method and perform a running simulation calculation.
次に、本発明の実施例を詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
本実施例としてモデル化したタイヤは、タイヤサイズはPSR275/70R16の自動車用タイヤであり、カーカス、ベルト、溝の各々について構造変更をした場合のタイヤモデル作成と、シミュレーションの所要時間検証を行った。その結果を表3に示す。 The tire modeled as this example is an automobile tire having a tire size of PSR275 / 70R16, and a tire model was created when the structure of each of the carcass, belt, and groove was changed, and the time required for simulation was verified. . The results are shown in Table 3.
表3から理解されるように、モデル作成に要した時間および計算時間は、従来の方法によるそれぞれの所要時間を100として指数で表示した。それぞれの検討項目を組み合わせた場合はさらに効果が大きい。このように、本実施例によれば、計算時間の短縮に大きく寄与することが理解できる。 As can be seen from Table 3, the time required for model creation and the calculation time are indicated by an index with each time required by the conventional method being 100. When each item is combined, the effect is even greater. Thus, according to this embodiment, it can be understood that it greatly contributes to shortening of the calculation time.
10 キーボード
12 コンピュータ本体
14 CRT
16 大容量記憶装置
20 空気入りタイヤ
30 ベルト
32 トレッドゴム
FD フレキシブルディスク(記録媒体)
10
16
Claims (7)
同一種類で異なる断面形状のタイヤ部材を各々含んだ複数のタイヤ断面形状を重ね合わせた状態で要素分割すると共に、要素分割された前記各タイヤ部材の少なくとも一部に対応する各要素を形成候補部材に設定したタイヤ断面基本モデルを予め作成して記憶手段に記憶しておき、
前記記憶手段から読み取ったタイヤ断面基本モデルに設定された形成候補部材の少なくとも1つを指定し、
指定した形成候補部材が非存在となるように、指定した形成候補部材について対応するタイヤ部材として予め定めた材料定数より小さい材料定数を定めて前記タイヤ断面基本モデルをタイヤ断面修正モデルに修正し、
修正したタイヤ断面修正モデルに基づいてタイヤモデルを作成する
ことを特徴とするタイヤモデルの作成方法。 In order to simulate the behavior of the tire in use, a tire model creation method for calculating a tire corresponding to a numerical calculation model,
A plurality of tire cross-sectional shapes each including a tire member having the same type and different cross-sectional shape are divided into elements, and each element corresponding to at least a part of each of the tire members divided is formed as a candidate member The tire cross-section basic model set to is created in advance and stored in the storage means,
Specify at least one formation candidate member set in the tire cross-section basic model read from the storage means,
The tire formation basic model is corrected to a tire cross-section correction model by setting a material constant smaller than a predetermined material constant as a corresponding tire member for the designated formation candidate member so that the designated formation candidate member does not exist,
A tire model creation method comprising creating a tire model based on a modified tire cross-section correction model.
ことを特徴とする請求項1に記載のタイヤモデルの作成方法。 The method of creating a tire model according to claim 1, wherein the tire member is a carcass line.
ことを特徴とする請求項1に記載のタイヤモデルの作成方法。 The tire model according to claim 1, wherein the tire member is a belt line.
ことを特徴とする請求項1に記載のタイヤモデルの作成方法。 The method for creating a tire model according to claim 1, wherein the tire member is a rib groove.
ことを特徴とする請求項1に記載のタイヤモデルの作成方法。 The tire material creation method according to claim 1, wherein the material constant is a constant that defines a behavior during deformation of at least one element of an elastic coefficient, a viscosity coefficient, and a Poisson's ratio.
