JP6502679B2 - Tire simulation method and simulation apparatus - Google Patents
Tire simulation method and simulation apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6502679B2 JP6502679B2 JP2015010560A JP2015010560A JP6502679B2 JP 6502679 B2 JP6502679 B2 JP 6502679B2 JP 2015010560 A JP2015010560 A JP 2015010560A JP 2015010560 A JP2015010560 A JP 2015010560A JP 6502679 B2 JP6502679 B2 JP 6502679B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tire
- wear
- tread
- rolling
- model
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Tires In General (AREA)
Description
本発明は、タイヤの摩耗性能を予測することができるシミュレーション方法及びシミュレーション装置に関する。 The present invention relates to a simulation method and a simulation apparatus capable of predicting the wear performance of a tire.
従来、タイヤの摩耗性能(例えば、摩耗量)を予測するための測定装置が種々提案されている。この種の測定装置は、例えば、タイヤを転動させるための接地台、この接地台に設けられたタイヤの摩耗エネルギーを測定するためのセンサー、及び、タイヤの接地形状を撮影するためのカメラ等が設けられている。 Conventionally, various measurement devices for predicting the wear performance (for example, the amount of wear) of a tire have been proposed. A measuring device of this type includes, for example, a ground base for rolling a tire, a sensor for measuring the wear energy of a tire provided on the ground base, a camera for photographing the ground contact shape of a tire, etc. Is provided.
前記接地台には、タイヤの接地形状を透過させることができる、例えばガラスといった平滑な透明材が用いられている。しかしながら、ガラスの摩擦係数と、タイヤが走行する路面の摩擦係数とは異なる。従って、このような測定装置では、タイヤの摩耗性能を正確に予測することは困難であった。 A smooth transparent material such as glass, for example, which can transmit the contact shape of the tire, is used for the contact stand. However, the coefficient of friction of the glass is different from the coefficient of friction of the road surface on which the tire travels. Therefore, with such a measuring device, it has been difficult to accurately predict the wear performance of the tire.
さらに、タイヤの摩耗エネルギーは、タイヤのトレッド部の任意の位置で測定されている。このため、タイヤ周方向に連続して摩耗する実際のタイヤの摩耗性能を、正確に予測できないという問題があった。 Furthermore, the wear energy of the tire is measured at any position of the tread portion of the tire. For this reason, there is a problem that the wear performance of the actual tire which wears continuously in the tire circumferential direction can not be accurately predicted.
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤの摩耗性能を正確に予測することができるシミュレーション方法及びシミュレーション装置を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described actual situation, and its main object is to provide a simulation method and a simulation apparatus capable of accurately predicting the wear performance of a tire.
本発明は、タイヤのトレッド部のタイヤ周方向に連続した少なくとも一つのトレッド小領域の摩耗性能を、コンピュータを用いて予測するための方法であって、前記コンピュータに、前記タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを入力する工程、前記コンピュータが、自由転動、制動、駆動、及び、旋回のうち、少なくとも2つ以上の転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、前記タイヤモデルのトレッド小領域において、前記トレッド小領域の接地入りから接地端までの前記有限個の要素のそれぞれについて計算される摩耗エネルギーの積算値を、前記トレッド小領域の接地面積で除した単位時間の平均摩耗エネルギーを求め、前記タイヤモデルの転動開始から転動終了までの前記単位時間の平均摩耗エネルギーの積算値を、前記転動開始から前記転動終了までの合計時間で除した平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する工程、前記コンピュータが、前記平均摩耗エネルギーに基づいて、前記転動条件毎に、前記タイヤの前記トレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算工程、前記コンピュータが、予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算工程、並びに前記コンピュータが、前記タイヤの前記トレッド小領域において、前記各転動条件の前記条件別摩耗性能を、前記発生頻度で重み付けをして、前記走行履歴で前記タイヤが走行したときの前記トレッド小領域の予測摩耗性能を計算する工程を含むことを特徴とする。
The present invention is a method for predicting, using a computer, the wear performance of at least one tread small area continuous in the tire circumferential direction of a tread portion of a tire, the computer comprising a finite number of elements of the tire. And a step of inputting a tire model modeled in at least one of the tire model running the tire model under at least two or more rolling conditions of free rolling, braking, driving, and turning. In the tread small area , the average wear of a unit time obtained by dividing the integrated value of the wear energy calculated for each of the finite number of elements from the ground contact to the ground contact end of the tread small area by the ground area of the tread small area The energy is determined, and the integrated value of the average wear energy of the unit time from the rolling start to the rolling end of the tire model, Average wear energy from Kitendo start divided by total time until the rolling ends, the step of calculating for each rolling condition, the computer, on the basis of the average wear energy for each of the rolling conditions, the Condition-specific wear performance calculation step of calculating the condition-specific wear performance of the tread small area of the tire, the occurrence frequency calculation step of acquiring the occurrence frequency of each rolling condition for the travel history of the vehicle provided in advance by the computer And the computer calculates the wear performance by condition under each rolling condition by the occurrence frequency in the small tread area of the tire, and the tread when the tire travels in the travel history Calculating the small area predicted wear performance.
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、前記発生頻度計算工程は、前記タイヤを走行させて、前記トレッド小領域の実摩耗性能を取得する工程、及び前記タイヤの前記トレッド小領域の実摩耗性能と、前記タイヤモデルの前記トレッド小領域の前記平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析により、前記各転動条件の発生頻度を計算する工程を含むのが望ましい。
In the tire simulation method according to the present invention, the occurrence frequency calculating step causes the tire to travel to obtain actual wear performance of the small tread area, and actual wear performance of the small tread area of the tire. It is desirable to include the step of calculating the frequency of occurrence of each rolling condition by multiple regression analysis based on the average wear energy of the small tread portion of the tire model.
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、前記発生頻度計算工程は、前記タイヤを走行させて、左右の加速度及び前後の加速度の発生度数を取得する工程、並びに前記左右の加速度及び前記前後の加速度の発生度数に基づいて、前記各転動条件の発生頻度を取得する工程を含むのが望ましい。 In the tire simulation method according to the present invention, the generation frequency calculation step includes the steps of: running the tire to obtain the occurrence frequency of left and right acceleration and front and rear acceleration; and the left and right acceleration and the front and rear acceleration. It is desirable to include the step of acquiring the frequency of occurrence of each rolling condition based on the frequency of occurrence of.
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、前記条件別摩耗性能計算工程は、前記タイヤの前記トレッド小領域のゴム材料の摩耗量及び摩耗エネルギーを取得する工程、前記トレッド小領域において、前記ゴム材料の摩耗量と、前記ゴム材料の摩耗エネルギーとの関係を示す摩耗指数を取得する工程、並びに前記各ゴム材料の摩耗指数と、前記トレッド小領域の前記平均摩耗エネルギーとに基づいて、前記転動条件毎に、前記トレッド小領域の前記条件別摩耗性能を計算する工程を含むのが望ましい。 In the tire simulation method according to the present invention, the condition-specific wear performance calculation step is a step of acquiring the wear amount and wear energy of the rubber material of the tread small area of the tire, the rubber material in the tread small area Obtaining the wear index indicating the relationship between the amount of wear of the rubber material and the wear energy of the rubber material, and the rolling based on the wear index of each rubber material and the average wear energy of the small tread area It is desirable to include the step of calculating the condition-specific wear performance of the small tread area for each condition.
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、前記摩耗指数は、前記ゴム材料の摩耗エネルギーの変化により、前記ゴム材料の摩耗量が非線形に変化する関係を示すのが望ましい。
In the tire simulation method according to the present invention, it is preferable that the wear index shows a relationship in which the wear amount of the rubber material changes in a non-linear manner due to a change in wear energy of the rubber material.
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、前記トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝で区分された少なくとも一つの縦陸部が設けられ、
前記タイヤの前記トレッド小領域は、前記縦陸部に設定されるのが望ましい。
In the tire simulation method according to the present invention, the tread portion is provided with at least one longitudinal land portion divided by circumferential grooves continuously extending in the tire circumferential direction,
Preferably, the tread small area of the tire is set to the longitudinal land 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、前記タイヤモデルは、前記縦陸部をモデル化した縦陸部モデルを有し、前記タイヤモデルの前記トレッド小領域は、前記縦陸部モデルに設定されるのが望ましい。 In the tire simulation method according to the present invention, the tire model has a longitudinal land model obtained by modeling the longitudinal land, and the small tread portion of the tire model is set to the longitudinal land model. Is desirable.
本発明は、タイヤのトレッド部のタイヤ周方向に連続した少なくとも一つのトレッド小領域の摩耗性能を予測する演算処理装置を有するタイヤのシミュレーション装置であって、前記演算処理装置は、前記タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定部、自由転動、制動、駆動、及び旋回のうち、少なくとも2つ以上の転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、前記タイヤモデルのトレッド小領域において、前記トレッド小領域の接地入りから接地端までの前記有限個の要素のそれぞれについて計算される摩耗エネルギーの積算値を、前記トレッド小領域の接地面積で除した単位時間の平均摩耗エネルギーを求め、前記タイヤモデルの転動開始から転動終了までの前記単位時間の平均摩耗エネルギーの積算値を、前記転動開始から前記転動終了までの合計時間で除した平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する平均摩耗エネルギー計算部、前記平均摩耗エネルギーに基づいて、前記転動条件毎に、前記タイヤの前記トレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算部、予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算部、並びに前記タイヤの前記トレッド小領域において、前記各転動条件の前記条件別摩耗性能を、前記発生頻度で重み付けをして、前記走行履歴で前記タイヤが走行したときの前記トレッド小領域の予測摩耗性能を計算する摩耗性能計算部を含むことを特徴とする。
The present invention is a tire simulation device having an arithmetic processing unit for predicting the wear performance of at least one tread small area continuous in the tire circumferential direction of a tread portion of a tire, wherein the arithmetic processing unit limits the tire. A tire model setting unit configured to set a tire model modeled by a plurality of elements, running the tire model under at least two or more rolling conditions of free rolling, braking, driving, and turning, the tire model In the small tread area , the integrated value of the wear energy calculated for each of the finite number of elements from the bottom to the ground end of the small tread area divided by the ground area of the small tread area is an average of unit time The wear energy is determined, and the product of the average wear energy of the unit time from the rolling start to the rolling end of the tire model Values, the average wear energy obtained by dividing the total time until the rolling termination from the rolling start, the average wear energy calculation unit for calculating for each rolling condition, on the basis of the average wear energy, each of the rolling conditions A condition-specific wear performance calculation unit for calculating the condition-specific wear performance of the small tread region of the tire; a generation frequency calculation unit for acquiring the occurrence frequency of each rolling condition with respect to the traveling history of the vehicle provided in advance; In the tread small area of the tire, the wear performance by condition under each rolling condition is weighted according to the occurrence frequency, and predicted wear of the tread small area when the tire travels in the traveling history It is characterized by including a wear performance calculation unit that calculates the performance.
本発明のタイヤのシミュレーション方法は、コンピュータに、タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを入力する工程、並びに、コンピュータが、自由転動、制動、駆動、及び、旋回のうち、少なくとも2つ以上の各転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、タイヤモデルのトレッド小領域の平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する工程を含んでいる。 The tire simulation method of the present invention comprises the steps of: inputting a tire model obtained by modeling a tire with a finite number of elements in a computer; and at least two of the free rolling, braking, driving and turning of the computer. The method includes running the tire model under one or more rolling conditions and calculating an average wear energy of a small tread area of the tire model for each rolling condition.
また、本発明のタイヤシミュレーション方法は、平均摩耗エネルギーに基づいて、転動条件毎に、タイヤのトレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算工程、予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算工程、及び、タイヤのトレッド小領域において、各転動条件の条件別摩耗性能を、発生頻度で重み付けをして、走行履歴でタイヤが走行したときのトレッド小領域の予測摩耗性能を計算する工程を含んでいる。 In the tire simulation method of the present invention, the condition-specific wear performance calculation step of calculating the condition-specific wear performance of the small tread region of the tire for each rolling condition based on the average wear energy, the vehicle running provided in advance. About the history, the occurrence frequency calculation process of acquiring the occurrence frequency of each rolling condition, and the wear performance by condition of each rolling condition in the small tread area of the tire are weighted by the occurrence frequency, and the running history is Calculating the predicted wear performance of the small tread area as the tire is driven.
このように、本発明のシミュレーション方法では、コンピュータを用いたシミュレーションにより、例えば、実際のタイヤと路面との摩擦係数等に基づいて、タイヤモデルを、実際のタイヤに近似させて走行させることができる。このため、タイヤモデルの平均摩耗エネルギーを、精度よく計算することができる。また、トレッド小領域の予測摩耗性能は、転動条件毎の条件別摩耗性能が、各転動条件の発生頻度で重み付けされることによって求められるため、タイヤの摩耗性能を精度よく評価することができる。 Thus, according to the simulation method of the present invention, the tire model can be made to travel by approximating an actual tire based on, for example, the coefficient of friction between the actual tire and the road surface by simulation using a computer. . Therefore, the average wear energy of the tire model can be calculated with high accuracy. In addition, the predicted wear performance of the small tread region can be evaluated by evaluating the wear performance of the tire with high accuracy, since the wear performance by conditions for each rolling condition is obtained by weighting with the occurrence frequency of each rolling condition. it can.
さらに、トレッド小領域の予測摩耗性能は、タイヤモデルのトレッド小領域の全要素を対象に計算された平均摩耗エネルギーに基づいて計算されるため、タイヤ周方向に連続して摩耗する実際のタイヤの摩耗性能に、精度よく近似させることができる。また、トレッド小領域が複数設定される場合には、予測摩耗性能、平均摩耗エネルギー及び条件別摩耗性能が、トレッド小領域毎に求められるため、タイヤの摩耗性能を詳細に評価することができる。従って、本発明のタイヤのシミュレーション方法では、タイヤの摩耗性能を正確に予測することができる。 Furthermore, since the predicted wear performance of the small tread area is calculated based on the average wear energy calculated for all elements of the small tread area of the tire model, the actual wear resistance of the tire continuously in the circumferential direction of the tire The wear performance can be accurately approximated. Further, in the case where a plurality of small tread regions are set, predicted wear performance, average wear energy and wear characteristics according to conditions can be obtained for each small tread region, so that the wear performance of the tire can be evaluated in detail. Therefore, the tire simulation method of the present invention can accurately predict the wear performance of the tire.
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)は、タイヤの摩耗性能を、コンピュータを用いて予測するための方法である。なお、本実施形態のシミュレーション方法で予測される摩耗性能は、タイヤの摩耗量であるが、例えば、摩耗量の大小を表す指数等であってもよい。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
The tire simulation method of the present embodiment (hereinafter sometimes referred to simply as “simulation method”) is a method for predicting the wear performance of a tire using a computer. The wear performance predicted by the simulation method of the present embodiment is the wear amount of the tire, but may be, for example, an index or the like indicating the magnitude of the wear amount.
図1は、本実施形態のシミュレーション方法が実施されるコンピュータ1のブロック図である。本実施形態のコンピュータ1は、入力デバイスとしての入力部11、出力デバイスとしての出力部12、及び、タイヤの物理量等を計算する演算処理装置13を有し、タイヤの摩耗性能を予測するシミュレーション装置1Aとして構成されている。 FIG. 1 is a block diagram of a computer 1 in which the simulation method of the present embodiment is implemented. The computer 1 according to the present embodiment includes an input unit 11 as an input device, an output unit 12 as an output device, and an arithmetic processing unit 13 for calculating a physical quantity of a tire, etc., and is a simulation device for predicting tire wear performance. It is configured as 1A.
入力部11は、例えば、キーボード又はマウス等が用いられる。出力部12は、例えば、ディスプレイ装置又はプリンタ等が用いられる。演算処理装置13は、各種の演算を行う演算部(CPU)13A、データやプログラム等が記憶される記憶部13B、及び、作業用メモリ13Cが含まれている。 For example, a keyboard or a mouse is used as the input unit 11. For example, a display device or a printer is used as the output unit 12. The arithmetic processing unit 13 includes an arithmetic unit (CPU) 13A that performs various operations, a storage unit 13B that stores data, programs, and the like, and a work memory 13C.
記憶部13Bは、例えば、磁気ディスク、光ディスク又はSSD等からなる不揮発性の情報記憶装置である。記憶部13Bには、データ部15及びプログラム部16が設けられている。 The storage unit 13B is, for example, a non-volatile information storage device made of a magnetic disk, an optical disk, an SSD, or the like. A data unit 15 and a program unit 16 are provided in the storage unit 13B.
データ部15は、評価対象のタイヤや路面に関する情報(例えば、CADデータ等)が記憶される初期データ部15A、タイヤをモデル化したタイヤモデルが入力されるタイヤモデル入力部15B、及び、タイヤが転動する路面をモデル化した路面モデルが入力される路面モデル入力部15Cが含まれている。さらに、データ部15には、シミュレーションの境界条件が入力される境界条件入力部15D、及び、演算部13Aが計算した物理量が入力される物理量入力部15Eが含まれている。 The data unit 15 includes an initial data unit 15A in which information on a tire to be evaluated and a road surface (for example, CAD data etc.) is stored, a tire model input unit 15B in which a tire model obtained by modeling a tire is input, and a tire A road surface model input unit 15C to which a road surface model that models a road surface to be rolled is input is included. The data unit 15 further includes a boundary condition input unit 15D to which boundary conditions of simulation are input, and a physical quantity input unit 15E to which physical quantities calculated by the calculation unit 13A are input.
プログラム部16は、演算部13Aによって実行されるプログラムである。プログラム部16には、タイヤモデルを設定するタイヤモデル設定部16A、路面モデルを設定する路面モデル設定部16B、タイヤモデルの内圧充填後の形状を計算する内圧充填計算部16C、及び、内圧充填後のタイヤモデルに荷重を定義する荷重負荷計算部16Dが含まれている。さらに、プログラム部16は、平均摩耗エネルギー計算部16E、発生頻度計算部16F、条件別摩耗性能計算部16G、及び、摩耗性能計算部16Hを含んで構成されている。 The program unit 16 is a program executed by the operation unit 13A. The program unit 16 includes a tire model setting unit 16A that sets a tire model, a road surface model setting unit 16B that sets a road surface model, an internal pressure filling calculation unit 16C that calculates the shape of the tire model after internal pressure filling, and after internal pressure filling A load calculation unit 16D is included which defines the load in the tire model of (1). Furthermore, the program unit 16 is configured to include an average wear energy calculation unit 16E, an occurrence frequency calculation unit 16F, a condition-specific wear performance calculation unit 16G, and a wear performance calculation unit 16H.
図2は、本実施形態のシミュレーション方法で、摩耗性能が予測されるタイヤ2の断面図である。図3は、図2のタイヤ2のトレッド展開図である。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とが設けられている。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the tire 2 for which wear performance is predicted by the simulation method of the present embodiment. FIG. 3 is a development view of a tread of the tire 2 of FIG. The tire 2 of the present embodiment includes 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 disposed outside the carcass 6 in the tire radial direction and inside the tread portion 2a. And 7 are provided.
本実施形態のトレッド部2aには、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝9が設けられる。これにより、トレッド部2aは、周方向溝9で区分された複数の縦陸部10が設けられる。 The tread portion 2a of the present embodiment is provided with a circumferential groove 9 extending continuously in the tire circumferential direction. Thus, the tread portion 2 a is provided with a plurality of longitudinal land portions 10 divided by the circumferential grooves 9.
本実施形態の周方向溝9は、タイヤ赤道Cのタイヤ軸方向の両外側に配置される一対のセンター周方向溝9a、9b、及び、センター周方向溝9a、9bとトレッド接地端2tとの間に配置される一対のショルダー周方向溝9c、9dが含まれている。一対のセンター周方向溝9a、9bは、タイヤ赤道Cに対して、タイヤ軸方向の一方側Saに配置される第1センター周方向溝9aと、タイヤ軸方向の他方側Sbに配置される第2センター周方向溝9bとに区別される。一対のショルダー周方向溝9c、9dは、タイヤ赤道Cに対して、タイヤ軸方向の一方側Saに配置される第1ショルダー周方向溝9cと、タイヤ軸方向の他方側Sbに配置される第2ショルダー周方向溝9dとに区別される。 The circumferential grooves 9 in the present embodiment include a pair of center circumferential grooves 9a and 9b disposed on both sides in the tire axial direction of the tire equator C, and the center circumferential grooves 9a and 9b and the tread contact end 2t. A pair of shoulder circumferential grooves 9c, 9d disposed between them is included. A pair of center circumferential grooves 9a and 9b are disposed at a first center circumferential groove 9a disposed on one side Sa in the tire axial direction with respect to the tire equator C, and on the other side Sb in the tire axial direction A distinction is made between the two center circumferential grooves 9b. A pair of shoulder circumferential grooves 9c, 9d is disposed at a first shoulder circumferential groove 9c disposed on one side Sa in the tire axial direction with respect to the tire equator C, and at the other side Sb in the tire axial direction The two shoulder circumferential grooves 9d are distinguished.
縦陸部10は、一対のセンター周方向溝9a、9b間で区分されるセンター縦陸部10a、センター周方向溝9a、9bと、ショルダー周方向溝9c、9dとで区分される一対のミドル縦陸部10b、10c、及び、ショルダー周方向溝9c、9dと、トレッド接地端2tとで区分される一対のショルダー縦陸部10d、10eを含んでいる。また、各縦陸部10a〜10eには、周方向溝9a〜9d又はトレッド接地端2tと交わる横溝20等が設けられている。 The longitudinal land portion 10 has a pair of middle longitudinal land portions 10a divided between a pair of center circumferential grooves 9a and 9b, a pair of middle circumferential grooves 9a and 9b, and a pair of middle shoulder grooves 9c and 9d. It includes a pair of shoulder land portions 10d, 10e divided by the land portions 10b, 10c and the shoulder circumferential grooves 9c, 9d and the tread contact end 2t. In each longitudinal land portion 10a to 10e, a lateral groove 20 or the like that intersects the circumferential groove 9a to 9d or the tread ground contact end 2t is provided.
一対のミドル縦陸部10b、10cは、タイヤ赤道Cに対して、タイヤ軸方向の一方側Saに配置される第1ミドル縦陸部10bと、タイヤ軸方向の他方側Sbに配置される第2ミドル縦陸部10cとに区別される。一対のショルダー縦陸部10d、10eは、タイヤ赤道Cに対して、タイヤ軸方向の一方側Saに配置される第1ショルダー縦陸部10dと、タイヤ軸方向の他方側Sbに配置される第2ショルダー縦陸部10eとに区別される。 The pair of middle longitudinal land portions 10b and 10c are disposed at the first middle longitudinal land portion 10b disposed on the one side Sa in the tire axial direction with respect to the tire equator C, and at the other side Sb in the tire axial direction 2 middle middle land portion 10 c is distinguished. The pair of shoulder longitudinal land portions 10d and 10e are disposed at the first shoulder longitudinal land portion 10d disposed on the one side Sa in the tire axial direction with respect to the tire equator C, and at the other side Sb in the tire axial direction. It is divided into two shoulder land portions 10e.
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, “tread ground contact end 2t” means that tire 2 which is rim-assembled on a regular rim and filled with regular internal pressure is loaded with a regular load and grounded to a flat surface at a camber angle of 0 degrees It is the outermost end in the tire axial direction of the tread contact surface.
「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。 The “regular rim” is a rim that defines the standard 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 ETRA, and TRA In the case of "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。 The "normal internal pressure" is the air pressure specified by each standard in the standard system including the standard to which the tire is based, and in the case of JATMA, the "maximum air pressure", and in the case of TRA, the table "TIRE LOAD LIMITS The maximum value described in “AT VARIOUS COLD INFlation PRESSURES”, “INFLATION PRESSURE” for ETRTO, and 180 kPa for tires 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。 The “normal load” is the load specified for each tire in the above standard, maximum load capacity in the case of JATMA, maximum value described in the table “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFlation PRESSURES” in the case of TRA, ETRTO If it is "LOAD CAPACITY".
また、タイヤ2には、トレッド部2aで仮想区分されたトレッド小領域18が設定されている。本実施形態のトレッド小領域18は、タイヤ周方向に連続する領域である。このようなトレッド小領域18は、例えば、タイヤ2のトレッドパターンや、タイヤ構造に応じて、適宜設定されうる。本実施形態のトレッド小領域18は、各周方向溝9a〜9dで区分された各縦陸部10a〜10eに設定されている。 Further, in the tire 2, a tread small area 18 virtually divided by the tread portion 2a is set. The small tread region 18 of the present embodiment is a region continuous in the tire circumferential direction. Such a small tread area 18 may be appropriately set according to, for example, the tread pattern of the tire 2 or the tire structure. The small tread region 18 of the present embodiment is set to each longitudinal land portion 10a to 10e divided by the circumferential grooves 9a to 9d.
図2に示されるように、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とが含まれる。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度〜90度の角度で配列されたカーカスコードが含まれる。 As shown in FIG. 2, the carcass 6 is constituted by at least one or more, in the present embodiment, one carcass ply 6A. In the carcass ply 6A, the main body portion 6a extending from the tread portion 2a through the sidewall portion 2b to the bead core 5 of the bead portion 2c and the main body portion 6a are folded back around the bead core 5 from the inside in the tire axial direction And the folded back portion 6b. A bead apex rubber 8 extending from the bead core 5 to the outer side in the tire radial direction is disposed between the main body portion 6a and the folded back portion 6b. In addition, the carcass ply 6A includes a carcass cord arranged at an angle of, for example, 75 degrees 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度〜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せて構成される。 The belt layer 7 is configured by including two belt plies 7A and 7B outside the belt cords arranged at an angle of, for example, 10 degrees to 35 degrees with respect to the tire circumferential direction. The belt plies 7A and 7B are configured to overlap in the direction in which the belt cords cross each other.
図4は、本実施形態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、コンピュータ1に、図2及び図3に示したタイヤ2をモデル化したタイヤモデルが設定される(工程S1)。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the processing procedure of the simulation method of the present embodiment. In the simulation method of the present embodiment, first, a tire model obtained by modeling the tire 2 shown in FIGS. 2 and 3 is set in the computer 1 (step S1).
工程S1では、先ず、図1に示されるように、初期データ部15Aに記憶されているタイヤ2(図2に示す)に関する情報(例えば、タイヤ2の輪郭データ等)が、作業用メモリ13Cに入力される。さらに、タイヤモデル設定部16Aが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、タイヤモデル設定部16Aが、演算部13Aによって実行される。図5は、本実施形態のタイヤモデルの断面図である。図6は、図5のトレッド展開図である。なお、図6では、溝のメッシュを省略して表示している。 In step S1, first, as shown in FIG. 1, information (for example, contour data of the tire 2 etc.) related to the tire 2 (shown in FIG. 2) stored in the initial data section 15A is stored in the working memory 13C. It is input. Further, the tire model setting unit 16A is read into the work memory 13C. Then, the tire model setting unit 16A is executed by the computing unit 13A. FIG. 5 is a cross-sectional view of a tire model of the present embodiment. 6 is a development view of the tread of FIG. In FIG. 6, the mesh of the groove is omitted.
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21が設定される。タイヤモデル21は、タイヤモデル入力部15B(図1に示す)に記憶される。なお、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ている。 In step S1, on the basis of the information on the tire 2 (shown in FIG. 2), the finite number of elements F (i) (i = 1, 2,...) That can be handled by numerical analysis are discretized. Thereby, a tire model 21 in which the tire 2 is modeled is set. The tire model 21 is stored in a tire model input unit 15B (shown in FIG. 1). As a numerical analysis method, for example, a finite element method, a finite volume method, a difference method or a boundary element method can be adopted as appropriate, but in the present embodiment, the finite element method is adopted.
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)には、複数個の節点25が設けられる。このような各要素F(i)には、要素番号、節点25の番号、節点25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。 As the element F (i), for example, a tetrahedron solid element, a pentahedron solid element, or a hexahedron solid element is preferably used. Each element F (i) is provided with a plurality of nodes 25. In each of such elements F (i), numerical data such as an element number, a number of a node 25, coordinate values of the node 25 and material characteristics (for example, density, Young's modulus and / or damping coefficient) are defined.
タイヤモデル21のトレッド部21aには、周方向溝9(図2及び図3に示す)が再現された周方向溝モデル22と、縦陸部10(図2及び図3に示す)が再現された縦陸部モデル23とが設定されている。周方向溝モデル22は、第1センター周方向溝9aが再現された第1センター周方向溝モデル22a、及び、第2センター周方向溝9bが再現された第2センター周方向溝モデル22bが含まれている。さらに、周方向溝モデル22は、第1ショルダー周方向溝9cが再現された第1ショルダー周方向溝モデル22c、及び、第2ショルダー周方向溝9dが再現された第2ショルダー周方向溝モデル22dが含まれている。 In the tread portion 21a of the tire model 21, a circumferential groove model 22 in which the circumferential groove 9 (shown in FIGS. 2 and 3) is reproduced and a longitudinal land portion 10 (shown in FIGS. 2 and 3) are reproduced. The longitudinal land model 23 is set. The circumferential groove model 22 includes a first center circumferential groove model 22a in which the first center circumferential groove 9a is reproduced, and a second center circumferential groove model 22b in which the second center circumferential groove 9b is reproduced. It is done. Further, the circumferential groove model 22 is a first shoulder circumferential groove model 22c in which the first shoulder circumferential groove 9c is reproduced, and a second shoulder circumferential groove model 22d in which the second shoulder circumferential groove 9d is reproduced. It is included.
縦陸部モデル23は、センター縦陸部10aが再現されたセンター縦陸部モデル23a、第1ミドル縦陸部10bが再現された第1ミドル縦陸部モデル23b、及び、第2ミドル縦陸部10cが再現された第2ミドル縦陸部モデル23cが含まれている。さらに、縦陸部モデルは、第1ショルダー縦陸部10dが再現された第1ショルダー縦陸部モデル23d、及び、第2ショルダー縦陸部10eが再現された第2ショルダー縦陸部モデル23eが含まれている。本実施形態では、これらの縦陸部モデル23a〜23eにより、タイヤモデル21のトレッド小領域30が設定される。 The longitudinal land model 23 is a center longitudinal land model 23a in which the center longitudinal land 10a is reproduced, a first middle longitudinal land model 23b in which the first middle longitudinal land 10b is reproduced, and a second middle longitudinal land. A second middle longitudinal land model 23c in which the section 10c is reproduced is included. Furthermore, as the longitudinal land model, a first shoulder longitudinal land model 23d in which the first shoulder longitudinal land 10d is reproduced and a second shoulder longitudinal land model 23e in which the second shoulder longitudinal land 10e is reproduced are used. include. In the present embodiment, the tread small area 30 of the tire model 21 is set by the longitudinal land models 23a to 23e.
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、路面をモデル化した路面モデルが設定される(工程S2)。工程S2では、先ず、図1に示した初期データ部15Aに記憶されている路面に関する情報が、作業用メモリ13Cに入力される。さらに、路面モデル設定部16Bが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、路面モデル設定部16Bが、演算部13Aによって実行される。 Next, in the simulation method of the present embodiment, a road surface model obtained by modeling a road surface is set in the computer 1 (step S2). In step S2, first, information on the road surface stored in the initial data unit 15A shown in FIG. 1 is input to the work memory 13C. Further, the road surface model setting unit 16B is read into the work memory 13C. Then, the road surface model setting unit 16B is executed by the calculation unit 13A.
図7は、本実施形態のタイヤモデル21及び路面モデル24の斜視図である。なお、図7では、タイヤモデル21のメッシュが省略されている。工程S2では、路面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、…)で離散化する。これにより、工程S2では、路面モデル24が設定される。設定された路面モデル24は、路面モデル入力部15C(図1に示す)に記憶される。 FIG. 7 is a perspective view of the tire model 21 and the road surface model 24 of the present embodiment. In FIG. 7, the mesh of the tire model 21 is omitted. In step S2, based on information on the road surface, discretization is performed using a finite number of elements G (i) (i = 1, 2,...) That can be handled by a numerical analysis method (in the present embodiment, finite element method). Thus, the road surface model 24 is set in step S2. The road surface model 24 thus set is stored in the road surface model input unit 15C (shown in FIG. 1).
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28が設けられる。さらに、要素G(i)は、要素番号や、節点28の座標値等の数値データが定義される。 The element G (i) consists of a rigid plane element set non-deformable. The element G (i) is provided with a plurality of nodes 28. Furthermore, in the element G (i), numerical data such as the element number and the coordinate value of the node 28 are defined.
本実施形態では、路面モデル24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。 In the present embodiment, the road surface model 24 is exemplified as having a smooth surface, but if necessary, it may be an actual surface such as a minute unevenness such as an asphalt road surface, irregular steps, depressions, undulations, or wrinkles. Asperities similar to the traveling road surface may be provided.
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、タイヤモデル21を走行させて、タイヤモデル21のトレッド小領域30の平均摩耗エネルギーを計算する(平均摩耗エネルギー計算工程S3)。平均摩耗エネルギー計算工程S3は、自由転動、制動、駆動、及び旋回のうち、少なくとも2つ以上の転動条件でタイヤモデル21を走行させて、トレッド小領域30の平均摩耗エネルギーが、転動条件毎に計算される。本実施形態では、自由転動、制動、駆動及び旋回の各転動条件で、タイヤモデル21を走行させている。 Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 causes the tire model 21 to travel and calculates the average wear energy of the small tread area 30 of the tire model 21 (average wear energy calculating step S3). The average wear energy calculating step S3 causes the tire model 21 to run under at least two or more rolling conditions of free rolling, braking, driving, and turning, and the average wear energy of the small tread area 30 rolls. Calculated for each condition. In the present embodiment, the tire model 21 is run under rolling conditions of free rolling, braking, driving, and turning.
上述したように、本実施形態のトレッド小領域30は、各縦陸部モデル23a〜23eである。従って、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程S3では、各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーが計算される。図8は、平均摩耗エネルギー計算工程S3の処理手順の一例を示すフローチャートである。 As described above, the tread small area 30 of the present embodiment is each longitudinal land model 23 a to 23 e. Therefore, in the average wear energy calculating step S3 of the present embodiment, the average wear energy of each longitudinal land model 23a to 23e is calculated. FIG. 8 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the average wear energy calculation step S3.
平均摩耗エネルギー計算工程S3では、先ず、タイヤモデル21に境界条件が定義される(工程S31)。図7に示されるように、境界条件としては、例えば、タイヤモデル21の内圧条件、負荷荷重条件T、キャンバー角、及び、タイヤモデル21と路面モデル24との摩擦係数等が設定される。さらに、境界条件としては、タイヤモデル21のトルクTL、横力(図示省略)、及び、走行速度Vに対応する路面モデル24の並進速度V2が設定される。 In the average wear energy calculation step S3, first, boundary conditions are defined in the tire model 21 (step S31). As shown in FIG. 7, as the boundary conditions, for example, the internal pressure condition of the tire model 21, the load condition T, the camber angle, and the coefficient of friction between the tire model 21 and the road surface model 24 are set. Further, as the boundary conditions, torque TL of the tire model 21, lateral force (not shown), and translational velocity V2 of the road surface model 24 corresponding to the traveling velocity V are set.
自由転動、制動、駆動、及び旋回の各転動条件では、路面モデル24に並進速度V2が設定される。これにより、タイヤモデル21と路面モデル24との間の摩擦係数に基づいて転動するタイヤモデル21が計算されうる。 In the rolling conditions of free rolling, braking, driving, and turning, a translational velocity V2 is set in the road surface model 24. Thereby, the tire model 21 which rolls based on the coefficient of friction between the tire model 21 and the road surface model 24 can be calculated.
自由転動条件では、タイヤモデル21にトルクTLは定義されない。制動条件では、タイヤモデル21に制動に対応するトルクTLが設定される。駆動条件では、タイヤモデル21に駆動に対応するトルクTLが設定される。旋回条件では、タイヤモデル21に横力(図示省略)が設定される。これらの条件は、境界条件入力部15D(図1に示す)に記憶される。なお、タイヤモデル21に設定されたトルクTL等に相当する力が、路面モデル24に設定されてもよい。 The torque TL is not defined in the tire model 21 under free rolling conditions. Under the braking condition, a torque TL corresponding to braking is set in the tire model 21. Under the drive condition, a torque TL corresponding to the drive is set to the tire model 21. Under turning conditions, lateral force (not shown) is set to the tire model 21. These conditions are stored in the boundary condition input unit 15D (shown in FIG. 1). A force corresponding to the torque TL or the like set in the tire model 21 may be set in the road surface model 24.
次に、平均摩耗エネルギー計算工程S3は、タイヤモデル21(図5に示す)の内圧充填後の形状が計算される(工程S32)。工程S32では、図1に示されるように、タイヤモデル入力部15Bに記憶されているタイヤモデル21、及び、境界条件入力部15Dに記憶されている内圧条件が作業用メモリ13Cに読み込まれる。さらに、内圧充填計算部16Cが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、内圧充填計算部16Cが、演算部13Aによって実行される。 Next, in the average wear energy calculating step S3, the shape after filling the internal pressure of the tire model 21 (shown in FIG. 5) is calculated (step S32). In step S32, as shown in FIG. 1, the tire model 21 stored in the tire model input unit 15B and the internal pressure conditions stored in the boundary condition input unit 15D are read into the working memory 13C. Further, the internal pressure filling calculation unit 16C is read into the working memory 13C. Then, the internal pressure filling calculation unit 16C is executed by the calculation unit 13A.
工程S32では、先ず、図5に示されるように、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21のビード部21c、21cが拘束される。さらに、タイヤモデル21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、工程S32では、内圧充填後のタイヤモデル21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。 In step S32, first, as shown in FIG. 5, the bead portions 21c and 21c of the tire model 21 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 21 is subjected to deformation calculation based on the equally distributed load w corresponding to the internal pressure condition. Thereby, in step S32, the tire model 21 after internal pressure filling is calculated. As for the internal pressure, for example, in the standard system including the standard on which the tire 2 (shown in FIG. 2) is based, it is desirable that the air pressure specified by each standard be set.
タイヤモデル21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Tx(x=0、1、…))ごとにタイヤモデル21の変形計算を行う。このようなタイヤモデル21の変形計算(後述する転動計算を含む)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されうる。なお、単位時間Txについては、求められるシミュレーション精度によって、適宜設定されうる。 In the deformation calculation of the tire model 21, a mass matrix, a stiffness matrix, and a damping matrix of each element F (i) are respectively created based on the shape, material properties, and the like of each element F (i). Furthermore, each of these matrices is combined to create a matrix of the entire system. Then, the computer 1 applies the various conditions to create an equation of motion, and calculates deformation of the tire model 21 every minute time (unit time Tx (x = 0, 1,...)). Such deformation calculation (including rolling calculation described later) of the tire model 21 can be calculated using commercially available finite element analysis application software such as LS-DYNA manufactured by LSTC. The unit time Tx can be appropriately set according to the required simulation accuracy.
次に、平均摩耗エネルギー計算工程S3では、荷重が定義されたタイヤモデル21が計算される(工程S33)。工程S33では、図1に示されるように、境界条件入力部15Dに記憶されている負荷荷重条件、及び、キャンバー角及び摩擦係数が、作業用メモリ13Cに読み込まれる。さらに、工程S33では、荷重負荷計算部16Dが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、荷重負荷計算部16Dが、演算部13Aによって実行される。 Next, in the average wear energy calculation step S3, the tire model 21 in which the load is defined is calculated (step S33). In step S33, as shown in FIG. 1, the load condition, camber angle and friction coefficient stored in the boundary condition input unit 15D are read into the working memory 13C. Furthermore, in step S33, the load calculation unit 16D is read into the work memory 13C. Then, the load calculation unit 16D is executed by the calculation unit 13A.
工程S33では、図7に示されるように、内圧充填後のタイヤモデル21と、路面モデル24との接触が計算される。次に、工程S33では、負荷荷重条件T、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21の変形が計算される。これにより、工程S33では、路面モデル24に接地したタイヤモデル21が計算される。 In step S33, as shown in FIG. 7, the contact between the tire model 21 after the internal pressure filling and the road surface model 24 is calculated. Next, in step S33, the deformation of the tire model 21 is calculated based on the applied load condition T, the camber angle (not shown), and the friction coefficient. Thus, in step S33, the tire model 21 in contact with the road surface model 24 is calculated.
次に、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程S3では、自由転動時のトレッド小領域30の平均摩耗エネルギーが計算される(工程S34)。本実施形態の工程S32では、タイヤモデル21の自由転動時において、各縦陸部モデル23a〜23e(図6に示す)の平均摩耗エネルギーが計算される。 Next, in the average wear energy calculating step S3 of the present embodiment, the average wear energy of the small tread area 30 during free rolling is calculated (step S34). In step S32 of the present embodiment, at the time of free rolling of the tire model 21, the average wear energy of each longitudinal land model 23a to 23e (shown in FIG. 6) is calculated.
工程S34では、先ず、境界条件入力部15Dに記憶されている並進速度V2が、作業用メモリ13Cに読み込まれる。さらに、工程S34では、タイヤモデル21の平均摩耗エネルギーを計算するための平均摩耗エネルギー計算部16Eが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、平均摩耗エネルギー計算部16Eが、演算部13Aによって実行される。 In step S34, first, the translational velocity V2 stored in the boundary condition input unit 15D is read into the working memory 13C. Furthermore, in step S34, the average wear energy calculation unit 16E for calculating the average wear energy of the tire model 21 is read into the work memory 13C. Then, the average wear energy calculation unit 16E is executed by the calculation unit 13A.
図7に示されるように、工程S34では、先ず、路面モデル24に並進速度V2が設定される。これにより、路面モデル24の上を自由転動しているタイヤモデル21が計算されうる。図6に示されるように、各縦陸部モデル23a〜23eを構成する各節点25が路面モデル24(図7に示す)に接地している間、各節点25において、せん断力及びすべり量が計算される。せん断力Pには、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が含まれる。また、すべり量Qには、前記せん断力Px、Pyに対応する、タイヤ軸方向xのすべり量Qx及びタイヤ周方向yのすべり量Qyが含まれる。 As shown in FIG. 7, in step S34, first, the translational velocity V2 is set to the road surface model 24. Thus, the tire model 21 rolling freely on the road surface model 24 can be calculated. As shown in FIG. 6, while each node 25 constituting each longitudinal land model 23a to 23e is in contact with the road surface model 24 (shown in FIG. 7), the shear force and the amount of slip at each node 25 Calculated The shear force P includes a shear force Px in the tire axial direction x and a shear force Py in the tire circumferential direction y. The slippage amount Q includes the slippage amount Qx in the tire axial direction x and the slippage amount Qy in the tire circumferential direction y, which correspond to the shear forces Px and Py.
自由転動計算は、転動開始から、予め定められた転動終了まで、シミュレーションの単位時間Tx毎に計算される。これにより、工程S34では、各節点25のせん断力Px、Py及びすべり量Qx、Qyが、転動開始から転動終了まで単位時間Tx刻みで複数回計算される。図9は、各節点25の自由転動時の摩耗エネルギーを示すコンター図である。コンター図は、各節点25で計算された摩耗エネルギー、及び、各節点25の摩耗エネルギーから補間計算された摩耗エネルギーに基づいて、同一範囲の摩耗エネルギー毎に異なる色情報が設定される。このようなコンター図は、例えば、汎用のポストプロセッサ( LSTC 社製の LS-PrePost など)により求められうる。 The free rolling calculation is calculated for each unit time Tx of simulation from the start of rolling to the end of predetermined rolling. As a result, in step S34, the shear forces Px and Py and the slip amounts Qx and Qy of each node 25 are calculated a plurality of times in increments of unit time Tx from the start of rolling to the end of rolling. FIG. 9 is a contour diagram showing the wear energy at the time of free rolling of each node 25. As shown in FIG. In the contour diagram, different color information is set for each wear energy of the same range based on the wear energy calculated at each node 25 and the wear energy interpolated from the wear energy of each node 25. Such contour map can be obtained, for example, by a general purpose post processor (such as LS-PrePost manufactured by LSTC).
工程S34では、各縦陸部モデル23a〜23eにおいて、各節点25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)とを乗じた値が、各縦陸部モデル23a〜23eの接地入りから接地端までの要素F(i)を対象に積算される。そして、各縦陸部モデル23a〜23eの前記積算値が、各縦陸部モデル23a〜23eの接地面積で除されることにより、単位時間Txの平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル23a〜23e毎に計算される。次に、単位時間Txの平均摩耗エネルギーが転動開始から転動終了まで積算され、さらに、この積算された値が、転動開始から転動終了までの合計時間で除される。これにより、自由転動時の平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル23a〜23e毎に計算される。自由転動時の各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーは、物理量入力部15Eに記憶される。 In step S34, the shear force Px (i), Py (i) at each nodal point 25 and the slip amount Qx (y) corresponding to the shear force Px (i), Py (i) in each longitudinal-land model 23a-23e. i) The value obtained by multiplying Qy (i) is integrated for the element F (i) from the bottom to the ground end of each of the longitudinal sections 23a to 23e. And the said integrated value of each longitudinal land model 23a-23e is remove | divided by the contact area of each longitudinal land model 23a-23e, and the average wear energy of unit time Tx is longitudinal land model 23a-23e. Calculated every time. Next, the average wear energy of unit time Tx is integrated from the start of rolling to the end of rolling, and the integrated value is divided by the total time from the start of rolling to the end of rolling. Thereby, the average wear energy at free rolling is calculated for each of the longitudinal land models 23a to 23e. The average wear energy of the longitudinal land models 23a to 23e at the time of free rolling is stored in the physical quantity input unit 15E.
次に、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程S3では、制動時のトレッド小領域30の平均摩耗エネルギーが計算される(工程S35)。本実施形態の工程S35では、タイヤモデル21の制動時において、各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーが計算される。 Next, in the average wear energy calculating step S3 of the present embodiment, the average wear energy of the tread small area 30 at the time of braking is calculated (step S35). At step S35 of the present embodiment, at the time of braking of the tire model 21, the average wear energy of each longitudinal land model 23a to 23e is calculated.
工程S35では、図1に示されるように、境界条件入力部15Dに記憶されている、並進速度V2、制動時に対応するトルクTL及び平均摩耗エネルギー計算部16Eが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、平均摩耗エネルギー計算部16Eが、演算部13Aによって実行される。 In step S35, as shown in FIG. 1, the translational velocity V2, the torque TL corresponding to the time of braking, and the average wear energy calculation unit 16E stored in the boundary condition input unit 15D are read into the work memory 13C. Then, the average wear energy calculation unit 16E is executed by the calculation unit 13A.
工程S35では、図7に示されるように、並進速度V2が路面モデル24に設定される。これにより、路面モデル24上を自由転動しているタイヤモデル21が計算されうる。次に、制動時のトルクTLがタイヤモデル21に設定される。これにより、自由転動している状態から制動したタイヤモデル21が計算されうる。工程S35では、節点25のせん断力Px、Py及びすべり量Qx、Qyが、制動開始から制動終了まで間、単位時間Tx刻みで複数回計算される。 In step S35, as shown in FIG. 7, the translational velocity V2 is set to the road surface model 24. In this way, the tire model 21 rolling freely on the road surface model 24 can be calculated. Next, the torque TL at the time of braking is set to the tire model 21. Thereby, the tire model 21 braked from the freely rolling state can be calculated. In step S35, the shear forces Px and Py and the slip amounts Qx and Qy of the node 25 are calculated a plurality of times in unit time Tx intervals from the start of braking to the end of braking.
工程S35では、工程S34と同様の計算方法により、制動時の平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル23a〜23e毎に計算される。制動時の各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーは、物理量入力部15Eに記憶される。 In step S35, the average wear energy at the time of braking is calculated for each of the longitudinal land models 23a to 23e by the same calculation method as in step S34. The average wear energy of each longitudinal land model 23a-23e at the time of braking is stored in the physical quantity input unit 15E.
次に、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程S3では、駆動時のトレッド小領域30の平均摩耗エネルギーが計算される(工程S36)。本実施形態の工程S36では、タイヤモデル21の駆動時において、各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーが計算される。 Next, in the average wear energy calculation step S3 of the present embodiment, the average wear energy of the small tread area 30 at the time of driving is calculated (step S36). In step S36 of the present embodiment, when the tire model 21 is driven, the average wear energy of the longitudinal land models 23a to 23e is calculated.
工程S36では、図1に示されるように、境界条件入力部15Dに記憶されている並進速度V2、駆動時のトルクTL及び平均摩耗エネルギー計算部16Eが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、平均摩耗エネルギー計算部16Eが、演算部13Aによって実行される。 In step S36, as shown in FIG. 1, the translational velocity V2 stored in the boundary condition input unit 15D, the torque TL during driving, and the average wear energy calculation unit 16E are read into the working memory 13C. Then, the average wear energy calculation unit 16E is executed by the calculation unit 13A.
工程S36では、図7に示されるように、並進速度V2が路面モデル24に設定される。これにより、路面モデル24上を自由転動しているタイヤモデル21が計算されうる。次に、駆動時のトルクTLがタイヤモデル21に設定される。これにより、自由転動している状態から駆動したタイヤモデル21が計算されうる。工程S36では、節点25のせん断力Px、Py及びすべり量Qx、Qyが、駆動開始から駆動終了まで間、単位時間Tx刻みで複数回計算される。 In step S36, as shown in FIG. 7, the translational velocity V2 is set to the road surface model 24. In this way, the tire model 21 rolling freely on the road surface model 24 can be calculated. Next, the torque TL at the time of driving is set to the tire model 21. As a result, the tire model 21 driven from the freely rolling state can be calculated. In step S36, the shear forces Px and Py and the slip amounts Qx and Qy of the node 25 are calculated a plurality of times in unit time Tx intervals from the drive start to the drive end.
工程S36では、工程S34と同様の計算方法により、駆動時の平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル23a〜23e毎に計算される。駆動時の各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーは、物理量入力部15Eに記憶される。 In step S36, the average wear energy at the time of driving is calculated for each of the longitudinal land models 23a to 23e by the same calculation method as in step S34. The average wear energy of each longitudinal land model 23a-23e at the time of driving is stored in the physical quantity input unit 15E.
次に、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程S3では、旋回時のトレッド小領域30の平均摩耗エネルギーが計算される(工程S37)。本実施形態の工程S37では、タイヤモデル21の旋回時において、各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーが計算される。 Next, in the average wear energy calculating step S3 of the present embodiment, the average wear energy of the tread small area 30 at the time of turning is calculated (step S37). In step S37 of the present embodiment, when the tire model 21 is turned, the average wear energy of the longitudinal land models 23a to 23e is calculated.
工程S37では、図1に示されるように、境界条件入力部15Dに記憶されている並進速度V2、横力(図示省略)及び平均摩耗エネルギー計算部16Eが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、平均摩耗エネルギー計算部16Eが、演算部13Aによって実行される。 In step S37, as shown in FIG. 1, the translational velocity V2, the lateral force (not shown) and the average wear energy calculation unit 16E stored in the boundary condition input unit 15D are read into the working memory 13C. Then, the average wear energy calculation unit 16E is executed by the calculation unit 13A.
工程S37では、図7に示されるように、並進速度V2が路面モデル24に設定される。これにより、路面モデル24上を自由転動しているタイヤモデル21が計算されうる。次に、横力(図示省略)がタイヤモデル21に設定される。これにより、自由転動している状態から旋回したタイヤモデル21が計算されうる。工程S37では、節点25で計算されたせん断力Px、Py及びすべり量Qx、Qyが、旋回開始から旋回終了まで間、単位時間Tx刻みで複数回計算される。 In step S37, as shown in FIG. 7, the translational velocity V2 is set to the road surface model 24. In this way, the tire model 21 rolling freely on the road surface model 24 can be calculated. Next, lateral force (not shown) is set to the tire model 21. Thereby, the tire model 21 that has been turned from the freely rolling state can be calculated. In step S37, the shear forces Px and Py and the slip amounts Qx and Qy calculated at the node 25 are calculated a plurality of times in unit time Tx intervals from the start of turning to the end of turning.
工程S37では、工程S34と同様の計算方法により、旋回時の平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル23a〜23e毎に計算される。旋回時の各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーは、物理量入力部15Eに記憶される。 In step S37, the average wear energy at the time of turning is calculated for each of the longitudinal land models 23a to 23e by the same calculation method as in step S34. The average wear energy of each longitudinal land model 23a-23e at the time of turning is stored in the physical quantity input unit 15E.
このように、各転動条件(自由転動、制動、駆動及び旋回)の平均摩耗エネルギーが、トレッド小領域30(各縦陸部モデル23a〜23e)の全要素F(i)の各節点25で計算されたせん断力Px(i)、Py(i)、及び、すべり量Qx(i)、Qy(i)に基づいて求められるため、タイヤ周方向に連続して摩耗する実際のタイヤ2の摩耗エネルギーに近似させることができる。このため、後述する摩耗量計算工程S6において、タイヤ周方向に連続して摩耗する実際のタイヤ2の摩耗量が、正確に予測されうる。さらに、タイヤモデル21と路面モデル24との間には、実際のタイヤ2と路面との摩擦係数等が設定されているため、平均摩耗エネルギーが、精度よく計算されうる。 Thus, the average wear energy of each rolling condition (free rolling, braking, driving and turning) is each node 25 of all elements F (i) of the tread small area 30 (each longitudinal land model 23 a to 23 e). Of the actual tire 2 which wears continuously in the tire circumferential direction because it is obtained based on the shear forces Px (i) and Py (i) and the slip amounts Qx (i) and Qy (i) calculated by It can be made to approximate to wear energy. For this reason, in the wear amount calculation step S6 described later, the actual wear amount of the tire 2 which wears continuously in the tire circumferential direction can be accurately predicted. Furthermore, since the friction coefficient between the actual tire 2 and the road surface is set between the tire model 21 and the road surface model 24, the average wear energy can be calculated with high accuracy.
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、タイヤモデル21のトレッド小領域30の平均摩耗エネルギーに基づいて、転動条件毎に、タイヤ2のトレッド小領域18の条件別摩耗性能を計算する(条件別摩耗性能計算工程S4)。本実施形態の条件別摩耗性能計算工程S4では、各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーに基づいて、転動条件毎に、タイヤ2の各縦陸部10a〜10eの摩耗性能(摩耗量)が計算される。 Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 performs the wear performance by condition of the tread small area 18 of the tire 2 for each rolling condition based on the average wear energy of the tread small area 30 of the tire model 21. Calculate (Conditional Wear Performance Calculation Step S4). In the condition-specific wear performance calculation step S4 of the present embodiment, the wear performance (wear of each vertical land portion 10a to 10e of the tire 2 for each rolling condition, based on the average wear energy of each longitudinal land model 23a to 23e Amount) is calculated.
条件別摩耗性能計算工程S4では、先ず、物理量入力部15Eに記憶されている各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーが、転動条件毎に作業用メモリ13Cに読み込まれる。さらに、条件別摩耗性能計算工程S4では、各縦陸部10a〜10eの摩耗量を計算するための条件別摩耗性能計算部16Gが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、条件別摩耗性能計算部16Gが、演算部13Aによって実行される。図10は、条件別摩耗性能計算工程S4の処理手順の一例を示すフローチャートである。 In the condition-specific wear performance calculation step S4, firstly, the average wear energy of the longitudinal land models 23a to 23e stored in the physical quantity input unit 15E is read into the working memory 13C for each rolling condition. Furthermore, in the condition-specific wear performance calculation step S4, the condition-specific wear performance calculation unit 16G for calculating the amount of wear of each longitudinal land portion 10a to 10e is read into the work memory 13C. Then, the condition-specific wear performance calculation unit 16G is executed by the calculation unit 13A. FIG. 10 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the condition-specific wear performance calculation step S4.
本実施形態の条件別摩耗性能計算工程S4は、先ず、実際のタイヤ2(図2及び図3に示す)のトレッド小領域18のゴム材料の摩耗エネルギー及び摩耗量が取得される(工程S41)。本実施形態の工程S61では、各縦陸部10a〜10eのゴム材料の摩耗エネルギー及び摩耗量が取得される。 In the condition-specific wear performance calculation step S4 of this embodiment, first, the wear energy and the amount of wear of the rubber material of the tread small area 18 of the actual tire 2 (shown in FIGS. 2 and 3) are obtained (step S41) . In step S61 of the present embodiment, the wear energy and the amount of wear of the rubber material of each longitudinal portion 10a to 10e are acquired.
工程S41では、先ず、図2に示したタイヤ2の各縦陸部10a〜10eから切り取ったゴム片(図示省略)が取得される。これらのゴム片が、例えば、室内摩耗試験機(ランボーン摩耗試験機等)によって摩耗されることにより、各縦陸部10a〜10eのゴム材料の摩耗量に対する摩耗エネルギーが求められうる。 In step S41, first, rubber pieces (not shown) cut from the respective longitudinal land portions 10a to 10e of the tire 2 shown in FIG. 2 are obtained. The wear energy relative to the amount of wear of the rubber material of each longitudinal land portion 10a to 10e can be determined by, for example, abrading these rubber pieces by means of an indoor wear tester (Runbone wear tester or the like).
次に、本実施形態の条件別摩耗性能計算工程S4は、ゴム材料の摩耗量と、ゴム材料の摩耗エネルギーとの関係を示す摩耗指数が取得される(工程S42)。工程S42では、トレッド小領域18(各縦陸部10a〜10e)について、ゴム材料の摩耗量Laが、ゴム材料の摩耗エネルギーEaで除される。これにより、トレッド小領域18(各縦陸部10a〜10e)のゴム材料の摩耗指数Riが取得されうる。図11は、本実施形態の摩耗指数Riの一例を示すグラフである。このような摩耗指数Riでは、ゴム材料の摩耗エネルギーEaの変化(例えば、増加)により、ゴム材料の摩耗量Laが線形に変化(例えば、増加)している。 Next, in the condition-specific wear performance calculation step S4 of the present embodiment, a wear index indicating the relationship between the amount of wear of the rubber material and the wear energy of the rubber material is obtained (step S42). In step S42, the wear amount La of the rubber material is divided by the wear energy Ea of the rubber material for the tread small regions 18 (the longitudinal land portions 10a to 10e). Thereby, the wear index Ri of the rubber material of the tread small area 18 (each longitudinal portion 10a to 10e) can be obtained. FIG. 11 is a graph showing an example of the wear index Ri of the present embodiment. In such a wear index Ri, the wear amount La of the rubber material linearly changes (for example, increases) due to a change (for example, increase) of the wear energy Ea of the rubber material.
次に、本実施形態の条件別摩耗性能計算工程S4は、ゴム材料の摩耗指数Riと、各転動条件の平均摩耗エネルギーとに基づいて、トレッド小領域18(各縦陸部10a〜10e)の条件別摩耗性能が計算される(工程S43)。本実施形態の工程S63では、各縦陸部10a〜10eについて、ゴム材料の摩耗指数Riと平均摩耗エネルギーとが乗じられる。ゴム材料の摩耗指数Riと平均摩耗エネルギーとの乗算は、転動条件(自由転動、制動、駆動及び旋回)毎に行われる。これにより、転動条件毎に、各縦陸部10a〜10eの条件別摩耗性能(本実施形態では、摩耗量)が計算される。これらの条件別摩耗性能は、物理量入力部15Eに記憶される。 Next, the condition-specific wear performance calculation step S4 of this embodiment is based on the wear index Ri of the rubber material and the average wear energy of each rolling condition, and the tread small area 18 (longitudinal portions 10a to 10e). The condition-specific wear performance is calculated (step S43). In step S63 of the present embodiment, the wear index Ri of the rubber material and the average wear energy are multiplied for each of the longitudinal parts 10a to 10e. The multiplication of the wear index Ri of the rubber material and the average wear energy is performed for each rolling condition (free rolling, braking, driving and turning). Thereby, the wear performance by condition (the amount of wear in the present embodiment) of each longitudinal land portion 10a to 10e is calculated for each rolling condition. The wear performance by conditions is stored in the physical quantity input unit 15E.
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、予め提供された車両の走行履歴について、各転動条件の発生頻度を取得する(発生頻度計算工程S5)。本実施形態の発生頻度は、自由転動の発生頻度Ca、制動の発生頻度Cb、駆動の発生頻度Cc及び旋回の発生頻度Cdが含まれる。また、各発生頻度Ca〜Cdは、自由転動の発生頻度Ca、制動の発生頻度Cb、駆動の発生頻度Cc及び旋回の発生頻度Cdの合計を100%とする百分率で示されている。なお、各発生頻度Ca〜Cdは、百分率以外の方法で表示されてもよい。図12は、本実施形態の発生頻度計算工程S5の処理手順の一例を示すフローチャートである。 Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 acquires the occurrence frequency of each rolling condition for the travel history of the vehicle provided in advance (occurrence frequency calculation step S5). The occurrence frequency of the present embodiment includes the occurrence frequency Ca of free rolling, the occurrence frequency Cb of braking, the occurrence frequency Cc of driving, and the occurrence frequency Cd of turning. Further, each occurrence frequency Ca to Cd is shown as a percentage where the total of occurrence frequency Ca of free rolling, occurrence frequency Cb of braking, occurrence frequency Cc of driving and occurrence frequency Cd of turning is 100%. In addition, each generation frequency Ca-Cd may be displayed by methods other than a percentage. FIG. 12 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the occurrence frequency calculation step S5 of the present embodiment.
本実施形態の発生頻度計算工程S5は、先ず、タイヤ2(図2に示す)を走行させて、トレッド小領域18の実摩耗性能が取得される(工程S51)。本実施形態の工程S51では、各縦陸部10a〜10eにおいて、実摩耗量が取得される。また、各縦陸部10a〜10eの実摩耗量は、各周方向溝9a〜9d及びトレッド接地端2t(一方のトレッド接地端2ta、及び、他方のトレッド接地端2tb)の実摩耗量によって取得される。 In the occurrence frequency calculation step S5 of the present embodiment, first, the tire 2 (shown in FIG. 2) is caused to travel, and the actual wear performance of the tread small area 18 is acquired (step S51). In step S51 of the present embodiment, the actual amount of wear is acquired in each of the longitudinal parts 10a to 10e. Further, the actual wear amount of each longitudinal land portion 10a to 10e is obtained by the actual wear amount of each circumferential groove 9a to 9d and the tread ground contact end 2t (one tread ground contact end 2ta and the other tread ground contact end 2tb) Be done.
工程S51では、先ず、実際の車両にタイヤ2が装着され、例えば、高速道路、山岳路、及び、一般道を含む経路で走行される。そして、タイヤ2の走行後、各周方向溝9a〜9d及びトレッド接地端2ta、2tbの実摩耗量が測定される。 In step S51, first, the tire 2 is mounted on an actual vehicle, and traveled along a route including, for example, a highway, a mountain road, and a general road. Then, after running of the tire 2, the actual amount of wear of each of the circumferential grooves 9a to 9d and the tread contact ends 2ta and 2tb is measured.
各周方向溝9a〜9dの実摩耗量を測定する方法については、適宜採用することができる。本実施形態では、先ず、各周方向溝9a〜9dのタイヤ周方向の3箇所で、新品時の溝深さ、及び、走行後の溝深さが測定される。そして、3箇所で測定された新品時の溝深さと、走行後の溝深さとの差が平均されることによって、各周方向溝9a〜9dの実摩耗量が求められうる。図13は、各周方向溝9a〜9dの実摩耗量を示すグラフである。各トレッド接地端2ta、2tbの実摩耗量も、各周方向溝9a〜9dと同様の測定方法によって測定される。これらの各周方向溝9a〜9dの実摩耗量、及び、各トレッド接地端2ta、2tbの実摩耗量は、物理量入力部15Eに記憶される。 The method of measuring the actual amount of wear of each of the circumferential grooves 9a to 9d can be adopted as appropriate. In this embodiment, first, the groove depth at the time of a new article and the groove depth after traveling are measured at three locations in the tire circumferential direction of each of the circumferential grooves 9a to 9d. Then, by averaging the difference between the new groove depth and the groove depth after traveling at three locations, the actual amount of wear of each of the circumferential grooves 9a to 9d can be obtained. FIG. 13 is a graph showing the actual amount of wear of each of the circumferential grooves 9a to 9d. The actual wear amount of each tread ground contact end 2ta, 2tb is also measured by the same measurement method as each of the circumferential grooves 9a to 9d. The actual wear amount of each of the circumferential grooves 9a to 9d and the actual wear amount of each of the tread ground contact ends 2ta and 2tb are stored in the physical quantity input unit 15E.
次に、本実施形態の発生頻度計算工程S5は、タイヤ2のトレッド小領域18の実摩耗性能と、タイヤモデル21のトレッド小領域30の平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析により、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが計算される(工程S52)。本実施形態の工程S52では、各縦陸部10a〜10e(各周方向溝9a〜9d及び各トレッド接地端2ta、2tb)の実摩耗量と、各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーとに基づいて、重回帰分析が行われる。 Next, in the occurrence frequency calculation step S5 of the present embodiment, each rolling is performed by multiple regression analysis based on the actual wear performance of the tread small area 18 of the tire 2 and the average wear energy of the tread small area 30 of the tire model 21. Condition occurrence frequencies Ca to Cd are calculated (step S52). In step S52 of the present embodiment, the actual wear amount of each longitudinal land portion 10a to 10e (each circumferential groove 9a to 9d and each tread ground contact end 2ta, 2tb) and the average wear energy of each longitudinal land portion model 23a to 23e And multiple regression analysis is performed.
工程S52では、図1に示されるように、物理量入力部15Eに記憶されている各周方向溝9a〜9dの実摩耗量、各トレッド接地端2ta、2tbの実摩耗量、並びに、各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギー(自由転動、制動、駆動、及び旋回の各転動条件を含む)が、作業用メモリ13Cに読み込まれる。さらに、工程S52では、タイヤ2の転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算部16Fが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、発生頻度計算部16Fが、演算部13Aによって実行される。 In step S52, as shown in FIG. 1, the actual wear amounts of the circumferential grooves 9a to 9d stored in the physical quantity input unit 15E, the actual wear amounts of the tread ground contact ends 2ta and 2tb, and the longitudinal lands The average wear energy (including rolling conditions of free rolling, braking, driving, and turning) of the part models 23a to 23e is read into the work memory 13C. Furthermore, in step S52, the occurrence frequency calculation unit 16F that acquires the occurrence frequency of the rolling condition of the tire 2 is read into the work memory 13C. Then, the occurrence frequency calculation unit 16F is executed by the calculation unit 13A.
工程S52では、先ず、各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーに基づいて、各周方向溝モデル22a〜22dの平均摩耗エネルギー、及び、各トレッド接地端21ta、21tbの平均摩耗エネルギーが計算される。なお、平均摩耗エネルギー計算工程S3では、縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーのみが求められていたため、各周方向溝モデル22a〜22d及び各トレッド接地端21ta、21tbの平均摩耗エネルギーが新たに求められる。 In step S52, firstly, based on the average wear energy of each longitudinal land model 23a-23e, the average wear energy of each circumferential groove model 22a-22d and the average wear energy of each tread grounding end 21ta, 21tb are calculated. Be done. In the mean wear energy calculation step S3, only the mean wear energy of the longitudinal land models 23a to 23e is obtained, the mean wear energy of each circumferential groove model 22a to 22d and each tread ground end 21ta, 21tb is new. Required.
本実施形態では、図6に示されるように、各周方向溝モデル22a〜22dのそれぞれタイヤ軸方向両側に配置される一対の各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーが、転動条件(自由転動、制動、駆動、及び旋回)毎に平均される。これにより、各周方向溝モデル22a〜22dの平均摩耗エネルギーが、転動条件(自由転動、制動、駆動、及び旋回)毎に計算される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the average wear energy of the pair of longitudinal land portion models 23 a to 23 e disposed on both sides in the tire axial direction of each circumferential groove model 22 a to 22 d is a rolling condition. It is averaged every (free rolling, braking, driving and turning). Thus, the average wear energy of each circumferential groove model 22a to 22d is calculated for each rolling condition (free rolling, braking, driving, and turning).
例えば、第1センター周方向溝モデル22aの平均摩耗エネルギーは、センター縦陸部モデル23aの平均摩耗エネルギーと、第1ミドル縦陸部モデル23bの平均摩耗エネルギーとが、転動条件(自由転動、制動、駆動、及び旋回)毎に平均されることにより求められうる。図14は、各周方向溝モデル22a〜22d、及び、トレッド接地端2t、2tの平均摩耗エネルギーを、転動条件(自由転動、制動、駆動、及び旋回)毎に示すグラフである。図14において、第1センター周方向溝モデル22aの平均摩耗エネルギーは、例えば、次のとおりである。
第1センター周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー:65(J/m2)
第1センター周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー:135(J/m2)
第1センター周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー:140(J/m2)
第1センター周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー:290(J/m2)
For example, the average wear energy of the first center circumferential groove model 22a is the average wear energy of the center longitudinal land model 23a and the average wear energy of the first middle longitudinal land model 23b under the rolling conditions (free rolling , Braking, driving, and turning). FIG. 14 is a graph showing the average wear energy of each of the circumferential groove models 22a to 22d and the tread ground contact ends 2t, 2t for each rolling condition (free rolling, braking, driving, and turning). In FIG. 14, the average wear energy of the first center circumferential groove model 22a is, for example, as follows.
Average wear energy during free rolling of the first center circumferential groove model: 65 (J / m 2 )
Average wear energy at braking of the first center circumferential groove model: 135 (J / m 2 )
Average wear energy when driving the first center circumferential groove model: 140 (J / m 2 )
Average wear energy when turning in the first center circumferential groove model: 290 (J / m 2 )
各トレッド接地端21ta、21tbでは、そのタイヤ軸方向の片側のみに、縦陸部モデル(第1ショルダー縦陸部モデル23d又は第2ショルダー縦陸部モデル23e)が配置されている。このため、各トレッド接地端21ta、21tbの平均摩耗エネルギーは、トレッド接地端21ta、21tbのタイヤ軸方向の片側で隣り合う縦陸部モデルの平均摩耗エネルギーが、そのまま設定される。 At each tread ground contact end 21 ta, 21 tb, a longitudinal land model (a first shoulder longitudinal land model 23 d or a second shoulder longitudinal land model 23 e) is disposed only on one side in the tire axial direction. For this reason, as the average wear energy of each tread ground contact end 21 ta, 21 tb, the average wear energy of the longitudinal land model adjacent to one side in the tire axial direction of the tread ground contact end 21 ta, 21 tb is set as it is.
例えば、一方のトレッド接地端21taの平均摩耗エネルギーは、図6に示されるように、タイヤ軸方向の他方側Sbにのみ、第1ショルダー縦陸部モデル23dが配置されている。このため、一方のトレッド接地端21taの平均摩耗エネルギーとして、第1ショルダー縦陸部モデル23dの各平均摩耗エネルギー(自由転動、制動、駆動、及び旋回)が、そのまま設定される。図14において、一方のトレッド接地端21tの平均摩耗エネルギーは、例えば、次のとおりである。
一方のトレッド接地端の自由転動時の平均摩耗エネルギー:80(J/m2)
一方のトレッド接地端の制動時の平均摩耗エネルギー:170(J/m2)
一方のトレッド接地端の駆動時の平均摩耗エネルギー:80(J/m2)
一方のトレッド接地端の旋回時の平均摩耗エネルギー:300(J/m2)
For example, as shown in FIG. 6, as the average wear energy of one tread ground contact end 21 ta, the first shoulder land portion model 23 d is disposed only on the other side Sb in the tire axial direction. Therefore, the average wear energy (free rolling, braking, driving, and turning) of the first shoulder longitudinal land model 23d is set as the average wear energy of one tread ground contact end 21ta. In FIG. 14, the average wear energy of one tread ground contact end 21t is, for example, as follows.
Average wear energy during free rolling of one tread contact edge: 80 (J / m 2 )
Average wear energy during braking on one tread contact end: 170 (J / m 2 )
Average wear energy when driving one tread ground end: 80 (J / m 2 )
Average wear energy at turning of one tread contact end: 300 (J / m 2 )
次に、本実施形態の工程S52では、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた各周方向溝モデル22a〜22dの平均摩耗エネルギー、発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた各トレッド接地端21ta、21tbの平均摩耗エネルギー、各周方向溝9a〜9dの実摩耗量、及び、各トレッド接地端2ta、2tbの実摩耗量に基づいて、重回帰分析される。 Next, in step S52 of the present embodiment, the average wear energy of each of the circumferential groove models 22a to 22d weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition and each tread ground weighted on the occurrence frequency Ca to Cd The multiple regression analysis is performed based on the average wear energy of the ends 21 ta and 21 tb, the actual wear amounts of the circumferential grooves 9 a to 9 d, and the actual wear amounts of the tread contact ends 2 ta and 2 tb.
各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた第1センター周方向溝モデル22aの平均摩耗エネルギーE1は、下記式(1)で表されうる。
E1=Ca×E1a+Cb×E1b+Cc×E1c+Cd×E1d…(1)
ここで、各変数は、次のとおりである。
E1a:第1センター周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー
E1b:第1センター周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー
E1c:第1センター周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー
E1d:第1センター周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー
The average wear energy E1 of the first center circumferential groove model 22a weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition can be expressed by the following equation (1).
E1 = Ca × E1a + Cb × E1b + Cc × E1c + Cd × E1d (1)
Here, each variable is as follows.
E1a: Average wear energy at free rolling of the first center circumferential groove model E1b: Average wear energy at braking of the first center circumferential groove model E1 c: Average wear energy at the time of driving the first center circumferential groove model E1d: Average wear energy when turning in the first center circumferential groove model
各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた第2センター周方向溝モデル22bの平均摩耗エネルギーE2は、下記式(2)で表されうる。
E2=Ca×E2a+Cb×E2b+Cc×E2c+Cd×E2d…(2)
ここで、各変数は、次のとおりである。
E2a:第2センター周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー
E2b:第2センター周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー
E2c:第2センター周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー
E2d:第2センター周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー
The average wear energy E2 of the second center circumferential groove model 22b weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition can be expressed by the following equation (2).
E2 = Ca × E2a + Cb × E2b + Cc × E2c + Cd × E2d (2)
Here, each variable is as follows.
E2a: Average wear energy at free rolling of the second center circumferential groove model E2b: Average wear energy at braking of the second center circumferential groove model E2c: Average wear energy at the time of driving the second center circumferential groove model E2d: Average wear energy at turning of second center circumferential groove model
各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた第1ショルダー周方向溝モデル22cの平均摩耗エネルギーE3は、下記式(3)で表されうる。
E3=Ca×E3a+Cb×E3b+Cc×E3c+Cd×E3d…(3)
ここで、各変数は、次のとおりである。
E3a:第1ショルダー周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー
E3b:第1ショルダー周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー
E3c:第1ショルダー周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー
E3d:第1ショルダー周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー
The average wear energy E3 of the first shoulder circumferential groove model 22c weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition can be expressed by the following equation (3).
E3 = Ca × E3a + Cb × E3b + Cc × E3c + Cd × E3d (3)
Here, each variable is as follows.
E3a: Average wear energy at free rolling of the first shoulder circumferential groove model E3b: Average wear energy at braking of the first shoulder circumferential groove model E3c: Average wear energy at the driving of the first shoulder circumferential groove model E3d: Average wear energy when turning in the first shoulder circumferential groove model
各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた第2ショルダー周方向溝モデル22dの平均摩耗エネルギーE4は、下記式(4)で表されうる。
E4=Ca×E4a+Cb×E4b+Cc×E4c+Cd×E4d…(4)
ここで、各変数は、次のとおりである。
E4a:第2ショルダー周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー
E4b:第2ショルダー周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー
E4c:第2ショルダー周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー
E4d:第2ショルダー周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー
The average wear energy E4 of the second shoulder circumferential direction groove model 22d weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition can be expressed by the following equation (4).
E4 = Ca × E4a + Cb × E4b + Cc × E4c + Cd × E4d (4)
Here, each variable is as follows.
E4a: Average wear energy at free rolling of the second shoulder circumferential groove model E4b: Average wear energy at braking of the second shoulder circumferential groove model E4c: Average wear energy at the time of driving the second shoulder circumferential groove model E4d: Average wear energy when turning in the second shoulder circumferential groove model
各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた一方のトレッド接地端21taの平均摩耗エネルギーE5は、下記式(5)で表されうる。
E5=Ca×E5a+Cb×E5b+Cc×E5c+Cd×E5d…(5)
ここで、各変数は、次のとおりである。
E5a:一方のトレッド接地端の自由転動時の平均摩耗エネルギー
E5b:一方のトレッド接地端の制動時の平均摩耗エネルギー
E5c:一方のトレッド接地端の駆動時の平均摩耗エネルギー
E5d:一方のトレッド接地端の旋回時の平均摩耗エネルギー
The average wear energy E5 of one tread ground contact end 21ta weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition can be expressed by the following equation (5).
E5 = Ca × E5a + Cb × E5b + Cc × E5c + Cd × E5d (5)
Here, each variable is as follows.
E5a: Average wear energy when free rolling on one tread ground end E5b: Average wear energy when braking on one tread ground end E5c: Average wear energy when driving one tread ground end E5d: One tread ground Average wear energy at end turning
各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた他方のトレッド接地端21tbの全摩耗エネルギーE6は、下記式(6)で表されうる。
E6=Ca×E6a+Cb×E6b+Cc×E6c+Cd×E6d…(6)
ここで、各変数は、次のとおりである。
E6a:他方のトレッド接地端の自由転動時の平均摩耗エネルギー
E6b:他方のトレッド接地端の制動時の平均摩耗エネルギー
E6c:他方のトレッド接地端の駆動時の平均摩耗エネルギー
E6d:他方のトレッド接地端の旋回時の平均摩耗エネルギー
The total wear energy E6 of the other tread ground contact end 21tb weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition can be expressed by the following equation (6).
E6 = Ca × E6a + Cb × E6b + Cc × E6c + Cd × E6d (6)
Here, each variable is as follows.
E6a: Average wear energy at free rolling of the other tread ground end E6b: Average wear energy at braking of the other tread ground end E6c: Average wear energy at the time of driving the other tread ground end E6d: Other tread ground Average wear energy at end turning
本実施形態では、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた各周方向溝モデル22a〜22dの平均摩耗エネルギーE1〜E4、及び、発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた各トレッド接地端21tの1平均摩耗エネルギーE5、E6が、各周方向溝9a〜9dの実摩耗量、及び、各トレッド接地端2tの実摩耗量に一致するように重回帰分析される。これにより、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが特定されうる。このような重回帰分析は、例えば、日科技研製のStatWorksが用いられることにより、容易に計算されうる。このような各転動条件の発生頻度は、物理量入力部15Eに記憶される。 In the present embodiment, the average wear energy E1 to E4 of each circumferential groove model 22a to 22d weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition, and each tread ground end weighted on the occurrence frequency Ca to Cd 21t 1 average wear energy E5 and E6 are subjected to multiple regression analysis so as to match the actual wear amount of each circumferential groove 9a to 9d and the actual wear amount of each tread ground contact end 2t. Thus, the occurrence frequencies Ca to Cd of the rolling conditions can be specified. Such multiple regression analysis can be easily calculated, for example, by using StatWorks manufactured by Jikken. The occurrence frequency of such rolling conditions is stored in the physical quantity input unit 15E.
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、走行履歴でタイヤ2が走行したときのトレッド小領域18の予測摩耗性能を計算する(工程S6)。本実施形態の工程S6では、タイヤ2のトレッド小領域18において、各転動条件の条件別摩耗性能(本実施形態では、摩耗量)が、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされることによって、走行履歴を考慮した予測摩耗性能が計算される。 Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 calculates the predicted wear performance of the small tread area 18 when the tire 2 travels with the travel history (step S6). In step S6 of the present embodiment, in the small tread area 18 of the tire 2, the wear performance by conditions (wear amount in the present embodiment) of each rolling condition is weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition By this, the predicted wear performance considering the travel history is calculated.
工程S5では、図1に示されるように、物理量入力部15Eに記憶されている各転動条件の条件別摩耗性能(本実施形態では、摩耗量)、及び、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。さらに、工程S5では、予測摩耗性能を計算するための摩耗性能計算部16Hが、作業用メモリ13Cに読み込まれる。そして、摩耗性能計算部16Hが、演算部13Aによって実行される。 In step S5, as shown in FIG. 1, the wear performance by condition of each rolling condition (wear amount in this embodiment) stored in the physical quantity input unit 15E, and the occurrence frequency Ca of each rolling condition .About.Cd are read into the working memory 13C. Furthermore, in step S5, the wear performance calculation unit 16H for calculating the predicted wear performance is read into the work memory 13C. Then, the wear performance calculation unit 16H is executed by the calculation unit 13A.
本実施形態の工程S6では、各縦陸部10a〜10eについて、各転動条件の条件別摩耗性能(本実施形態では、摩耗量)が、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdで重み付けされる。これにより、縦陸部10a〜10e毎に、予測摩耗性能(摩耗量)が計算されうる。このような予測摩耗性能は、タイヤ2の走行履歴を考慮から取得された各転動条件の発生頻度Ca〜Cdに基づいて計算されるため、予測摩耗性能(摩耗量)を、タイヤ2の実摩耗量により精度よく近似させることができる。各縦陸部10a〜10eの予測摩耗性能は、物理量入力部15Eに記憶される。 In step S6 of the present embodiment, the wear performance by conditions (wear amount in the present embodiment) of each rolling condition is weighted by the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition for each longitudinal land portion 10a to 10e. Ru. Thus, predicted wear performance (wear amount) can be calculated for each of the longitudinal parts 10a to 10e. Since such predicted wear performance is calculated based on the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition acquired from the consideration of the travel history of the tire 2, the predicted wear performance (wear amount) It can be made to approximate accurately according to the amount of wear. The predicted wear performance of each longitudinal portion 10a to 10e is stored in the physical quantity input unit 15E.
条件別摩耗性能(本実施形態では、摩耗量)は、タイヤモデル21の各縦陸部モデル23a〜23eの全要素F(i)の各節点25を対象に計算された平均摩耗エネルギーに基づいて計算されている。従って、本実施形態のシミュレーション方法では、例えば、トレッド部21aの任意の位置での摩耗エネルギーに基づいて、摩耗量が予測されていた従来の方法に比べて、タイヤ2の実摩耗量に、予測摩耗性能(摩耗量)を精度よく近似させうる。 The condition-specific wear performance (in the present embodiment, the amount of wear) is based on the average wear energy calculated for each node 25 of all the elements F (i) of each longitudinal land model 23a-23e of the tire model 21. It is calculated. Therefore, in the simulation method of the present embodiment, the actual amount of wear of the tire 2 is predicted compared to the conventional method in which the amount of wear is predicted based on the wear energy at an arbitrary position of the tread portion 21a, for example. Wear performance (wear amount) can be accurately approximated.
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、タイヤ2のトレッド小領域18(各縦陸部10a〜10e)の予測摩耗性能が、許容範囲内か否かが判断される(工程S7)。工程S7では、トレッド小領域18(各縦陸部10a〜10e)の予測摩耗性能が、許容範囲内であると判断された場合(工程S7で「Y」)、タイヤモデル21に基づいて、タイヤ2が製造される(工程S8)。一方、トレッド小領域18(各縦陸部10a〜10e)の予測摩耗性能が、許容範囲外であると判断された場合は(工程S7で「N」)、タイヤ2の設計因子が変更され(工程S9)、工程S1〜工程S7が再度実行される。このように、本実施形態のシミュレーション方法では、耐摩耗性能が良好なタイヤ2が確実に設計されうる。 Next, in the simulation method of the present embodiment, the computer 1 determines whether the predicted wear performance of the tread small areas 18 (the longitudinal land portions 10a to 10e) of the tire 2 is within the allowable range (step S7). ). In step S7, when it is determined that the predicted wear performance of the tread small area 18 (each longitudinal land portion 10a to 10e) is within the allowable range ("Y" in step S7), the tire model 21 is used to 2 are manufactured (step S8). On the other hand, when it is judged that the predicted wear performance of the tread small area 18 (each longitudinal land portion 10a to 10e) is out of the allowable range ("N" in step S7), the design factor of the tire 2 is changed ( Step S9), steps S1 to S7 are performed again. Thus, in the simulation method of the present embodiment, the tire 2 with good wear resistance performance can be designed with certainty.
本実施形態の発生頻度計算工程S5では、一本のタイヤ2の実摩耗量に基づいて、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが取得されるものが例示されたが、これに限定されるわけではない。例えば、複数のタイヤ2の実摩耗量に基づいて、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが取得されてもよい。 In the occurrence frequency calculation step S5 of the present embodiment, the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition is obtained based on the actual wear amount of one tire 2, but the invention is limited thereto. Do not mean. For example, the occurrence frequencies Ca to Cd of the rolling conditions may be acquired based on the actual wear amounts of the plurality of tires 2.
このような場合、先ず、各タイヤ2について、発生頻度Ca〜Cdで重み付けされた平均摩耗エネルギーE1〜E6(上記式(1)〜(6)に示す)と、実摩耗量とに基づく重回帰分析が実施されることにより、各タイヤの発生頻度Ca〜Cdを特定する。そして、各タイヤ2の発生頻度Ca〜Cdが平均されることにより、一つの発生頻度Ca〜Cdが特定される。 In such a case, first, for each tire 2, multiple regression based on the average wear energy E1 to E6 (shown in the above formulas (1) to (6)) weighted by the occurrence frequency Ca to Cd and the actual wear amount By performing the analysis, the occurrence frequencies Ca to Cd of each tire are identified. And generation frequency Ca-Cd of each tire 2 is averaged, and one generation frequency Ca-Cd is specified.
このような発生頻度計算工程S5では、複数のタイヤ2の走行履歴(実摩耗量)に基づいて、各発生頻度Ca〜Cdが特定されるため、各タイヤ2の走行履歴の偏りを無くした予測摩耗量が求められうる。例えば、タイヤ2が使用される仕向地において、各発生頻度Ca〜Cdが精度よく特定されうるため、仕向地でのタイヤの実摩耗量、予測摩耗量を精度よく近似させうる。 In such occurrence frequency calculation step S5, the occurrence frequencies Ca to Cd are specified based on the travel history (actual wear amount) of the plurality of tires 2, and therefore, it is estimated that the deviation of the travel history of each tire 2 is eliminated. The amount of wear can be determined. For example, in the destination where the tire 2 is used, the occurrence frequencies Ca to Cd can be identified with high accuracy, so the actual amount of wear and the estimated amount of wear of the tire at the destination can be accurately approximated.
これまでの実施形態の発生頻度計算工程S5では、タイヤ2のトレッド小領域18(各縦陸部10a〜10e)の実摩耗量に基づいて、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが計算されるものが例示されたが、これに限定されるものではない。例えば、タイヤ2を走行させて取得される加速度の発生度数に基づいて、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが求められてもよい。図15は、本発明の他の実施形態の発生頻度計算工程S5の処理手順の一例を示すフローチャートである。 In the occurrence frequency calculation step S5 of the previous embodiments, the occurrence frequencies Ca to Cd of the rolling conditions are calculated based on the actual wear amount of the tread small regions 18 (the longitudinal land portions 10a to 10e) of the tire 2. Although the thing was illustrated, it is not limited to this. For example, the occurrence frequencies Ca to Cd of the rolling conditions may be determined based on the occurrence frequency of acceleration acquired by causing the tire 2 to travel. FIG. 15 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the occurrence frequency calculation step S5 according to the other embodiment of the present invention.
この実施形態の発生頻度計算工程S5では、先ず、タイヤ2を走行させて、左右の加速度(左右G)及び前後の加速度(前後G)の発生度数が取得される(工程S61)。工程S61では、タイヤ2を実際の車両に装着して、例えば、高速道路、山岳路、及び、一般道を含む経路を走行させる。そして、全経路において、左右の加速度及び前後の加速度の発生度数が取得される。このような加速度の発生度数は、車両に取り付けられた加速度センサー(図示省略)によって測定されうる。図16は、左右の加速度の発生度数を示すグラフである。図17は、前後の加速度の発生度数を示すグラフである。このような左右の加速度及び前後の加速度の発生度数は、物理量入力部15Eに記憶される。 In the occurrence frequency calculation step S5 of this embodiment, first, the tire 2 is made to travel, and the occurrence frequency of the left and right acceleration (left and right G) and the front and back acceleration (front and back G) is acquired (step S61). In step S61, the tire 2 is attached to an actual vehicle, and a route including, for example, a highway, a mountain road, and a general road is made to travel. Then, the occurrence frequency of the left and right accelerations and the front and back accelerations is acquired in all the paths. The frequency of occurrence of such acceleration can be measured by an acceleration sensor (not shown) attached to the vehicle. FIG. 16 is a graph showing the frequency of occurrence of left and right acceleration. FIG. 17 is a graph showing the frequency of occurrence of acceleration before and after. The frequency of occurrence of such left and right acceleration and front and back acceleration is stored in the physical quantity input unit 15E.
次に、この実施形態の発生頻度計算工程S5では、左右の加速度及び前後の加速度の発生度数に基づいて、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが取得される(工程S62)。工程S62では、先ず、左右の加速度が、予め定められた加速度以上のものが旋回として特定され、予め定められた加速度未満のものが直進(自由転動、制動、又は、駆動)として特定されている。さらに、前後の加速度が、予め定められた加速度以上のものが制動又は駆動として特定され、予め定められた加速度未満のものが自由転動又は旋回として特定されている。そして、左右の加速度及び前後の加速度の発生度数に基づいて、各転動条件の発生頻度Ca〜Cd(例えば、百分率)が特定される。 Next, in the occurrence frequency calculation step S5 of this embodiment, the occurrence frequencies Ca to Cd of the rolling conditions are acquired based on the occurrence frequency of the left and right acceleration and the front and back acceleration (step S62). In step S62, first, left and right accelerations are identified as turning that are greater than or equal to a predetermined acceleration, and those less than the predetermined acceleration are identified as going straight (free rolling, braking, or driving) There is. Furthermore, accelerations in front and back are specified as braking or driving that is equal to or higher than a predetermined acceleration, and those smaller than the predetermined acceleration are specified as free rolling or turning. Then, the occurrence frequencies Ca to Cd (for example, percentages) of the rolling conditions are specified based on the left and right acceleration and the occurrence frequency of the front and back acceleration.
このように、この実施形態の発生頻度計算工程S5では、前実施形態のように、トレッド小領域18(各縦陸部10a〜10e)の実摩耗量と、タイヤモデル21のトレッド小領域30(各縦陸部モデル23a〜23e)の平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析が実施されることなく、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが求められうるため、計算時間が短縮されうる。 As described above, in the occurrence frequency calculation step S5 of this embodiment, the actual wear amount of the tread small regions 18 (the longitudinal land portions 10a to 10e) and the tread small regions 30 of the tire model 21 (the previous embodiment) Since the occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition can be obtained without performing the multiple regression analysis based on the average wear energy of each longitudinal land model 23a to 23e), the calculation time can be shortened.
旋回の判断基準となる左右の加速度や、制動又は駆動の判断基準となる前後の加速度については、車両の特性等に基づいて、適宜定められうる。本実施形態では、0.1Gを基準として判断されている。なお、この実施形態で特定された各転動条件の発生頻度は、次のとおりである。
自由転動の発生頻度Ca:48%
制動の発生頻度Cb:12%
駆動の発生頻度Cc:12%
旋回の発生頻度Cd:28%
The left and right accelerations serving as the determination criteria for turning and the front and rear accelerations serving as the determination criteria for braking or driving may be appropriately determined based on the characteristics of the vehicle and the like. In the present embodiment, it is determined based on 0.1G. In addition, the generation frequency of each rolling condition specified by this embodiment is as follows.
Free rolling occurrence frequency Ca: 48%
Frequency of occurrence of braking Cb: 12%
Drive frequency Cc: 12%
Turning frequency Cd: 28%
これまでの実施形態の摩耗量計算工程S6では、図14に示したように、ゴム材料の摩耗エネルギーEaの変化(例えば、増加)により、ゴム材料の摩耗量Laが線形に変化(例えば、増加)するゴム材料の摩耗指数Riが取得される態様が例示されたが、これに限定されるわけではない。 In the wear amount calculation step S6 of the previous embodiments, as shown in FIG. 14, the wear amount La of the rubber material changes linearly (for example, increase) due to the change (for example, increase) of the wear energy Ea of the rubber material. Although the aspect by which the wear index Ri of the rubber material to be obtained is acquired is illustrated, it is not necessarily limited to this.
従来、摩耗エネルギーEaが少しでも生じると、ゴム材料が摩耗すると考えられていた。ところが、発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、一定の摩耗エネルギーEaを超えた後にゴム材料の摩耗が始まることを知見した。このような知見に基づいて、ゴム材料の摩耗エネルギーEaの変化(例えば、増加)により、ゴム材料の摩耗量Laが非線形に変化(例えば、増加)する摩耗指数Riが取得されるのが望ましい。図18は、本発明の他の実施形態の摩耗指数Riの一例を示すグラフである。 Heretofore, it was thought that the rubber material would be worn if even a little wear energy Ea was generated. However, as a result of extensive research, the inventors have found that the wear of the rubber material starts after exceeding a certain wear energy Ea. Based on such findings, it is desirable that a wear index Ri in which the wear amount La of the rubber material changes non-linearly (for example, increase) is obtained by a change (for example, increase) of the wear energy Ea of the rubber material. FIG. 18 is a graph showing an example of the wear index Ri according to another embodiment of the present invention.
この実施形態の摩耗指数Riでは、ゴム材料の摩耗量Laがゼロのときに、摩耗エネルギーEaの切片Snを有している。この摩耗指数Riでは、切片Sn以下の摩耗エネルギーEaにおいて、ゴム材料が摩耗しないことを示している。このような摩耗指数Riが用いられることにより、トレッド小領域18(各縦陸部10a〜10e)の予測摩耗量が、精度よく求められうる。ゴム材料の摩耗指数Riは、各縦陸部10a〜10eについて求められうる。 In the wear index Ri of this embodiment, when the wear amount La of the rubber material is zero, the section Sn of the wear energy Ea is included. The wear index Ri indicates that the rubber material does not wear at a wear energy Ea less than or equal to the section Sn. By using such a wear index Ri, the predicted wear amount of the tread small area 18 (the longitudinal land portions 10a to 10e) can be determined with high accuracy. The wear index Ri of the rubber material may be determined for each longitudinal portion 10a to 10e.
非線形の摩耗指数Riを求めるには、先ず、ゴム材料の摩耗が開始する摩耗エネルギーが予め求められる。そして、ゴム材料の摩耗量La、ゴム材料の摩耗エネルギーEa、及び、切片Snがグラフにプロットされることによって求められうる。 In order to obtain the non-linear wear index Ri, first, the wear energy at which the wear of the rubber material starts is obtained in advance. Then, the wear amount La of the rubber material, the wear energy Ea of the rubber material, and the section Sn can be determined by being plotted on a graph.
また、非線形の摩耗指数Riは、ゴム材料の摩耗エネルギーEaの変化(例えば、増加)より、ゴム材料の摩耗量Laが非線形に変化(例えば、増加)するものであれば、切片Snを有しても、また、切片Snを有しなくてもよい。例えば、ゴム材料の摩耗エネルギーEaの増加により、ゴム材料の摩耗量Laが漸増する曲線によって表されてもよい。このような非線形の摩耗指数Riは、実際のゴム材料の摩耗に近似しうるものである。なお、このような非線形の摩耗指数Riは、複数の摩耗エネルギーEaに対応する摩耗量Laが、グラフにプロットされることによって、容易に求められうる。 The non-linear wear index Ri has a segment Sn if the wear amount La of the rubber material changes non-linearly (for example, increases) due to a change (for example, increase) of the wear energy Ea of the rubber material. Also, it does not have to have the segment Sn. For example, the increase in the wear energy Ea of the rubber material may be represented by a curve in which the wear amount La of the rubber material gradually increases. Such non-linear wear index Ri can be approximated to the wear of an actual rubber material. Note that such non-linear wear index Ri can be easily obtained by plotting wear amounts La corresponding to a plurality of wear energy Ea on a graph.
このような非線形の摩耗指数Riは、図12に示した発生頻度計算工程S5の工程S52において、タイヤ2のトレッド小領域18の実摩耗量と、タイヤモデル21のトレッド小領域30の平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析に用いられてもよい。この実施形態では、上記式(1)〜(6)に代えて、上記式(1)〜(6)を非線形の摩耗指数Riで乗じた下記式(1)’〜(6)’が用いられる。
H1=Ca×E1a×Ri+Cb×E1b×Ri+Cc×E1c×Ri+Cd×E1d×Ri…(1)’
H2=Ca×E2a×Ri+Cb×E2b×Ri+Cc×E2c×Ri+Cd×E2d×Ri…(2)’
H3=Ca×E3a×Ri+Cb×E3b×Ri+Cc×E3c×Ri+Cd×E3d×Ri…(3)’
H4=Ca×E4a×Ri+Cb×E4b×Ri+Cc×E4c×Ri+Cd×E4d×Ri…(4)’
H5=Ca×E5a×Ri+Cb×E5b×Ri+Cc×E5c×Ri+Cd×E5d×Ri…(5)’
H6=Ca×E6a×Ri+Cb×E6b×Ri+Cc×E6c×Ri+Cd×E6d×Ri…(6)’
Such non-linear wear index Ri is the actual wear amount of the tread small area 18 of the tire 2 and the average wear energy of the tread small area 30 of the tire model 21 in step S52 of the occurrence frequency calculating step S5 shown in FIG. It may be used for multiple regression analysis based on. In this embodiment, in place of the above formulas (1) to (6), the following formulas (1) ′ to (6) ′ obtained by multiplying the above formulas (1) to (6) by the non-linear wear index Ri are used. .
H1 = Ca × E1a × Ri + Cb × E1b × Ri + Cc × E1c × Ri + Cd × E1d × Ri (1) ′
H2 = Ca * E2a * Ri + Cb * E2b * Ri + Cc * E2c * Ri + Cd * E2d * Ri (2) '
H3 = Ca * E3a * Ri + Cb * E3b * Ri + Cc * E3c * Ri + Cd * E3d * Ri (3) '
H4 = Ca × E4a × Ri + Cb × E4b × Ri + Cc × E4c × Ri + Cd × E4d × Ri (4) ′
H5 = Ca × E5a × Ri + Cb × E5b × Ri + Cc × E5c × Ri + Cd × E5d × Ri (5) ′
H6 = Ca × E6a × Ri + Cb × E6b × Ri + Cc × E6c × Ri + Cd × E6d × Ri (6) ′
下記式(1)’〜(6)’は、各周方向溝モデル22a〜22d、及び、各トレッド接地端21ta、21tbの摩耗量H1〜H6を示している。このような下記式(1)’〜(6)’、各周方向溝9a〜9dの実摩耗量、及び、各トレッド接地端2ta、2tbの実摩耗量に基づいて、重回帰分析されることにより、発生頻度Ca〜Cdが特定される。
Formula (1) 'to (6)', each circumferential groove models 22a to 22d, and each tread edge 21Ta, show the wear amount H1~H6 of 21TB. The multiple regression analysis is performed based on the following expressions (1) ′ to (6) ′, the actual wear amounts of the circumferential grooves 9a to 9d, and the actual wear amounts of the tread contact ends 2ta and 2tb. Thus, the occurrence frequencies Ca to Cd are identified.
これにより、各周方向溝モデル22a〜22d、及び、各トレッド接地端21ta、21tbの摩耗量H1〜H6が、非線形の摩耗指数Riに基づいて計算されるため、各周方向溝9a〜9dの実摩耗量、及び、各トレッド接地端2ta、2tbの実摩耗量と重回帰分析されることにより、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが精度よく計算されうる。この場合、工程S52に先立ち、非線形の摩耗指数Riを計算する工程(図示省略)が含まれるのが望ましい。 Thus, each circumferential groove models 22a to 22d, and each tread edge 21Ta, the wear amount H1~H6 of 21TB, to be calculated on the basis of the non-linear abrasion index Ri, of each circumferential groove 9a~9d The occurrence frequency Ca to Cd of each rolling condition can be accurately calculated by performing multiple regression analysis with the actual wear amount and the actual wear amounts of the tread contact ends 2ta and 2tb. In this case, it is desirable to include a step (not shown) of calculating a non-linear wear index Ri prior to step S52.
これまでの実施形態では、周方向溝9で区分された複数の縦陸部10が、トレッド小領域18として設定される態様が例示されたが、これに限定されるわけではない。例えば、周方向溝を有さないスリックタイヤや、タイヤ軸方向にのびるラグ溝を有するタイヤにおいて、トレッド部2aが仮想区分されることにより、トレッド小領域18が定義されてもよい。この場合、トレッド小領域18は、例えば、タイヤ軸方向に1個〜10個設定されるのが望ましい。 Although the aspect by which the some vertical land part 10 divided by the circumferential direction groove 9 is set as the tread small area 18 was illustrated in the embodiment until now, it is not necessarily limited to this. For example, in a slick tire not having a circumferential groove or a tire having a lug groove extending in the axial direction of the tire, the tread small area 18 may be defined by virtually dividing the tread portion 2a. In this case, it is desirable that, for example, 1 to 10 tread small regions 18 be set in the tire axial direction.
このような実施形態のタイヤは、これまでの実施形態のタイヤ2のような周方向溝9a〜9dが設けられていない。このため、発生頻度計算工程S5では、各周方向溝9a〜9dの実摩耗量と、周方向溝モデル22a〜22dの平均摩耗エネルギーとの重回帰分析によって、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdを計算することができない。 The tire of such an embodiment does not have the circumferential grooves 9a to 9d as the tire 2 of the previous embodiments. Therefore, in the occurrence frequency calculation step S5, the occurrence frequency Ca of each rolling condition is determined by multiple regression analysis of the actual wear amount of each of the circumferential grooves 9a to 9d and the average wear energy of the circumferential groove models 22a to 22d. Cd can not be calculated.
そこで、この実施形態の発生頻度計算工程S5では、先ず、タイヤの各トレッド小領域18の実摩耗量の平均値が求められる。そして、各トレッド小領域18の実摩耗量の平均値と、各縦陸部モデル23a〜23eの平均摩耗エネルギーとに基づいて、重回帰分析が行われることにより、各転動条件の発生頻度Ca〜Cdが計算されうる。なお、各トレッド小領域18の実摩耗量の平均値は、タイヤ軸方向、及び、タイヤ周方向の複数の箇所において、各トレッド小領域18の実摩耗量が測定され、トレッド小領域18毎に平均されることによって求められうる。また、実摩耗量は、摩耗前の各トレッド小領域18のトレッドゴムの厚さから、摩耗後の各トレッド小領域18のトレッドゴムの厚さが減じられることによって容易に求められうる。なお、各トレッド小領域18のトレッドゴムの厚さの測定には、例えば、レーザー寸法測定器等が用いられる。 Therefore, in the occurrence frequency calculation step S5 of this embodiment, first, the average value of the actual wear amount of each tread small area 18 of the tire is obtained. Then, multiple regression analysis is performed based on the average value of the actual wear amount of each tread small area 18 and the average wear energy of each longitudinal land model 23a to 23e, so that the occurrence frequency Ca of each rolling condition is generated. ~ Cd can be calculated. The average value of the actual wear amount of each tread small area 18 is the actual wear amount of each tread small area 18 measured at a plurality of locations in the axial direction of the tire and in the circumferential direction of the tire. It can be determined by being averaged. Also, the actual amount of wear can be easily determined by reducing the thickness of the tread rubber of each tread small area 18 after the wear from the thickness of the tread rubber of each tread small area 18. In addition, for example, a laser dimension measurement device or the like is used to measure the thickness of the tread rubber of each tread small area 18.
これまでの実施形態では、自由転動、制動、駆動及び旋回の各転動条件に基づいて、トレッド小領域30の平均摩耗エネルギーが計算される態様が示されたが、これに限定されるわけではない。例えば、自由転動、制動、駆動、及び旋回のうち、少なくとも2つ以上の転動条件において、平均摩耗エネルギーが計算されれば、トレッド小領域30の予測摩耗性能を計算することができる。例えば、車両の走行履歴が直進走行の制動及び駆動みである場合、制動時及び駆動時の平均摩耗エネルギー、条件別摩耗性能、及び発生頻度が計算される。これにより、トレッド小領域30の予測摩耗性能を計算することができる。 In the above embodiments, the average wear energy of the small tread area 30 is calculated based on the rolling conditions of free rolling, braking, driving and turning, but it is not limited thereto. is not. For example, if the average wear energy is calculated under at least two or more rolling conditions of free rolling, braking, driving, and turning, the predicted wear performance of the small tread region 30 can be calculated. For example, when the traveling history of the vehicle is braking and driving only for straight traveling, average wear energy at braking and driving, wear performance by condition, and occurrence frequency are calculated. Thereby, the predicted wear performance of the tread small area 30 can be calculated.
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。 As mentioned above, although the especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention can be deform | transformed into a various aspect, and can be implemented, without being limited to embodiment of illustration.
図4、図8、図10及び図12に示す処理手順に従って、複数のタイヤのトレッド小領域の摩耗量が予測された(実施例1及び実施例2)。実施例1及び実施例2では、各トレッド小領域の全ての節点において計算されたせん断力及びすべり量に基づいて、各転動条件(自由転動、制動、駆動、及び、旋回)の平均摩耗エネルギーが計算された。なお、タイヤモデルには、実際のタイヤと路面との摩擦係数が予め設定された。 According to the processing procedure shown in FIG. 4, FIG. 8, FIG. 10 and FIG. 12, the amount of wear of the small tread area of the plurality of tires was predicted (Example 1 and Example 2). In Example 1 and Example 2, the average wear of each rolling condition (free rolling, braking, driving, and turning) based on the shear force and slip calculated at all nodes of each small tread area. Energy was calculated. In the tire model, the friction coefficient between the actual tire and the road surface was set in advance.
次に、実施例1及び実施例2では、ランボーン摩耗試験機で測定された摩耗量及び摩耗エネルギーに基づいて、ゴム材料の摩耗量と、ゴム材料の摩耗エネルギーとの関係を示す摩耗指数が取得された。そして、摩耗指数と平均摩耗エネルギーとが乗じられることにより、転動条件毎に、各縦陸部の条件別摩耗性能(本実施形態では、摩耗量)が計算された。 Next, in Example 1 and Example 2, based on the amount of wear and wear energy measured by the Lambourn wear tester, a wear index indicating the relationship between the amount of wear of the rubber material and the wear energy of the rubber material is obtained It was done. Then, by multiplying the wear index by the average wear energy, the condition-specific wear performance (the amount of wear in the present embodiment) of each longitudinal land portion is calculated for each rolling condition.
次に、実施例1及び実施例2の発生頻度計算工程では、下記の条件で走行させたタイヤのトレッド小領域(各縦陸部)の実摩耗量を測定し、実摩耗量とトレッド小領域(縦陸部モデル)の平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析が行われた。この重回帰分析により、各転動条件の発生頻度が求められた。そして、条件別摩耗性能が発生頻度で重み付けされることにより、各縦陸部の予測摩耗性能(本実施形態では、摩耗量)が取得された。 Next, in the occurrence frequency calculation step of Example 1 and Example 2, the actual wear amount of the tread small area (each longitudinal land portion) of the tire run under the following conditions is measured, and the actual wear amount and the tread small area A multiple regression analysis was performed based on the average wear energy of the longitudinal land model. The occurrence frequency of each rolling condition was determined by this multiple regression analysis. Then, by weighting the condition-specific wear performance by the occurrence frequency, the predicted wear performance (the amount of wear in the present embodiment) of each longitudinal land portion was obtained.
なお、実施例1の摩耗指数は、図13に示されるように、ゴム材料の摩耗エネルギーの変化(例えば、増加)により、ゴム材料の摩耗量が線形に変化(例えば、増加)している。実施例1の予測摩耗量と実摩耗量との関係を示すグラフが、図19に示されている。他方、実施例の摩耗指数は、図18に示されるように、ゴム材料の摩耗エネルギーの増加により、ゴム材料の摩耗量が非線形に増加している。実施例2の予測摩耗量と実摩耗量との関係を示すグラフが、図20に示されている。 In the wear index of Example 1, as shown in FIG. 13, the wear amount of the rubber material linearly changes (for example, increases) due to the change (for example, increase) of the wear energy of the rubber material. A graph showing the relationship between the predicted amount of wear and the actual amount of wear of Example 1 is shown in FIG. On the other hand, the wear index of the example, as shown in FIG. 18, is a non-linear increase in the amount of wear of the rubber material due to the increase of the wear energy of the rubber material. A graph showing the relationship between the predicted amount of wear and the actual amount of wear of Example 2 is shown in FIG.
比較のために、上記特許文献1に記載された方法に従って、複数のタイヤの摩耗エネルギーが求められた(比較例)。比較例では、タイヤを転動させる接地台として、ガラス板が用いられた。また、比較例のタイヤの摩耗エネルギーは、タイヤのトレッド部の任意の位置において測定された。そして、タイヤの摩耗エネルギーに基づいて、複数のタイヤの各縦陸部の摩耗量が予測された。比較例の予測摩耗量と実摩耗量との関係は、図19及び図20にそれぞれ示されている。共通仕様は、次のとおりである。
タイヤサイズ:215/60 R16
リムサイズ:16×6.5
発生頻度計算工程:
車両の走行履歴(距離):20000km(直進主体のコース)
車両:排気量2500ccの国産FF車
荷重:3920N
内圧:240kPa
For comparison, the wear energy of a plurality of tires was determined according to the method described in Patent Document 1 (Comparative Example). In the comparative example, a glass plate was used as a tread for rolling the tire. In addition, the wear energy of the tire of the comparative example was measured at an arbitrary position of the tread portion of the tire. And, based on the wear energy of the tire, the wear amount of each longitudinal land portion of the plurality of tires was predicted. The relationship between the predicted amount of wear and the actual amount of wear of the comparative example is shown in FIGS. 19 and 20, respectively. The common specifications are as follows.
Tire size: 215/60 R16
Rim size: 16 x 6.5
Occurrence frequency calculation process:
Vehicle's travel history (distance): 20000 km (main course straight ahead)
Vehicle: Domestic FF car with a displacement of 2500 cc Load: 3920 N
Internal pressure: 240 kPa
テストの結果、実施例1、実施例2及び比較例の相関係数は、以下のとおりであった。実施例1及び実施例2では、比較例に比べて、タイヤの実摩耗量との相関が高かった。従って、実施例1及び実施例2は、比較例に比べて、タイヤの摩耗量を正確に予測することができた。
実施例1の相関係数:0.76
実施例2の相関係数:0.80
比較例の相関係数:0.01
As a result of the test, the correlation coefficients of Example 1, Example 2 and Comparative Example were as follows. In Example 1 and Example 2, the correlation with the actual amount of wear of the tire was higher than that of the comparative example. Therefore, Example 1 and Example 2 were able to predict the wear amount of the tire more accurately than the Comparative Example.
Correlation coefficient of Example 1: 0.76
Correlation coefficient of Example 2: 0.80
Correlation coefficient of comparative example: 0.01
さらに、実施例2は、実施例1よりも、タイヤの実摩耗量との相関が高かった。これは、実施例2の摩耗指数Riが、実施例1の摩耗指数Riに比べて、現実のゴム材料の摩耗量と、摩耗エネルギーとの関係を示しているためと考えられる。従って、実施例2は、実施例1に比べて、タイヤの摩耗量を正確に予測できた。 Furthermore, Example 2 had a higher correlation with the actual amount of wear of the tire than Example 1. This is considered to be because the wear index Ri of Example 2 shows the relationship between the wear amount of the actual rubber material and the wear energy as compared with the wear index Ri of Example 1. Therefore, Example 2 was able to predict the wear amount of the tire more accurately than Example 1.
2 タイヤ
10 縦陸部
21 タイヤモデル
18、30 縦陸部モデル
2 tires 10 longitudinal land portion 21 tire models 18, 30 longitudinal land portion model
Claims (8)
前記コンピュータに、前記タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを入力する工程、
前記コンピュータが、自由転動、制動、駆動、及び、旋回のうち、少なくとも2つ以上の転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、前記タイヤモデルのトレッド小領域において、前記トレッド小領域の接地入りから接地端までの前記有限個の要素のそれぞれについて計算される摩耗エネルギーの積算値を、前記トレッド小領域の接地面積で除した単位時間の平均摩耗エネルギーを求め、前記タイヤモデルの転動開始から転動終了までの前記単位時間の平均摩耗エネルギーの積算値を、前記転動開始から前記転動終了までの合計時間で除した平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する工程、
前記コンピュータが、前記平均摩耗エネルギーに基づいて、前記転動条件毎に、前記タイヤの前記トレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算工程、
前記コンピュータが、予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算工程、並びに
前記コンピュータが、前記タイヤの前記トレッド小領域において、前記各転動条件の前記条件別摩耗性能を、前記発生頻度で重み付けをして、前記走行履歴で前記タイヤが走行したときの前記トレッド小領域の予測摩耗性能を計算する工程を含むことを特徴とするタイヤのシミュレーション方法。
A method of using a computer to predict the wear performance of at least one tread small area continuous in the tire circumferential direction of a tread portion of a tire,
Inputting a tire model obtained by modeling the tire with a finite number of elements in the computer;
The computer causes the tire model to run under at least two or more rolling conditions of free rolling, braking, driving, and turning, and the tread small area is grounded in the tread small area of the tire model. The average wear energy of a unit time obtained by dividing the integrated value of the wear energy calculated for each of the finite number of elements from the entry to the contact end by the contact area of the small tread area is calculated to start rolling of the tire model. Calculating an average wear energy obtained by dividing the integrated value of the average wear energy of the unit time from the start of rolling to the end of rolling by the total time from the start of rolling to the end of rolling for each rolling condition;
The condition-specific wear performance calculating step in which the computer calculates the condition-specific wear performance of the small tread region of the tire for each rolling condition based on the average wear energy.
An occurrence frequency calculation step in which the computer acquires the occurrence frequency of the rolling conditions with respect to the traveling history of the vehicle provided in advance, and the computer determines the rolling conditions in the small tread area of the tire. A method of simulating a tire, comprising the steps of: calculating the predicted wear performance of the small tread area when the tire has traveled with the travel history by weighting the wear performance by condition according to the occurrence frequency .
前記タイヤの前記トレッド小領域の実摩耗性能と、前記タイヤモデルの前記トレッド小領域の前記平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析により、前記各転動条件の発生頻度を計算する工程を含む請求項1記載のタイヤのシミュレーション方法。
The occurrence frequency calculation step is a step of running the tire to obtain actual wear performance of the tread small area, actual wear performance of the tread small area of the tire, and the tread small area of the tire model The tire simulation method according to claim 1, further comprising the step of calculating the occurrence frequency of each rolling condition by multiple regression analysis based on the average wear energy .
前記左右の加速度及び前記前後の加速度の発生度数に基づいて、前記各転動条件の発生頻度を取得する工程を含む請求項1記載のタイヤのシミュレーション方法。 The occurrence frequency calculation step is a step of running the tire and acquiring the occurrence frequency of left and right acceleration and front and rear acceleration, and the rolling based on the occurrence frequency of the left and right acceleration and the front and rear acceleration. The tire simulation method according to claim 1, further comprising the step of acquiring the occurrence frequency of the condition.
前記トレッド小領域において、前記ゴム材料の摩耗量と、前記ゴム材料の摩耗エネルギーとの関係を示す摩耗指数を取得する工程、並びに
前記各ゴム材料の摩耗指数と、前記トレッド小領域の前記平均摩耗エネルギーとに基づいて、前記転動条件毎に、前記トレッド小領域の前記条件別摩耗性能を計算する工程を含む請求項1乃至3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-specific wear performance calculation step is a step of acquiring the wear amount and wear energy of the rubber material of the tread small area of the tire,
Obtaining a wear index indicating a relationship between an amount of wear of the rubber material and a wear energy of the rubber material in the small tread area; and a wear index of each rubber material and the average wear of the small tread area The tire simulation method according to any one of claims 1 to 3, further comprising the step of calculating the condition-specific wear performance of the small tread region for each of the rolling conditions based on energy.
The tire simulation method according to claim 4, wherein the wear index shows a relationship in which a wear amount of the rubber material changes non-linearly due to a change in wear energy of the rubber material.
前記タイヤの前記トレッド小領域は、前記縦陸部に設定される請求項1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 tread portion is provided with at least one longitudinal land portion divided by circumferential grooves continuously extending in the tire circumferential direction,
The tire simulation method according to any one of claims 1 to 5, wherein the tread small area of the tire is set in the longitudinal land portion.
前記タイヤモデルの前記トレッド小領域は、前記縦陸部モデルに設定される請求項6記載のタイヤのシミュレーション方法。 The tire model has a longitudinal land model that models the longitudinal land,
The tire simulation method according to claim 6, wherein the tread small area of the tire model is set to the longitudinal land model.
前記演算処理装置は、前記タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定部、
自由転動、制動、駆動、及び旋回のうち、少なくとも2つ以上の転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、前記タイヤモデルのトレッド小領域において、前記トレッド小領域の接地入りから接地端までの前記有限個の要素のそれぞれについて計算される摩耗エネルギーの積算値を、前記トレッド小領域の接地面積で除した単位時間の平均摩耗エネルギーを求め、前記タイヤモデルの転動開始から転動終了までの前記単位時間の平均摩耗エネルギーの積算値を、前記転動開始から前記転動終了までの合計時間で除した平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する平均摩耗エネルギー計算部、
前記平均摩耗エネルギーに基づいて、前記転動条件毎に、前記タイヤの前記トレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算部、
予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算部、並びに
前記タイヤの前記トレッド小領域において、前記各転動条件の前記条件別摩耗性能を、前記発生頻度で重み付けをして、前記走行履歴で前記タイヤが走行したときの前記トレッド小領域の予測摩耗性能を計算する摩耗性能計算部を含むことを特徴とするタイヤのシミュレーション装置。
A tire simulation device having an arithmetic processing unit for predicting the wear performance of at least one tread small area continuous in the tire circumferential direction of a tread portion of a tire, comprising:
The arithmetic processing unit sets a tire model in which the tire is modeled by a finite number of elements, and a tire model setting unit,
The tire model is run under at least two or more rolling conditions of free rolling, braking, driving, and turning, and in the tread small area of the tire model, from the ground contact to the ground end of the tread small area The average wear energy of a unit time obtained by dividing the integrated value of the wear energy calculated for each of the finite number of elements of the above by the ground contact area of the tread small area is determined. An average wear energy calculating unit that calculates an average wear energy obtained by dividing the integrated value of the average wear energy of the unit time by the total time from the start of rolling to the end of rolling, for each rolling condition,
Condition-specific wear performance calculation unit that calculates condition-specific wear performance of the small tread region of the tire for each rolling condition based on the average wear energy,
Regarding the travel history of the vehicle provided in advance, the occurrence frequency calculation unit that acquires the occurrence frequency of each rolling condition, and the wear performance by condition under each rolling condition in the small tread area of the tire, An apparatus for simulating a tire, comprising a wear performance calculation unit that calculates a predicted wear performance of the small tread area when the tire travels with the travel history by weighting the occurrence frequency.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015010560A JP6502679B2 (en) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | Tire simulation method and simulation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015010560A JP6502679B2 (en) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | Tire simulation method and simulation apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016134146A JP2016134146A (en) | 2016-07-25 |
| JP6502679B2 true JP6502679B2 (en) | 2019-04-17 |
Family
ID=56464437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015010560A Active JP6502679B2 (en) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | Tire simulation method and simulation apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6502679B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7056405B2 (en) * | 2018-06-22 | 2022-04-19 | 住友ゴム工業株式会社 | Tire usage condition frequency distribution acquisition method, device, and tire wear amount prediction method |
| JP7596873B2 (en) * | 2021-03-18 | 2024-12-10 | 住友ゴム工業株式会社 | Tire wear performance evaluation method and device |
| JP7746836B2 (en) * | 2021-12-07 | 2025-10-01 | 住友ゴム工業株式会社 | Tire simulation method and simulation device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3431818B2 (en) * | 1998-01-19 | 2003-07-28 | 住友ゴム工業株式会社 | Simulation method of tire performance |
| JP5855892B2 (en) * | 2011-10-11 | 2016-02-09 | 株式会社ブリヂストン | Tire wear prediction method, tire wear prediction apparatus, and tire wear prediction program |
| JP6286867B2 (en) * | 2013-05-20 | 2018-03-07 | 横浜ゴム株式会社 | Tire wear prediction method and wear prediction computer program |
-
2015
- 2015-01-22 JP JP2015010560A patent/JP6502679B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016134146A (en) | 2016-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6291366B2 (en) | Tire simulation method and simulation apparatus | |
| US20130275104A1 (en) | Simulation method for tire | |
| JP6502679B2 (en) | Tire simulation method and simulation apparatus | |
| JP2004142571A (en) | Prediction method and device of physical quantity for tire wear, and computer program | |
| JP7003591B2 (en) | Tire simulation method and simulation device | |
| JPH11201875A (en) | Simulation method of tire performance | |
| JP4448247B2 (en) | Tire hydro-planing simulation method | |
| JP7571431B2 (en) | Tire simulation method and device | |
| JP2019023586A (en) | Tire simulation method | |
| JP7215296B2 (en) | Tire simulation method | |
| JP7056405B2 (en) | Tire usage condition frequency distribution acquisition method, device, and tire wear amount prediction method | |
| JP6699396B2 (en) | Tire temperature simulation method | |
| JP6454161B2 (en) | Tire simulation method | |
| JP6454221B2 (en) | Tire simulation method | |
| JP6006576B2 (en) | Tire simulation method | |
| JP2021189117A (en) | Tire simulation method, and tire simulation device | |
| JP7439393B2 (en) | Tire simulation method | |
| JP6106034B2 (en) | Tire wear performance evaluation method and simulation apparatus | |
| JP2022064105A (en) | Method for creating numerical analysis model of tire | |
| JP4116337B2 (en) | Tire performance simulation method and apparatus | |
| JP6484124B2 (en) | Tire model creation method and tire temperature simulation method | |
| JP7077759B2 (en) | Tire simulation method | |
| JP6434705B2 (en) | Tire vibration performance evaluation method and simulation apparatus | |
| JP7543787B2 (en) | Tire performance evaluation method | |
| JP2023084539A (en) | Tire simulation method and simulation device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181015 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181030 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181211 |
|
| 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: 20190312 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190322 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6502679 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |