JP6933532B2 - Tire FEM model generation method, equipment, and program - Google Patents
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Description
本開示は、タイヤFEMモデルの生成方法、装置、及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to a method, an apparatus, and a program for generating a tire FEM model.
空気入りタイヤを、複数の有限要素に分割したFEM(Finite Element Method)モデルを用いて、タイヤの特性を予測することが行われている。タイヤモデルの外表面は、タイヤを加硫する金型の内面形状をそのまま採用することが多い。 A tire characteristic is predicted by using a FEM (Finite Element Method) model in which a pneumatic tire is divided into a plurality of finite elements. For the outer surface of the tire model, the inner surface shape of the mold for vulcanizing the tire is often adopted as it is.
実際にタイヤを製造する場合には、加硫金型から取り出された高温状態のタイヤをそのまま冷却するのではなく、タイヤの内面に内圧を負荷しつつ冷却することでタイヤの形状を安定させるポストキュアインフレーション(PCI;Post Cure Inflation)処理が行われる。したがって、タイヤの断面形状は、加硫金型の内面形状だけでなく、PCI処理の影響を受ける。 When actually manufacturing a tire, the post that stabilizes the shape of the tire by cooling the tire in a high temperature state taken out from the vulcanization mold while applying internal pressure to the inner surface of the tire instead of cooling it as it is. Cure inflation (PCI) processing is performed. Therefore, the cross-sectional shape of the tire is affected not only by the inner surface shape of the vulcanization die but also by the PCI treatment.
そこで、特許文献1では、高温状態に対応させるために、タイヤモデルの一部の部材(例えばカーカス)の弾性定数を常温時の設定値よりも低く設定し、ビード部を拘束した状態で内圧を付与してタイヤを変形させ、変形後の形状を採用することが記載されている。
Therefore, in
しかしながら、上記文献に記載の方法では、例えばカーカス等の弾性定数を下げた状態で内圧充填してタイヤを変形させているが、PCI処理による影響が少ない部分まで変形してしまう可能性がある。この場合、実際のタイヤとは異なった形状となるので、タイヤ性能を精度よく予測できない場合がある。 However, in the method described in the above document, for example, the tire is deformed by filling with internal pressure in a state where the elastic constant such as carcass is lowered, but there is a possibility that the tire is deformed to a portion where the influence of the PCI treatment is small. In this case, the shape of the tire is different from that of the actual tire, so that the tire performance may not be accurately predicted.
本開示は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、PCI処理による影響を適切に再現したタイヤFEMモデルの生成方法、装置及びプログラムを提供することである。 The present disclosure has focused on such issues, and an object of the present disclosure is to provide a method, an apparatus, and a program for generating a tire FEM model that appropriately reproduces the influence of PCI processing.
本開示は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。 The present disclosure takes the following measures to achieve the above object.
本開示のタイヤFEMモデルの生成方法は、
タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルであって、トレッド部からビード部に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライと、前記トレッド部において前記カーカスプライの径方向外側に配置されるコードを有する複数の補強部材と、前記ビード部に配置されるビードフィラーと、前記トレッド部において主溝で区画された陸部と、を有するタイヤFEMモデルを取得するステップと、
幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から前記ビードフィラー先端に対応する部位までの領域にある前記カーカスプライの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更するステップと、
タイヤ赤道に陸部がある場合には、当該陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道に主溝がある場合には、当該主溝の両側に隣接する2つの陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定するステップと、
前記拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルを変形させる内圧充填処理を実行するステップと、
前記弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルに修正するステップと、
を含む。
The method for generating the tire FEM model of the present disclosure is as follows.
A tire FEM model in which a tire is represented by a plurality of elements, a carcass ply extending from a tread portion to a bead portion and having an elastic constant set, and a cord arranged outside the carcass ply in the radial direction in the tread portion. A step of acquiring a tire FEM model having a plurality of reinforcing members having a bead filler, a bead filler arranged in the bead portion, and a land portion partitioned by a main groove in the tread portion.
The elastic constant of at least a part of the carcass ply in the region from the portion corresponding to the outermost end in the width direction of the reinforcing member in the width direction to the portion corresponding to the tip of the bead filler is set to be larger than the original value. Steps to change to a lower value,
If there is a land part on the tire equator, set conditions to restrain all the nodes and the bead part that make up the tread of the land part, and if there is a main groove on the tire equator, both sides of the main groove. A step of setting all the nodes constituting the treads of the two land parts adjacent to the equator and the conditions for restraining the bead part, and
The step of executing the internal pressure filling process of deforming the tire FEM model by applying the internal pressure while maintaining the restrained state, and
A step of returning the elastic constant to the original value and modifying the shape after being deformed by applying the internal pressure to a tire FEM model in which the shape is in a natural state without applying the internal pressure.
including.
このように、タイヤ赤道周辺の陸部を拘束しているので、PCIの影響が少ないタイヤ赤道周辺の変形を抑え、ショルダー部からサイドウォール部にかけてのみ変形させることができ、トレッド部全体が径方向外側へ膨らんでしまうことを回避できる。
さらに、カーカスプライのうち、補強部材の幅方向外側端に対応する部位からビードフィラー先端に対応する部位までの少なくとも一部の弾性定数(ヤング率)が元の値よりも低い値に設定されるので、サイドウォール部を変形しやすくしてPCIの影響を適切に再現したタイヤモデルを得ることが可能となる。さらに、拘束対象となる陸部の踏面を構成する全ての節点を拘束するので、踏面の形状が不連続になることを防止できる。
したがって、タイヤのトレッド部及びサイドウォール部の形状を、PCI処理後のタイヤ形状に近づけることができ、PCI処理による影響を適切に再現したタイヤFEMモデルを生成することが可能となる。
In this way, since the land area around the tire equator is restrained, the deformation around the tire equator, which is less affected by PCI, can be suppressed, and the tire can be deformed only from the shoulder part to the sidewall part, and the entire tread part is in the radial direction. It is possible to avoid bulging outward.
Further, the elastic constant (Young's modulus) of at least a part of the carcass ply from the portion corresponding to the outer end in the width direction of the reinforcing member to the portion corresponding to the tip of the bead filler is set to a value lower than the original value. Therefore, it is possible to obtain a tire model that appropriately reproduces the influence of PCI by making the sidewall portion easily deformed. Further, since all the nodes constituting the tread of the land to be restrained are restrained, it is possible to prevent the shape of the tread from becoming discontinuous.
Therefore, the shapes of the tread portion and the sidewall portion of the tire can be brought close to the shape of the tire after the PCI treatment, and a tire FEM model that appropriately reproduces the influence of the PCI treatment can be generated.
以下、本開示の一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[タイヤFEMモデルの生成装置]
装置1は、タイヤモデルを修正する。具体的に、装置1は、図1に示すように、モデル取得部10と、弾性定数変更部11と、拘束条件設定部12と、内圧充填処理部13と、モデル修正部14と、を有する。これら各部10〜14は、CPU、メモリ、各種インターフェイス等を備えたパソコン等の情報処理装置においてCPUが予め記憶されている図示しない処理ルーチンを実行することによりソフトウェア及びハードウェアが協働して実現される。
[Tire FEM model generator]
装置1は、キーボードやマウス等の既知の操作部を介してユーザからの操作を受け付け、PCI処理対象のタイヤFEMモデルに関するデータ、PCI処理の条件(内圧、拘束位置)に関するデータの設定を受け付け、これらのデータをメモリに記憶する。
The
図1に示すモデル取得部10は、タイヤFEMモデルを生成又は取得する。図3に示すように、タイヤFEMモデルM0は、タイヤを複数の要素で表現した有限要素法で用いるタイヤデータである。モデルM0は、タイヤ軸回りに回転対称な軸対称であり、タイヤ子午線断面にて定義されている。モデルM0は、トレッド部3からサイドウォール部2を経てビード部1に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライ4bと、トレッド部3においてカーカスプライ4bの径方向RDの外側に配置される複数の補強部材(ベルト4c、ベルト補強層4d)と、ビード部1に配置されるビードフィラー1aと、トレッド部3において主溝30で区画された陸部31と、を有する。ベルト補強層4dは、省略される場合もある。タイヤを構成する各部材には、部材の弾性定数などの物性値が設定されている。
The model acquisition unit 10 shown in FIG. 1 generates or acquires a tire FEM model. As shown in FIG. 3, the tire FEM model M0 is tire data used by the finite element method in which the tire is represented by a plurality of elements. Model M0 is axisymmetric and rotationally symmetric about the tire axis and is defined by the tire meridian cross section. The model M0 has a
図1に示す弾性定数変更部11は、カーカスプライ4bの一部の弾性定数(ヤング率)を、元の値よりも低い値に変更する。具体的には、図3に示すように、幅方向WDの最も外側にある補強部材(4d)の幅方向外側端に対応する部位P1から、ビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの領域Ar1にあるカーカスプライ4bの少なくとも一部の弾性定数を変更する。
The elastic constant changing unit 11 shown in FIG. 1 changes a part of the elastic constant (Young's modulus) of the
本実施形態では、図3に示すように、弾性定数変更部11は、幅方向WDの最も外側にある補強部材(ベルト補強層4d)の幅方向外側端に対応する部位P1から、ビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの全領域Ar1のカーカスプライ4bの弾性定数を、元の値よりも低い値に変更しているが、これに限定されない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the elastic constant changing portion 11 is the
例えば、同図に示すように、弾性定数変更部11は、幅方向WDの最も外側にある補強部材(ベルト補強層4d)の幅方向外側端に対応する部位P1からビードフィラー1a先端に対応する部位P2までのカーカスプライ4bに沿った長さを100%とし、タイヤ幅が最大となる部位Maxを中心として少なくともタイヤ径方向RD外側へ25%の領域Ar2及びタイヤ径方向RD内側へ25%の領域Ar3にあるカーカスプライ4bの弾性定数を、元の値よりも低い値に変更することが好ましい。この領域(Ar2、Ar3)のカーカスプライ4bの弾性定数を下げることがサイドウォール部2を変形させるうえで支配的だからである。一方、カーカスプライ4bのうち、補強部材(ベルト4c又はベルト補強層4d)と重なる部位およびビードフィラー1a先端よりもビード部1側の部位は、変形しにくいため、弾性定数を変更しても効果が少ないためである。
For example, as shown in the figure, the elastic constant changing portion 11 corresponds to the tip of the
図1に示す拘束条件設定部12は、タイヤ赤道CLに陸部31がある場合には、当該陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定する。図3は、タイヤ赤道CLに主溝30がある例を示し、図中にて拘束する節点を三角に接続して示すように、タイヤ赤道CLを通る主溝30に隣接する2つの主溝30の踏面を構成する全ての節点を拘束する。ビード部1の周辺には、リムとの接触点が定義されており、リムとの接触点は、内圧充填処理時に拘束される(図中にて三角に接続されている節点は拘束を意味する)。また、モデルM0では、インナーライナーには内圧が付与される内圧付与点が定義されている。
When the tire equatorial CL has a
なお、図示しないが、拘束条件設定部12は、タイヤ赤道に主溝がある場合には、当該主溝の両側に隣接する2つの陸部の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定する。また、上記の例では、タイヤ赤道CL付近の陸部のみを拘束しているが、
タイヤ幅方向WDの最も外側になる一対の主溝間にある全ての陸部の踏面を拘束するようにしてもよい。
Although not shown, when the tire equator has a main groove, the restraint
All land treads between the pair of main grooves on the outermost side of the tire width direction WD may be restrained.
図1に示す内圧充填処理部13は、上記拘束状態を維持したまま所定の内圧を付与し、タイヤFEMモデルM0を変形させる内圧充填処理を実行する。内圧の付与によりタイヤが変形し、変形により発生する反力と内圧と力の釣り合いが取れる状態までタイヤが変形する。 The internal pressure filling processing unit 13 shown in FIG. 1 applies a predetermined internal pressure while maintaining the restrained state, and executes the internal pressure filling processing that deforms the tire FEM model M0. The tire is deformed by applying the internal pressure, and the tire is deformed to a state where the reaction force generated by the deformation and the internal pressure and the force can be balanced.
図1に示すモデル修正部14は、弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルM1に修正する。モデルM0からの節点移動により簡素に修正可能である。
The
図4は、PCI処理をした実際のタイヤTの形状(実線)と、金型内面に基づくタイヤFEMモデルM0の形状(破線)と、を示す図である。図4では、サイドウォール部2において実タイヤTとタイヤモデルM0との差が大きく見られ、トレッド部3におけるショルダー部Shに若干の差が確認できる。
FIG. 4 is a diagram showing an actual shape (solid line) of the tire T subjected to PCI processing and a shape (broken line) of the tire FEM model M0 based on the inner surface of the mold. In FIG. 4, a large difference between the actual tire T and the tire model M0 can be seen in the
図5は、PCI処理をした実際のタイヤTの形状(実線)と、本開示の手法(領域Ar1の弾性定数を変更し、陸部31を拘束した)によりタイヤFEMモデルM0にPCI処理に相当する内圧を付与して変形させたタイヤFEMモデルM1の形状(破線)と、を示す図である。図5では、ショルダー部Sh及びサイドウォール部2の両方において実タイヤTとタイヤモデルM1との差が小さくなっていることが分かる。
FIG. 5 shows the actual shape (solid line) of the tire T subjected to the PCI treatment and the method of the present disclosure (the elastic constant of the region Ar1 was changed and the
図6は、PCI処理をした実際のタイヤTの形状(実線)と、領域Ar1の弾性定数を変更しているが陸部31を拘束しない特許文献1の方法により得たタイヤFEMモデルM2の形状(破線)と、を示す図である。サイドウォール部2において実タイヤTとタイヤモデルM2との差が小さくなっていることが分かるが、その反面、トレッド部3、特にショルダー部Shにおいて実タイヤTとタイヤモデルM2との差が大きく見られる。陸部31を拘束しなければ、タイヤモデルM2、特にショルダー部Shが上(径方向外側)に上がった形状となっている。
FIG. 6 shows the shape (solid line) of the actual tire T subjected to PCI processing and the shape of the tire FEM model M2 obtained by the method of
上記修正後のタイヤFEMモデルM1を用いて接地解析装置を実装することも可能である。具体的には、所定の境界条件のもと、修正後のタイヤFEMモデルM1に所定内圧及び所定荷重をかけて仮想路面に接地させ、荷重によるタイヤFEMモデルの変形、接地形状及び接地圧を算出することが挙げられる。 It is also possible to mount the ground contact analysis device using the modified tire FEM model M1. Specifically, under a predetermined boundary condition, a predetermined internal pressure and a predetermined load are applied to the modified tire FEM model M1 to bring it into contact with the virtual road surface, and the deformation of the tire FEM model due to the load, the contact shape, and the contact pressure are calculated. To do.
[タイヤFEMモデルの生成方法]
上記装置1の動作について図1、2を参照しつつ説明する。
[How to generate a tire FEM model]
The operation of the
まず、ステップST1において、モデル取得部10は、タイヤFEMモデルM0を取得する。タイヤFEMモデルM0は、タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルM0であって、トレッド部3からビード部1に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライ4bと、トレッド部3においてカーカスプライ4bの径方向RD外側に配置されるコードを有する複数の補強部材(ベルト4c、ベルト補強層4d)と、ビード部1に配置されるビードフィラー1aと、トレッド部3において主溝30で区画された陸部31と、を有する。
First, in step ST1, the model acquisition unit 10 acquires the tire FEM model M0. The tire FEM model M0 is a tire FEM model M0 in which the tire is represented by a plurality of elements, and is a
次のステップST2において、弾性定数変更部11は、幅方向WDの最も外側にある補強部材(ベルト補強層4d)の幅方向外側端に対応する部位P1からビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの領域Ar1にあるカーカスプライ4bの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する。
In the next step ST2, the elastic constant changing portion 11 is from the portion P1 corresponding to the outermost end in the width direction of the reinforcing member (
次のステップST3〜5において、拘束条件設定部12は、タイヤ赤道CLに陸部31がある場合には、陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定し(ステップST4)、タイヤ赤道CLに主溝30がある場合には、主溝30の両側に隣接する2つの陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定する(ステップST5)。
In the next steps ST3 to 5, when the tire equator CL has the
なお、ステップST2の次に、ステップST3〜5を実行しているが、これらの順序はこれに限定されない。ステップST3〜5の後にステップST2を実行することも可能である。 Although steps ST3 to 5 are executed after step ST2, the order thereof is not limited to this. It is also possible to execute step ST2 after steps ST3-5.
次のステップST6において、内圧充填処理部13は、拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルM0を変形させる内圧充填処理を実行する。 In the next step ST6, the internal pressure filling processing unit 13 executes the internal pressure filling processing of applying the internal pressure while maintaining the restrained state to deform the tire FEM model M0.
次のステップST7において、モデル修正部14は、弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルM1に修正する。
In the next step ST7, the
以上のように、本実施形態のタイヤFEMモデルの生成方法は、
タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルM0であって、トレッド部3からビード部1に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライ4bと、トレッド部3においてカーカスプライ4bの径方向RD外側に配置されるコードを有する複数の補強部材(ベルト4c、ベルト補強層4d)と、ビード部1に配置されるビードフィラー1aと、トレッド部3において主溝30で区画された陸部31と、を有するタイヤFEMモデルM0を取得するステップ(ST1)と、
幅方向WDの最も外側にある補強部材(ベルト補強層4d)の幅方向外側端に対応する部位P1からビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの領域Ar1にあるカーカスプライ4bの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更するステップ(ST2)と、
タイヤ赤道CLに陸部31がある場合には、陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道CLに主溝30がある場合には、主溝30の両側に隣接する2つの陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定するステップ(ST3〜5)と、
拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルM0を変形させる内圧充填処理を実行するステップ(ST6)と、
弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルM1に修正するステップ(ST7)と、
を含む。
As described above, the method of generating the tire FEM model of the present embodiment is
A tire FEM model M0 in which a tire is represented by a plurality of elements, the
At least a part of the
When the tire equatorial CL has a
The step (ST6) of executing the internal pressure filling process of deforming the tire FEM model M0 by applying the internal pressure while maintaining the restrained state, and
A step (ST7) of returning the elastic constant to the original value and modifying the shape after being deformed by applying the internal pressure to the tire FEM model M1 having the shape in the natural state without applying the internal pressure.
including.
本実施形態のタイヤFEMモデルの生成装置は、
タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルM0であって、トレッド部3からビード部1に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライ4bと、トレッド部3においてカーカスプライ4bの径方向RD外側に配置されるコードを有する複数の補強部材(ベルト4c、ベルト補強層4d)と、ビード部1に配置されるビードフィラー1aと、トレッド部3において主溝30で区画された陸部31と、を有するタイヤFEMモデルM0を取得するモデル取得部10と、
幅方向WDの最も外側にある補強部材(ベルト補強層4d)の幅方向外側端に対応する部位P1からビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの領域Ar1にあるカーカスプライ4bの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する弾性定数変更部11と、
タイヤ赤道CLに陸部31がある場合には、陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道CLに主溝30がある場合には、主溝30の両側に隣接する2つの陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定する拘束条件設定部12と、
拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルM0を変形させる内圧充填処理を実行する内圧充填処理部13と、
弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルM1に修正するモデル修正部14と、
を備える。
The tire FEM model generator of the present embodiment is
A tire FEM model M0 in which a tire is represented by a plurality of elements, the
At least a part of the
When the tire equatorial CL has a
Internal pressure filling processing unit 13 that executes internal pressure filling processing that deforms the tire FEM model M0 by applying internal pressure while maintaining the restrained state, and
A
To be equipped.
このように、タイヤ赤道周辺の陸部31を拘束しているので、PCIの影響が少ないタイヤ赤道CL周辺の変形を抑え、ショルダー部Shからサイドウォール部2にかけてのみ変形させることができ、トレッド部3全体が径方向外側へ膨らんでしまうことを回避できる。
さらに、カーカスプライのうち、補強部材の幅方向外側端に対応する部位P1からビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの領域Ar1の少なくとも一部の弾性定数(ヤング率)が元の値よりも低い値に設定されるので、サイドウォール部2を変形しやすくしてPCIの影響を適切に再現したタイヤモデルを得ることが可能となる。さらに、拘束対象となる陸部31の踏面を構成する全ての節点を拘束するので、踏面の形状が不連続になることを防止できる。
したがって、タイヤのトレッド部3及びサイドウォール部2の形状を、PCI処理後のタイヤ形状に近づけることができ、PCI処理による影響を適切に再現したタイヤFEMモデルを生成することが可能となる。
In this way, since the
Further, in the carcass ply, at least a part of the elastic constant (Young's modulus) of the region Ar1 from the portion P1 corresponding to the outer end in the width direction of the reinforcing member to the portion P2 corresponding to the tip of the
Therefore, the shapes of the
本実施形態において、弾性定数変更部11は、幅方向WDの最も外側にある補強部材(ベルト補強層4d)の幅方向外側端に対応する部位P1からビードフィラー1a先端に対応する部位P2までのカーカスプライ4bに沿った長さを100%とし、タイヤ幅が最大となる部位Maxを中心として少なくともタイヤ径方向RD外側へ25%の領域Ar2及びタイヤ径方向RD内側へ25%の領域Ar3にあるカーカスプライ4bの弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する(ステップST2)。
In the present embodiment, the elastic constant changing portion 11 extends from a portion P1 corresponding to the outermost end in the width direction of the reinforcing member (
タイヤ幅が最大となる部位Maxを中心とする±25%の領域Ar2、Ar3の弾性定数がサイドウォール部2を変形させるうえで支配的だからである。
This is because the elastic constants of ± 25% of the regions Ar2 and Ar3 centered on the region Max where the tire width is maximum are dominant in deforming the
本実施形態において、弾性定数変更部11は、幅方向WDの最も外側にある補強部材(ベルト補強層4d)の幅方向外側端に対応する部位P1から、ビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの全領域Ar1のカーカスプライ4bの弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する(ステップST2)。
In the present embodiment, the elastic constant changing portion 11 extends from a portion P1 corresponding to the outermost end in the width direction of the reinforcing member (
このようにすれば、タイヤサイドウォール部を的確に変形させて、PCIの影響を適切に再現できる。 In this way, the tire sidewall portion can be accurately deformed and the influence of PCI can be appropriately reproduced.
本実施形態のプログラムは、上記方法を構成する各ステップをコンピュータに実行させる。
これらプログラムを実行することによっても、上記方法の奏する作用効果を得ることが可能となる。言い換えると、上記方法を使用しているとも言える。
The program of this embodiment causes a computer to execute each step constituting the above method.
By executing these programs, it is possible to obtain the effects of the above method. In other words, it can be said that the above method is used.
以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above with reference to the drawings, it should be considered that the specific configuration is not limited to these embodiments. The scope of the present disclosure is shown not only by the description of the above-described embodiment but also by the scope of claims, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
例えば、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現できる。特許請求の範囲、明細書、および図面中のフローに関して、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実行することが必須であることを意味するものではない。 For example, the execution order of each process such as operation, procedure, step, and step in the device, system, program, and method shown in the claims, specification, and drawings may be the output of the previous process after the output. Unless used in processing, it can be realized in any order. Even if the claims, the specification, and the flow in the drawings are explained using "first", "next", etc. for convenience, it does not mean that it is essential to execute in this order. ..
例えば、図1に示す各部10〜14は、所定プログラムをコンピュータのCPUで実行することで実現しているが、各部を専用メモリや専用回路で構成してもよい。 For example, although each unit 10 to 14 shown in FIG. 1 is realized by executing a predetermined program on the CPU of the computer, each unit may be configured by a dedicated memory or a dedicated circuit.
上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 It is possible to adopt the structure adopted in each of the above embodiments in any other embodiment. The specific configuration of each part is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present disclosure.
1…ビード部
1a…ビードフィラー
10…モデル取得部
11…弾性定数変更部
12…拘束条件設定部
13…内圧充填処理部
14…モデル修正部
3…トレッド部
30…主溝
31…陸部
4b…カーカスプライ
4c…ベルト(補強部材)
4d…ベルト補強層(補強部材)
M0…タイヤFEMモデル
1 ...
4d ... Belt reinforcement layer (reinforcement member)
M0 ... Tire FEM model
Claims (7)
タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルであって、トレッド部からビード部に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライと、前記トレッド部において前記カーカスプライの径方向外側に配置されるコードを有する複数の補強部材と、前記ビード部に配置されるビードフィラーと、前記トレッド部において主溝で区画された陸部と、を有するタイヤFEMモデルを取得するステップと、
幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から前記ビードフィラー先端に対応する部位までの領域にある前記カーカスプライの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更するステップと、
タイヤ赤道に陸部がある場合には、当該陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道に主溝がある場合には、当該主溝の両側に隣接する2つの陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定するステップと、
前記拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルを変形させる内圧充填処理を実行するステップと、
前記弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルに修正するステップと、
を含む、タイヤFEMモデルの生成方法。 The way the computer does
A tire FEM model in which a tire is represented by a plurality of elements, a carcass ply extending from a tread portion to a bead portion and having an elastic constant set, and a cord arranged outside the carcass ply in the radial direction in the tread portion. A step of acquiring a tire FEM model having a plurality of reinforcing members having a bead filler, a bead filler arranged in the bead portion, and a land portion partitioned by a main groove in the tread portion.
The elastic constant of at least a part of the carcass ply in the region from the portion corresponding to the outermost end in the width direction of the reinforcing member in the width direction to the portion corresponding to the tip of the bead filler is set to be larger than the original value. Steps to change to a lower value,
If there is a land part on the tire equator, set conditions to restrain all the nodes and the bead part that make up the tread of the land part, and if there is a main groove on the tire equator, both sides of the main groove. A step of setting all the nodes constituting the treads of the two land parts adjacent to the equator and the conditions for restraining the bead part, and
The step of executing the internal pressure filling process of deforming the tire FEM model by applying the internal pressure while maintaining the restrained state, and
A step of returning the elastic constant to the original value and modifying the shape after being deformed by applying the internal pressure to a tire FEM model in which the shape is in a natural state without applying the internal pressure.
A method for generating a tire FEM model, including.
幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から前記ビードフィラー先端に対応する部位までの領域にある前記カーカスプライの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する弾性定数変更部と、
タイヤ赤道に陸部がある場合には、当該陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道に主溝がある場合には、当該主溝の両側に隣接する2つの陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定する拘束条件設定部と、
前記拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルを変形させる内圧充填処理を実行する内圧充填処理部と、
前記弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルに修正するモデル修正部と、
を含む、タイヤFEMモデルの生成装置。 A tire FEM model in which a tire is represented by a plurality of elements, a carcass ply extending from a tread portion to a bead portion and having an elastic constant set, and a cord arranged outside the carcass ply in the radial direction in the tread portion. A model acquisition unit for acquiring a tire FEM model having a plurality of reinforcing members, a bead filler arranged in the bead portion, and a land portion partitioned by a main groove in the tread portion.
The elastic constant of at least a part of the carcass ply in the region from the portion corresponding to the outermost end in the width direction of the reinforcing member in the width direction to the portion corresponding to the tip of the bead filler is set to be larger than the original value. The elastic constant change part that changes to a lower value,
If there is a land part on the tire equator, set conditions to restrain all the nodes and the bead part that make up the tread of the land part, and if there is a main groove on the tire equator, both sides of the main groove. A constraint condition setting unit that sets conditions for constraining all the nodes and the bead portion that constitute the treads of the two land areas adjacent to the equator.
An internal pressure filling processing unit that executes an internal pressure filling process that deforms the tire FEM model by applying an internal pressure while maintaining the restrained state.
A model modification unit that returns the elastic constant to the original value and modifies the shape after being deformed by applying internal pressure to a tire FEM model that has a natural shape without applying internal pressure.
A tire FEM model generator, including.
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