同一種類で異なる断面形状のタイヤ部材を各々含んだ複数のタイヤ断面形状を重ね合わせた状態で要素分割すると共に、要素分割された前記各タイヤ部材の少なくとも一部に対応する各要素を形成候補部材に設定したタイヤ断面基本モデルを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み取ったタイヤ断面基本モデルに設定された形成候補部材の少なくとも1つを指定する指定手段と、
指定した形成候補部材が非存在となるように、指定した形成候補部材について対応するタイヤ部材として予め定めた材料定数より小さい材料定数を定めて前記タイヤ断面基本モデルをタイヤ断面修正モデルに修正する修正手段と、
修正したタイヤ断面修正モデルに基づいてタイヤモデルを作成する作成手段と
を備えたことを特徴とするタイヤモデルの作成装置。 In order to simulate the behavior of the tire in use, a tire model creation device that calculates a tire corresponding to a numerical calculation model,
A plurality of tire cross-sectional shapes each including a tire member having the same type and different cross-sectional shape are divided into elements, and each element corresponding to at least a part of each of the tire members divided is formed as a candidate member Storage means for storing the tire cross-section basic model set in
Designation means for designating at least one of the formation candidate members set in the tire cross-section basic model read from the storage means;
A modification in which the tire section basic model is corrected to a tire section correction model by setting a material constant smaller than a predetermined material constant as a corresponding tire member for the designated formation candidate member so that the designated formation candidate member does not exist. Means,
A tire model creating apparatus, comprising: means for creating a tire model based on a modified tire cross-section corrected model.
同一種類で異なる断面形状のタイヤ部材を各々含んだ複数のタイヤ断面形状を重ね合わせた状態で要素分割すると共に、要素分割された前記各タイヤ部材の少なくとも一部に対応する各要素を形成候補部材に設定したタイヤ断面基本モデルを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み取ったタイヤ断面基本モデルに設定された形成候補部材の少なくとも1つを指定する指定手段と、
指定した形成候補部材が非存在となるように、指定した形成候補部材について対応するタイヤ部材として予め定めた材料定数より小さい材料定数を定めて前記タイヤ断面基本モデルをタイヤ断面修正モデルに修正する修正手段と、
修正したタイヤ断面修正モデルに基づいてタイヤモデルを作成する作成手段と
として機能させることを特徴とするタイヤモデルの作成プログラム。 In order to simulate the behavior of the tire in use, a computer that calculates the tire corresponding to the numerical calculation model,
A plurality of tire cross-sectional shapes each including a tire member having the same type and different cross-sectional shape are divided into elements, and each element corresponding to at least a part of each of the tire members divided is formed as a candidate member Storage means for storing the tire cross-section basic model set in
Designation means for designating at least one of the formation candidate members set in the tire cross-section basic model read from the storage means;
A modification in which the tire section basic model is corrected to a tire section correction model by setting a material constant smaller than a predetermined material constant as a corresponding tire member for the designated formation candidate member so that the designated formation candidate member does not exist. Means,
A tire model creation program that functions as a creation means for creating a tire model based on a corrected tire cross-section correction model.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006271854A JP4814751B2 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Tire model creation method, apparatus, and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006271854A JP4814751B2 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Tire model creation method, apparatus, and program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008089454A JP2008089454A (en) | 2008-04-17 |
| JP4814751B2 true JP4814751B2 (en) | 2011-11-16 |
Family
ID=39373762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006271854A Expired - Fee Related JP4814751B2 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Tire model creation method, apparatus, and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4814751B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI715342B (en) | 2018-12-14 | 2021-01-01 | 日商日立製作所股份有限公司 | Simulation device, simulation program and simulation method |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5381523B2 (en) * | 2009-09-03 | 2014-01-08 | 横浜ゴム株式会社 | Analysis information display method, analysis information display computer program, and analysis information display device |
| JP5484893B2 (en) * | 2009-12-28 | 2014-05-07 | 株式会社ブリヂストン | Tire model creation device and program |
| JP5721982B2 (en) * | 2010-09-13 | 2015-05-20 | 株式会社ブリヂストン | Tire performance simulation method, tire performance simulation apparatus, and tire performance simulation program |
| US10336139B2 (en) * | 2014-02-27 | 2019-07-02 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Body ply shape for a tire |
| CN104978454A (en) * | 2015-06-23 | 2015-10-14 | 华晨汽车集团控股有限公司 | Method for solving front windshield glass calculation errors in CAE offset impact |
| JP6569491B2 (en) * | 2015-11-18 | 2019-09-04 | 住友ゴム工業株式会社 | How to create a raw tire model |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4466102B2 (en) * | 2004-02-05 | 2010-05-26 | 横浜ゴム株式会社 | Method for creating structure simulation model and structure simulation method |
| JP4622336B2 (en) * | 2004-06-24 | 2011-02-02 | 横浜ゴム株式会社 | How to create a tire model |
| JP2006072893A (en) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Tire model generation method, and simulation method using the tire model |
| JP2006199155A (en) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Bridgestone Corp | Tire model creation method, creation device and tire model creation program |
| JP4928086B2 (en) * | 2005-03-04 | 2012-05-09 | 住友ゴム工業株式会社 | Tire performance prediction method and design method |
-
2006
- 2006-10-03 JP JP2006271854A patent/JP4814751B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI715342B (en) | 2018-12-14 | 2021-01-01 | 日商日立製作所股份有限公司 | Simulation device, simulation program and simulation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008089454A (en) | 2008-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4782392B2 (en) | Tire wear simulation method, apparatus, program, and medium | |
| JP4272317B2 (en) | Tire design method, tire vulcanization mold design method, tire vulcanization mold manufacturing method, pneumatic tire manufacturing method, and recording medium recording a tire design program | |
| JP4469172B2 (en) | Tire simulation method | |
| JP2000141509A (en) | Tire performance prediction method, fluid simulation method, tire design method, tire vulcanization mold design method, tire vulcanization mold manufacturing method, pneumatic tire manufacturing method, recording medium recording tire performance prediction program | |
| JP3431818B2 (en) | Simulation method of tire performance | |
| JPH11153520A (en) | Method and apparatus for simulating tire performance | |
| JP5284686B2 (en) | Tire model creation method, tire model creation device, and tire model creation program | |
| JP4814751B2 (en) | Tire model creation method, apparatus, and program | |
| JP4278991B2 (en) | Tire model creation method, tire characteristic prediction method, tire model creation device, tire characteristic prediction device, and tire model creation method | |
| JP5128857B2 (en) | Tire code analysis model creation method, apparatus, program, and tire performance analysis method | |
| JP3431817B2 (en) | Simulation method of tire performance | |
| JP5721982B2 (en) | Tire performance simulation method, tire performance simulation apparatus, and tire performance simulation program | |
| JP2006076404A (en) | Tire model, tire behavior simulation method, program, and recording medium | |
| JP3314082B2 (en) | How to create a tire finite element model | |
| JP4658580B2 (en) | Tire behavior analysis method | |
| JP4557640B2 (en) | Tire analysis method, tire bead analysis method, tire behavior simulation method, tire behavior analysis program, and recording medium on which tire behavior analysis program is recorded | |
| JP4557630B2 (en) | Tire behavior simulation method | |
| JP4533056B2 (en) | Tire model, vehicle body model, tire behavior analysis method, program, and recording medium | |
| JP2006199263A (en) | Tire performance forecasting method, tire performance forecasting computer program, and tire/wheel assembly model | |
| JP2006007913A (en) | Tire model, tire behavior simulation method, tire behavior analysis program, and recording medium recording tire behavior analysis program | |
| JP7585703B2 (en) | How to create a tire numerical analysis model | |
| JP2012171477A (en) | Tire model making method, tire model making device and tire model making program | |
| JP2000352549A (en) | Tire drainage simulation method | |
| JP2002022621A (en) | Simulation method of tire performance | |
| JP4615983B2 (en) | Tire model creation method, tire model, and tire behavior simulation method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090925 |
|
| 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: 20110823 |
|
| 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: 20110826 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |