JP2005212523A - Simulation method and tire manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily simulate a floating state of a bead toe in assembling a rim. <P>SOLUTION: The tire simulation method simulating a deformation state of the tire with a computer at least comprises a tire model setting step S1 setting a tire model dividing the tire into finite number of the elements, a step S2 setting a boundary condition including a rim assembling condition and internal pressure condition, and a calculation step 3 calculating the expansion deformation of the tire model based on the boundary condition. The calculation step 3 comprises processes which repeat the process calculating contact condition at least between a bead bottom surface and the rim from the tire model expanded and deformed by the internal pressure condition, and a process renewing the internal pressure operation area so that the internal pressure acting on a non-contacting area with a rim of a bead bottom surface till the contact condition becomes constant. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、リム組み時に生じがちなビードトウの浮き上がりをシミュレートし、精度の良い性能評価を行うのに役立つタイヤのシミュレーション方法及びこれを利用したタイヤの製造方法に関する。   The present invention relates to a tire simulation method useful for simulating the lift-up of a bead toe that tends to occur during rim assembly, and performing accurate performance evaluation, and a tire manufacturing method using the same.

例えば図１４に示されるように、タイヤを有限個の要素ｅ１、ｅ２、ｅ３…に分割したタイヤモデルａ（ここではそのビード部のみが視覚化されて表示される。）を用い、それに荷重を負荷して変形状態を調べる荷重負荷シミュレーションや、転動させて転がり抵抗や摩擦エネルギーなどを調べる転動シミュレーションが種々提案されている（例えば、下記特許文献１ないし５参照。）。   For example, as shown in FIG. 14, a tire model a (here, only the bead portion is visualized and displayed) obtained by dividing a tire into a finite number of elements e1, e2, e3. Various load-loading simulations for examining the deformation state by loading, and rolling simulations for examining rolling resistance and frictional energy by rolling are proposed (for example, see Patent Documents 1 to 5 below).

シミュレーションは、実際のタイヤと同様、タイヤモデルａに内圧を作用させた状態で行われる。このため、タイヤモデルａは、リムを有限個の要素にモデル化したリムモデルｂに装着され、かつ、タイヤモデルａのタイヤ内腔面ｃの全域に内圧に等しい等分布荷重が境界条件として与えられる。そして、それらの計算結果により、タイヤモデルａの内圧充填に伴う膨張形状などシミュレートできる。   The simulation is performed in a state where an internal pressure is applied to the tire model a, as in an actual tire. For this reason, the tire model a is mounted on a rim model b in which the rim is modeled as a finite number of elements, and an equally distributed load equal to the internal pressure is given as a boundary condition over the entire area of the tire lumen surface c of the tire model a. . And the expansion shape accompanying the internal pressure filling of the tire model a can be simulated by those calculation results.

特開２００３−７２３２８号公報JP 2003-72328 A 特開２００３−２００７２２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-200722 特開２００２−２２６２０号公報JP 2002-22620 A 特開２００２−３５０２９４号公報JP 2002-350294 A 特開平１１−１５３５２０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-153520

図１５には、実際のタイヤｔ（ここでは、そのビード部のみが表示される。）をリム組みしかつ内圧を充填した状態の断面図が示される。この断面図は、ＣＴ撮影により得たものである。この状態のように、内圧充填により膨張変形したタイヤｔは、ビード底面ｆのトウ側がリムシート面ｇからしばしば浮き上がることがある。   FIG. 15 shows a cross-sectional view of a state in which an actual tire t (here, only its bead portion is displayed) is assembled with a rim and filled with internal pressure. This cross-sectional view was obtained by CT imaging. As in this state, in the tire t that is inflated and deformed by the internal pressure filling, the toe side of the bead bottom surface f often floats from the rim seat surface g.

非伸張性のビードコアｈとリムシート面ｇとの間で圧縮されたゴムは、内圧の上昇に伴ってより強く圧縮される。そして、該ゴムは、リムシート面ｇのテーパ面に沿ってタイヤ軸方向内方へと移動し、ビード底面ｆのトウ側を押し上げる。押し上げられたビード底面ｆには、内圧が作用し、前記浮き上がりを助長させる。これらの作用が平衡状態まで繰り返されることにより、上述のビード底面ｆの浮き上がりが生じるものと推察される。またタイヤのリム組み初期では、ビード底面ｆのトウ側とリムシート面ｇとの間に微小な隙間が形成されており、当初からその部分にも内圧が作用していると推察される。   The rubber compressed between the non-extensible bead core h and the rim seat surface g is more strongly compressed as the internal pressure increases. Then, the rubber moves inward in the tire axial direction along the tapered surface of the rim seat surface g, and pushes up the toe side of the bead bottom surface f. Internal pressure acts on the pushed-up bottom surface f of the bead to promote the lifting. It is presumed that the above-described bead bottom surface f is lifted by repeating these actions until the equilibrium state. Further, at the initial stage of assembling the tire rim, a minute gap is formed between the toe side of the bead bottom surface f and the rim seat surface g, and it is presumed that the internal pressure is also acting on that portion from the beginning.

ビード底面の浮き上がりが生じている状態は、浮き上がりが生じていない状態と比べると、ビード部の内部歪分布も異なったものになる。従って、ビード部の耐久性能等を正しく解析するためには、シミュレーション時においてもこのようなリム組み状態を再現することが不可欠となる。しかしながら、従来のシミュレーション方法では、図１４に示されたように、ビード底面全域を含むリム接触域ｉをリムシート面ｂに常に接触させるように境界条件が与えられるのが一般化されており、上述のようなビード底面の浮き上がりは再現できていない。   When the bead bottom surface is lifted, the internal strain distribution of the bead portion is different from that when the bead bottom surface is not lifted. Therefore, in order to correctly analyze the durability performance of the bead portion, it is indispensable to reproduce such a rim assembly state even during simulation. However, in the conventional simulation method, as shown in FIG. 14, it is generalized that the boundary condition is given so that the rim contact area i including the entire bead bottom surface is always in contact with the rim seat surface b. The raised bottom of the bead cannot be reproduced.

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、内圧条件により膨張変形したタイヤモデルから、少なくともビード底面とリムとの間の接触状態を計算する処理と、ビード底面のリムとの非接触域に内圧が作用するように内圧作用領域を更新する処理とを前記接触状態が一定になるまで繰り返す工程を含むことを基本として、上述のビードトウの浮き上がり状態を容易に再現でき、ひいては正確な内圧充填形状を得ることが可能なタイヤのシミュレーション方法を提供することを目的としている。   The present invention has been devised in view of the above-described problems. A process for calculating at least a contact state between a bead bottom surface and a rim from a tire model inflated and deformed due to an internal pressure condition, and a rim on the bead bottom surface. It is possible to easily reproduce the above-described bead-toe lifting state based on including a step of repeating the process of updating the internal pressure acting region so that the internal pressure acts on the non-contact region until the contact state becomes constant, As a result, an object of the present invention is to provide a tire simulation method capable of obtaining an accurate internal pressure filling shape.

また請求項４記載の発明では、ビードトウの浮き上がり量を評価パラメータとし、この値が予め定めた許容値を満足するまでタイヤ断面形状の決定や変形計算（シミュレーション）を繰り返すことを基本として、耐久性に有利なビード構造を具えたタイヤを製造するのに役立つタイヤの製造方法を提供することを目的としている。   Further, in the invention according to claim 4, durability is based on repeating the determination of the tire cross-sectional shape and the deformation calculation (simulation) until the lift amount of the bead toe is used as an evaluation parameter and this value satisfies a predetermined allowable value. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a tire useful for manufacturing a tire having a bead structure advantageous to the above.

本発明のうち請求項１記載の発明は、タイヤの変形状態をコンピュータを用いてシミュレートするタイヤのシミュレーション方法であって、タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定ステップ、リム組み条件と内圧条件とを少なくとも含む境界条件を設定するステップ及び前記境界条件に基づいてタイヤモデルの膨張変形計算を行う計算ステップを少なくとも含み、前記内圧条件は、内圧値と、タイヤモデルに内圧を作用させる領域を定める内圧作用領域とを含み、かつ、前記計算ステップは、内圧条件により膨張変形したタイヤモデルから、少なくともビード底面とリムとの接触状態を計算する処理と、前記ビード底面のリムとの非接触域に内圧が作用するように前記内圧作用領域を更新する処理とを前記接触状態が一定になるまで繰り返す工程を含むことを特徴としている。   The invention according to claim 1 of the present invention is a tire simulation method for simulating a deformation state of a tire using a computer, and a tire model setting step of setting a tire model in which the tire is divided into a finite number of elements , Including at least a step of setting a boundary condition including at least a rim assembly condition and an internal pressure condition, and a calculation step of performing expansion deformation calculation of the tire model based on the boundary condition, the internal pressure condition including an internal pressure value and a tire model An internal pressure acting region that defines a region in which an internal pressure is applied, and the calculating step calculates a contact state between at least the bottom surface of the bead and the rim from a tire model inflated and deformed under an internal pressure condition; A process of updating the internal pressure acting region so that the internal pressure acts on a non-contact region with the rim. Touch state is characterized by comprising the step of repeating until a constant.

また請求項２記載の発明は、前記計算ステップは、前記ビード底面のリムとの接触域に内圧が作用しないように前記内圧作用領域を更新する処理を含むことを特徴とする請求項１記載のタイヤのシミュレーション方法である。   The invention according to claim 2 is characterized in that the calculating step includes a process of updating the internal pressure acting region so that an internal pressure does not act on a contact region of the bead bottom surface with the rim. This is a tire simulation method.

また請求項３記載の発明は、前記内圧作用領域は、初期条件として、前記タイヤモデルの両側のビードトウ間のタイヤ内腔面の全領域と、ビード底面のビードトウからビードヒール側への小巾領域であるビード底面トウ側領域とが定められることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤのシミュレーション方法である。   According to a third aspect of the present invention, the internal pressure acting region includes, as an initial condition, an entire region of a tire lumen surface between bead toes on both sides of the tire model, and a small region from the bead toe to the bead heel side of the bead bottom surface. The tire simulation method according to claim 1 or 2, wherein a certain bead bottom toe side region is defined.

また請求項４記載の発明は、前記計算ステップは、内圧を前記内圧値まで段階的に上昇させる工程を含むことを特徴とする請求項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である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the tire simulation method according to any one of the first to third aspects, the calculating step includes a step of gradually increasing an internal pressure to the internal pressure value. .

また請求項５記載の発明は、タイヤの製造方法であって、タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定ステップと、前記タイヤモデルにリム組み条件と内圧条件とを与えて膨張変形計算を行ない少なくともビードトウの浮き上がり量を取得する計算ステップと、前記ビードトウの浮き上がり量が予め定めた許容値になるまでタイヤモデル設定ステップ及び計算ステップを繰り返すとともに、少なくともビード底面の断面形状を、前記許容値を満たすタイヤモデルの前記ビード底面の断面形状に成形するステップとを含むことを特徴とするタイヤの製造方法である。   The invention according to claim 5 is a tire manufacturing method, wherein a tire model setting step for setting a tire model in which a tire is divided into a finite number of elements, and a rim assembly condition and an internal pressure condition are given to the tire model. The calculation step of performing expansion deformation calculation to obtain at least the lift amount of the bead toe, the tire model setting step and the calculation step are repeated until the bead toe lift amount reaches a predetermined allowable value, and at least the cross-sectional shape of the bead bottom surface is determined. And a step of forming a cross-sectional shape of the bottom surface of the bead of the tire model satisfying the allowable value.

請求項１記載の発明によれば、膨張変形したタイヤモデルからビード底面とリムとの接触状態が計算され、その非接触域に内圧が作用するように境界条件が更新される。そして、かかる工程が、前記接触状態が一定になるまで繰り返される。従って、内圧がビード底面のトウ側領域を押し上げるという実際のタイヤのリム組み状態とほぼ同様のビードトウの浮き上がり現象を再現しうる。   According to the first aspect of the present invention, the contact state between the bead bottom surface and the rim is calculated from the inflated and deformed tire model, and the boundary condition is updated so that the internal pressure acts on the non-contact region. And this process is repeated until the said contact state becomes fixed. Accordingly, it is possible to reproduce the bead toe lifting phenomenon that is almost the same as the actual tire rim assembly state in which the internal pressure pushes up the toe side region of the bottom surface of the bead.

また請求項５記載の発明によれば、ビードトウの浮き上がり量が予め定めた許容値を満足するまでタイヤ断面形状の決定や変形計算を繰り返すことで耐久性に有利なビード構造を持ったタイヤを最終的に製造することができる。   According to the invention described in claim 5, the tire having a bead structure advantageous in durability is obtained by repeating the determination of the tire cross-sectional shape and the deformation calculation until the bead toe lift amount satisfies a predetermined allowable value. Can be manufactured automatically.

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本発明を実施するためのコンピュータ装置１が示されている。このコンピュータ装置１は、本体１ａと、入力手段としてのキーボード１ｂ、マウス１ｃと、出力手段としてのディスプレイ装置１ｄとから構成されている。本体１ａには、図示していないが、公知のように演算処理装置、メモリー、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクのドライブ１ａ１、１ａ２などを適宜具えている。そして、前記磁気ディスクにはタイヤのシミュレーション方法を実行するためのプログラムが記憶されている。コンピュータ装置１としては、高速なＥＷＳ、スーパーコンピュータなどが好適である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a computer apparatus 1 for carrying out the present invention. The computer device 1 includes a main body 1a, a keyboard 1b as an input means, a mouse 1c, and a display device 1d as an output means. Although not shown in the figure, the main body 1a appropriately includes an arithmetic processing unit, a memory, a magnetic disk, a CD-ROM, a flexible disk drive 1a1, 1a2, and the like as is well known. The magnetic disk stores a program for executing a tire simulation method. As the computer apparatus 1, a high-speed EWS, a supercomputer, or the like is preferable.

図２には、本実施形態のタイヤのシミュレーション方法の処理手順の一例が示される。本実施形態では、先ずタイヤ（空気入りタイヤ）を有限個の要素に分割したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定ステップが行われる（ステップＳ１）。図３にはタイヤモデル２の一例を視覚化し断面図として示す。該タイヤモデル２は、解析しようとするタイヤを有限個の小さな要素２ａ、２ｂ、２ｃ…に分割してモデル化される。タイヤは実在するもの、また実在しない設計段階のもののいずれでも良い。   FIG. 2 shows an example of the processing procedure of the tire simulation method of the present embodiment. In the present embodiment, first, a tire model setting step for setting a tire model in which a tire (pneumatic tire) is divided into a finite number of elements is performed (step S1). In FIG. 3, an example of the tire model 2 is visualized and shown as a cross-sectional view. The tire model 2 is modeled by dividing a tire to be analyzed into a finite number of small elements 2a, 2b, 2c. The tire may be a real tire or a non-existing design stage.

前記タイヤモデル２を構成する各要素２ａ、２ｂ、２ｃ…は、数値解析が可能に定められる。数値解析が可能とは、例えば有限要素法、有限体積法、差分法又は境界要素法といった数値解析法にて計算が可能なことを意味する。具体的には、各要素２ａ、２ｂ、２ｃ…について、節点座標値、形状、材料特性（例えば密度、弾性率、損失正接又は減衰係数）などが定義される。各要素２ａ、２ｂ、２ｃ…は、例えば２次元平面としての三角形ないし四角形の膜要素、３次元要素としては、例えば４ないし６面体ソリッド要素が好ましい。この例のタイヤモデル２は、トラック、バスなどに用いられる重荷重用ラジアルタイヤ（サイズ：１１Ｒ２２．５）をモデル化したものが例示される。   The elements 2a, 2b, 2c,... Constituting the tire model 2 are determined so that numerical analysis is possible. The possibility of numerical analysis means that calculation can be performed by a numerical analysis method such as a finite element method, a finite volume method, a difference method, or a boundary element method. Specifically, for each of the elements 2a, 2b, 2c..., Nodal coordinate values, shapes, material properties (for example, density, elastic modulus, loss tangent or damping coefficient) are defined. Each of the elements 2a, 2b, 2c... Is preferably, for example, a triangular or quadrangular membrane element as a two-dimensional plane, and a tetrahedral solid element as a three-dimensional element. The tire model 2 in this example is a model of a heavy duty radial tire (size: 11R22.5) used for trucks, buses and the like.

次に本実施形態では、タイヤモデル２にリム組み条件と内圧条件とを少なくとも含む境界条件を設定するステップが行われる（ステップＳ２）。リム組み条件とは、タイヤモデル２をリムに組み付けた状態を作り出すための条件である。この条件は、装着するリムに応じて具体的に定められる。本実施形態では、リム組み条件として、図４に示されるようなリムモデル３が設定されたものが例示される。   Next, in the present embodiment, a step of setting boundary conditions including at least the rim assembly condition and the internal pressure condition is performed on the tire model 2 (step S2). The rim assembly condition is a condition for creating a state in which the tire model 2 is assembled to the rim. This condition is specifically determined according to the rim to be mounted. In the present embodiment, an example in which the rim model 3 as shown in FIG. 4 is set as the rim assembly condition is exemplified.

前記リムモデル３は、実在する金属製のリム（サイズ：７．５×２２．５）を有限個の要素３ａ、３ｂ、３ｃ…で分割することによりモデル化されている。ただし、リムモデルは実在しない設計段階のリムをモデル化したものでも良い。リムモデル３の前記各要素３ａ、３ｂ、３ｃ…も、数値解析が可能に定められている。   The rim model 3 is modeled by dividing an existing metal rim (size: 7.5 × 22.5) by a finite number of elements 3a, 3b, 3c. However, the rim model may be a model of an unexisting design stage rim. The elements 3a, 3b, 3c,... Of the rim model 3 are also determined so that numerical analysis is possible.

リムモデル３の各要素３ａ、３ｂ、３ｃ…は、本例では３次元要素として４ないし６面体ソリッド要素が好適に用いられる。このようなリムモデル３を設定することにより、少なくともリムシート面８の輪郭、リム径及びリム幅などを定めることができる。計算時間を短縮化するために、リムモデル３は、外力が与えられても変形しない剛体として定義することができる。   As the elements 3a, 3b, 3c,... Of the rim model 3, a tetrahedron solid element is preferably used as a three-dimensional element in this example. By setting such a rim model 3, at least the contour of the rim seat surface 8, the rim diameter, the rim width, and the like can be determined. In order to shorten the calculation time, the rim model 3 can be defined as a rigid body that does not deform even when an external force is applied.

前記内圧条件は、リムに組み付けた状態のタイヤモデル２に内圧を負荷するための条件であり、具体的には内圧値と、タイヤモデル２に内圧を作用させる領域を定める内圧作用領域とを少なくとも含んでいる。   The internal pressure condition is a condition for applying an internal pressure to the tire model 2 in a state assembled to a rim. Specifically, the internal pressure value includes at least an internal pressure value and an internal pressure action region that defines a region in which the tire model 2 is subjected to the internal pressure. Contains.

前記内圧値は、タイヤモデル２に充填される内圧の値（最大値）であり、例えばＪＡＴＭＡ等の各種の規格等を参考として適宜定めることができる。この例では内圧条件の内圧値として８００ｋＰａが設定される。内圧は零から最大値まで一気に変化させても良いが、本実施形態では、零から前記内圧値まで段階的に上昇させる条件が与えられる。このように、内圧条件の中に内圧の昇圧条件を含ませることができる。これについては後の計算ステップにおいて詳しく述べる。   The internal pressure value is a value (maximum value) of the internal pressure charged in the tire model 2 and can be appropriately determined with reference to various standards such as JATMA. In this example, 800 kPa is set as the internal pressure value of the internal pressure condition. The internal pressure may be changed from zero to the maximum value all at once, but in the present embodiment, a condition for gradually increasing from zero to the internal pressure value is given. As described above, the internal pressure condition can include the internal pressure increase condition. This will be described in detail in a later calculation step.

前記内圧作用領域は、タイヤモデル２に内圧を作用させる領域を定める。この内圧作用領域の初期条件として、本実施形態では図３及び図５に示されるように、タイヤモデル２の両側のビードトウ（ビード部の最内端を意味する）４，４間を跨るタイヤ内腔面５の全領域と、ビード底面６のビードトウからビードヒール側への小巾領域であるビード底面トウ側領域６ａとが定められる。   The internal pressure acting region defines a region in which an internal pressure is applied to the tire model 2. In this embodiment, as an initial condition of the internal pressure acting region, as shown in FIGS. 3 and 5, the inside of the tire straddles between bead toes (meaning the innermost ends of the bead portions) 4, 4 on both sides of the tire model 2. An entire region of the cavity surface 5 and a bead bottom toe side region 6a that is a small region from the bead toe to the bead heel side of the bead bottom surface 6 are defined.

この条件は、実際のタイヤをリム組みした際に、ビード底面のトウ側が僅かにリムシート面と離間することが多いという経験則に基づいて定められたものである。このような観点より、前記初期条件において、内圧が作用するビード底面トウ側領域６ａのタイヤ軸方向の幅ＩＷは、ビードトウ４からビードヒール点７までのタイヤ軸方向距離であるビード幅ＢＷの例えば０より大かつ８０％以下程度に設定されるのが望ましい。なおこの初期条件ではビード底面６のヒール側領域６ｂは、内圧が作用しないように境界条件が定められる。   This condition is determined based on an empirical rule that the toe side of the bottom surface of the bead is often slightly separated from the rim seat surface when an actual tire is assembled with a rim. From such a viewpoint, in the initial condition, the width IW in the tire axial direction of the bead bottom toe side region 6a on which the internal pressure acts is, for example, 0 of the bead width BW that is the distance in the tire axial direction from the bead toe 4 to the bead heel point 7. It is desirable to set it to be larger and about 80% or less. In this initial condition, a boundary condition is determined so that an internal pressure does not act on the heel side region 6b of the bead bottom surface 6.

前記タイヤモデル設定ステップＳ１及び境界条件を設定するステップＳ２は、順番を前後しても良い。またこれらの各ステップＳ１、Ｓ２は、通常、前記コンピュータ装置１を利用しながらユーザによって適宜設定される。   The tire model setting step S1 and the step S2 for setting boundary conditions may be reversed in order. Each of these steps S1 and S2 is normally set as appropriate by the user using the computer device 1.

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、前記コンピュータ装置１により、前記境界条件に基づいてタイヤモデル２の膨張変形計算を行う計算ステップが行われる（ステップＳ３）。図６には、計算ステップの具体的な処理の一例としてフローチャートが示されている。本実施形態の計算ステップでは、図７に視覚化して示されるように、タイヤモデル２の例えばサイドウォール部などに外力を作用させ、ビード幅Ｗを狭める強制変位が行われる（ステップＳ３１）。このビード幅Ｗは、リムモデル３を考慮して、タイヤモデル２がリムモデル３のリムシート面８と干渉しないような幅として定められる。   Next, in the simulation method of the present embodiment, a calculation step is performed by the computer device 1 to calculate the inflation deformation of the tire model 2 based on the boundary condition (step S3). FIG. 6 shows a flowchart as an example of specific processing of the calculation step. In the calculation step of this embodiment, as visualized in FIG. 7, forcible displacement is performed by applying an external force to, for example, a sidewall portion of the tire model 2 to narrow the bead width W (step S <b> 31). The bead width W is determined in consideration of the rim model 3 so that the tire model 2 does not interfere with the rim seat surface 8 of the rim model 3.

次に、コンピュータ装置１上において、タイヤモデル２とリムモデル３との回転軸中心を揃え、両モデル２ないし３を重ね合わせる。この後、前記強制変位を解くとともに両モデル２ないし３の接触定義が開始される（ステップＳ３２）。前記接触定義が開始されると、タイヤモデル２のビード部分は、リムモデル３のリムシート面８やリムフランジ面などによって移動が制約される。また接触移動の際には、摩擦力が考慮される。   Next, on the computer device 1, the rotation axis centers of the tire model 2 and the rim model 3 are aligned, and the models 2 to 3 are overlapped. Thereafter, the forced displacement is solved and the contact definition of both models 2 to 3 is started (step S32). When the contact definition is started, the movement of the bead portion of the tire model 2 is restricted by the rim seat surface 8 or the rim flange surface of the rim model 3. In the contact movement, the frictional force is considered.

次にコンピュータ装置１は、初期条件の内圧作用領域に、設定された内圧値よりも小さい内圧を負荷し、タイヤモデル２の変形計算を行う（ステップＳ３３）。これは、内圧を零から前記境界条件で定められた内圧値まで段階的に上昇させるためである。具体的には、最大の内圧値まで均等に例えば１０段階程度で上昇させることができる。この場合、最大の内圧値の１０％に相当する圧力を１０回に分けて順次加算して負荷することができる。   Next, the computer apparatus 1 applies an internal pressure smaller than the set internal pressure value to the internal pressure acting region of the initial condition, and performs deformation calculation of the tire model 2 (step S33). This is because the internal pressure is increased stepwise from zero to the internal pressure value determined by the boundary condition. Specifically, the maximum internal pressure value can be increased uniformly in about 10 steps, for example. In this case, the pressure corresponding to 10% of the maximum internal pressure value can be added by dividing the pressure into 10 times and loading.

この例において、内圧は、初期条件で定められた内圧作用領域、即ち、タイヤ内腔面５の全領域と、ビード底面トウ側領域６ａとに負荷される。内圧の負荷は、負荷すべき内圧に等しい等分布荷重を、前記内圧作用領域に面した各要素の表面に与えることで行うことができる。リムモデル３に拘束されながら内圧条件に基づいて膨張するタイヤモデル２の変形計算は、例えば汎用の有限要素法解析ソフトウエアを用いて行うことができる。本実施形態では、ABAQUS, Inc が提供する汎用非線形有限要素解析（FEA)プログラム「ABAQUS」が用いられる。   In this example, the internal pressure is applied to the internal pressure acting region defined by the initial conditions, that is, the entire region of the tire lumen surface 5 and the bead bottom toe side region 6a. The internal pressure can be applied by applying an equally distributed load equal to the internal pressure to be applied to the surface of each element facing the internal pressure acting region. The deformation calculation of the tire model 2 that expands based on the internal pressure condition while being constrained by the rim model 3 can be performed using, for example, general-purpose finite element method analysis software. In this embodiment, a general-purpose nonlinear finite element analysis (FEA) program “ABAQUS” provided by ABAQUS, Inc is used.

次に、コンピュータ装置１は、内圧条件により膨張変形したタイヤモデル２から、ビード底面６とリムとの間の接触状態を計算する（ステップＳ３４）。ここで言う「リム」はリムモデル３の意である。次に、コンピュータ装置１は、タイヤモデル２のビード底面６と、リムモデル３との接触状態に変更があるか否かを判断する（ステップＳ３５）。これは、当該ループでの計算結果と、前回の計算結果とを対比することによって行われる。前記接触状態が、前回の計算結果と比べて変更が無い場合、つまりタイヤモデル２のビード底面６とリムモデル３との相対関係に変化がないと判断された場合（ステップＳ３５でＮ）、コンピュータ装置１は、現在の内圧が設定された内圧値まで上昇しているか否かを判断する（ステップＳ３８）。   Next, the computer apparatus 1 calculates the contact state between the bead bottom surface 6 and the rim from the tire model 2 inflated and deformed due to the internal pressure condition (step S34). “Rim” here means rim model 3. Next, the computer apparatus 1 determines whether or not there is a change in the contact state between the bead bottom surface 6 of the tire model 2 and the rim model 3 (step S35). This is performed by comparing the calculation result in the loop with the previous calculation result. When the contact state is not changed compared to the previous calculation result, that is, when it is determined that there is no change in the relative relationship between the bead bottom surface 6 of the tire model 2 and the rim model 3 (N in step S35), the computer apparatus 1 determines whether or not the current internal pressure has increased to the set internal pressure value (step S38).

設定された内圧値と判断されれば（ステップＳ３８でＹ）、コンピュータ装置１は計算ステップＳ３を終え、図２のステップＳ４以降の処理を行う。他方、現在の内圧が設定された内圧値まで上昇していないと判断された場合（ステップＳ３８でＮ）、コンピュータ装置１は、タイヤモデル２への内圧をさらに上昇させ（ステップＳ３９）、ステップＳ３４以降を繰り返す。   If it is determined that the set internal pressure value is satisfied (Y in step S38), the computer apparatus 1 ends the calculation step S3, and performs the processing from step S4 onward in FIG. On the other hand, if it is determined that the current internal pressure has not increased to the set internal pressure value (N in step S38), the computer apparatus 1 further increases the internal pressure to the tire model 2 (step S39), and step S34. Repeat thereafter.

また、コンピュータ装置１により、タイヤモデル２とリムモデル３との接触状態が、前回の計算結果と比べて変更されていると判断された場合（ステップＳ３５でＹ）、タイヤモデル２のビード底面６とリムモデル３との相対関係が変化しているため、これに合わせてタイヤモデル２の内圧作用領域に変化を与える必要がある。この場合、コンピュータ装置１は、タイヤモデル２の前記ビード底面６のリムとの非接触域に内圧が作用するよう前記内圧作用領域の内容を更新するとともに、非接触域を内圧が作用しない領域として内圧作用領域の内容を更新する（ステップＳ３６，Ｓ３７）。   If the computer device 1 determines that the contact state between the tire model 2 and the rim model 3 has been changed compared to the previous calculation result (Y in step S35), the bead bottom surface 6 of the tire model 2 Since the relative relationship with the rim model 3 has changed, it is necessary to change the internal pressure acting region of the tire model 2 accordingly. In this case, the computer device 1 updates the content of the internal pressure acting region so that the internal pressure acts on the non-contact region with the rim of the bead bottom surface 6 of the tire model 2 and sets the non-contact region as a region where the internal pressure does not act. The contents of the internal pressure acting region are updated (steps S36 and S37).

以上のような処理手順をコンピュータ装置１に行わせることにより、内圧条件により膨張変形したタイヤモデル２から、ビード底面６とリムモデル３との接触状態を計算する処理（ステップＳ３４）と、ビード底面６のリムモデル３との非接触域に内圧が作用するように前記内圧作用領域を更新する処理（ステップＳ３６）とを前記接触状態が一定（収束）するまで繰り返し行うことができる。これにより、リムモデル３によって物理的な拘束を受けながら内圧充填による変形するタイヤモデル２において、ビード底面６とリムモデル３との接触状態を常に最新の状態に更新し、かつ、非接触域に内圧を作用させて変形計算を行うことができる。このような処理の内容は、実際のタイヤが、実質的に内圧空気と接触するタイヤの表面の全領域に内圧が負荷される現象と等価である。従って、タイモデル２の膨張変形のシミュレーション精度をより一層向上しうる。   By causing the computer apparatus 1 to perform the processing procedure as described above, the processing for calculating the contact state between the bead bottom surface 6 and the rim model 3 from the tire model 2 inflated and deformed due to the internal pressure condition (step S34), and the bead bottom surface 6 The process of updating the internal pressure acting region (step S36) so that the internal pressure acts on the non-contact region with the rim model 3 can be repeatedly performed until the contact state becomes constant (convergence). As a result, in the tire model 2 that is deformed by internal pressure filling while being physically restricted by the rim model 3, the contact state between the bead bottom surface 6 and the rim model 3 is always updated to the latest state, and the internal pressure is applied to the non-contact area. Deformation calculation can be performed by acting. The content of such processing is equivalent to a phenomenon in which an internal pressure is applied to the entire area of the surface of the tire in which the actual tire is in contact with the internal pressure air. Therefore, the simulation accuracy of expansion deformation of the tie model 2 can be further improved.

図８及びそのＸ部の拡大図である図９（なお図９では理解しやすいようにビード部の向きを１８０゜反転している。）には、本実施形態のシミュレーション方法における計算ステップを実行し終えたタイヤモデルの膨張変形状態が示されている。図９に拡大して示されるように、タイヤモデル２は、ビード底面６のトウの浮き上がり現象が精度良くシミュレートされていることが確認できる。またこのような内圧充填状態を示すタイヤモデル２は、図２に示されるように、性能評価のために、例えば荷重負荷シミュレーションや、転動シミュレーションなどの各種の変形計算が行われる（ステップＳ４）。この際、タイヤモデル２のリム組み状態が、実際のタイヤとほぼ等しく再現できているため、性能評価のシミュレーション結果をより実測値に近似させることができる。   8 and FIG. 9 which is an enlarged view of the X portion (note that the orientation of the bead portion is inverted by 180 ° for easy understanding in FIG. 9), the calculation step in the simulation method of the present embodiment is executed. The inflated deformation state of the finished tire model is shown. As shown in an enlarged view in FIG. 9, it can be confirmed that the tire model 2 accurately simulates the phenomenon of toe lifting on the bottom surface 6 of the bead. Further, as shown in FIG. 2, the tire model 2 showing such an internal pressure filling state is subjected to various deformation calculations such as a load load simulation and a rolling simulation for performance evaluation (step S4). . At this time, since the rim assembly state of the tire model 2 can be reproduced almost equal to the actual tire, the simulation result of the performance evaluation can be approximated to the actual measurement value.

図９に示されるビードトウ４の浮き上がり量Ｓは、ビード部の耐久性を評価するための重要な評価パラメータの一つとして知られている。即ち、前記浮き上がり量Ｓが大きすぎると、ビード底面６のヒール側に大きな荷重が集中して負荷されるため、該ビード底面に偏摩耗やクラック等の損傷が生じやすなる。従って、前記浮き上がり量Ｓの上限値を一定範囲に規制することによって、上述の損傷を抑制しビード部耐久性に優れたタイヤを提供することができる。一般に、この浮き上がり量Ｓを設計段階では予測することは非常に困難であるが、本発明のシミュレーション方法では、このような浮き上がり量Ｓをタイヤを、実際にタイヤを試作する前に正確に知ることができる。従って、本発明のシミュレーション方法は、ビード耐久性に優れたタイヤを設計ないし製造するのに大いに役立てることができる。   The lift amount S of the bead toe 4 shown in FIG. 9 is known as one of important evaluation parameters for evaluating the durability of the bead portion. That is, if the lift amount S is too large, a large load is concentrated on the heel side of the bead bottom surface 6, and therefore damage such as uneven wear or cracks is likely to occur on the bead bottom surface. Therefore, by restricting the upper limit value of the lifting amount S to a certain range, it is possible to provide a tire that suppresses the above-described damage and has excellent bead portion durability. In general, it is very difficult to predict the lifting amount S at the design stage. However, in the simulation method of the present invention, it is possible to accurately know the lifting amount S before actually producing a tire. Can do. Therefore, the simulation method of the present invention can be very useful for designing or manufacturing a tire having excellent bead durability.

図１０には、前記シミュレーション方法を利用したタイヤの製造方法の具体的な処理手順の一例が示される。本実施形態のタイヤの製造方法では、ステップＳ１〜Ｓ３までは前記実施形態で説明したシミュレーション方法と同じであるからここでの説明は省略しステップＳ４以降だけを簡潔に述べる。   FIG. 10 shows an example of a specific processing procedure of a tire manufacturing method using the simulation method. In the tire manufacturing method of the present embodiment, steps S1 to S3 are the same as the simulation method described in the above embodiment, so description thereof will be omitted and only step S4 and subsequent steps will be briefly described.

図１０において、タイヤモデル２の内圧充填形状が得られると、コンピュータ装置１は、該タイヤモデル２の前記ビードトウ４の浮き上がり量Ｓが予め定めた許容値か否かを判断する（ステップＳ４）。ここで、ビードトウ４の浮き上がり量Ｓは、図９に示されるように、リムシート面８から垂直なビードトウ４までの距離とし、タイヤ周方向位置において最大の値を用いることとする。また浮き上がり量Ｓの許容値は、タイヤの種類、サイズ、種々のビード耐久テスト及び／又はリム組み状態のＣＴ撮像図などのパラメータを考慮して適宜設定される。本実施形態では、この許容値を３．０mmに設定する。ただし、これに限定されるものではない。   In FIG. 10, when the internal pressure filling shape of the tire model 2 is obtained, the computer apparatus 1 determines whether or not the lifting amount S of the bead toe 4 of the tire model 2 is a predetermined allowable value (step S4). Here, as shown in FIG. 9, the lift amount S of the bead toe 4 is the distance from the rim seat surface 8 to the vertical bead toe 4, and the maximum value is used at the tire circumferential position. Further, the allowable value of the lift amount S is appropriately set in consideration of parameters such as the type and size of the tire, various bead durability tests, and / or a CT image of the rim assembled state. In this embodiment, this allowable value is set to 3.0 mm. However, it is not limited to this.

タイヤモデル２の前記ビードトウ４の浮き上がり量Ｓが予め定めた許容値以下と判断された場合（ステップＳ４でＹ）、少なくともビード底面の断面形状を、前記許容値を満たすタイヤモデル２のビード底面６の断面形状に合わせて成形する（ステップＳ５）。好ましくは具体的な当該ビード底面の形状、該ビード底面付近を構成するゴム物性と等しく或いはこれに近似させてタイヤ形状、物性を設計し、さらには金型で加硫成形されてタイヤが製造される。   When it is determined that the lift amount S of the bead toe 4 of the tire model 2 is equal to or less than a predetermined allowable value (Y in step S4), at least the cross-sectional shape of the bottom surface of the bead 6 of the tire model 2 satisfying the allowable value is satisfied. Is formed in accordance with the cross-sectional shape of the film (step S5). Preferably, the tire shape and physical properties are designed to be equal to or approximate to the specific shape of the bottom surface of the bead and the rubber physical properties constituting the vicinity of the bottom surface of the bead, and the tire is manufactured by vulcanization molding with a mold. The

他方、タイヤモデル２の前記ビードトウ４の浮き上がり量Ｓが予め定めた許容値以下ではないと判断された場合（ステップＳ４でＮ）、ステップＳ１ないしＳ３を繰り返す。即ち、タイヤモデル設定ステップＳ１及び計算ステップＳ３を繰り返す。２ループ目以降のタイヤモデル設定ステップＳ１では、タイヤモデル２のとりわけビード底面６の具体的形状及び／又はビード底面６のゴム物性等が見直される。また境界条件の設定ステップＳ２では、変更のない条件については適宜設定を省略することができる。そして、ビードトウの浮き上がり量Ｓが予め定めた許容値になるまでこれらの処理が繰り返される。これにより、前記浮き上がり量Ｓが許容値以下である耐久性に有利なビード構造を持ったタイヤモデルを最終的に得ることができ、これを利用して容易にタイヤを製造することができる。これは、試作の手間とコストを減じるのに有効である。   On the other hand, when it is determined that the lift amount S of the bead toe 4 of the tire model 2 is not less than or equal to a predetermined allowable value (N in step S4), steps S1 to S3 are repeated. That is, the tire model setting step S1 and the calculation step S3 are repeated. In the tire model setting step S1 after the second loop, in particular, the specific shape of the bead bottom surface 6 and / or the rubber physical properties of the bead bottom surface 6 of the tire model 2 are reviewed. Further, in the boundary condition setting step S2, the setting of conditions that are not changed can be omitted as appropriate. Then, these processes are repeated until the bead toe lifting amount S reaches a predetermined allowable value. As a result, a tire model having a bead structure that is advantageous in terms of durability, in which the lifting amount S is equal to or less than an allowable value, can be finally obtained, and a tire can be easily manufactured using this. This is effective in reducing the labor and cost of the prototype.

上述のようなタイヤの製造方法を適用した具体例を示す。先ず図１１（Ａ）に示すようなビード底面形状を持ったタイヤモデル２（サイズ：１１Ｒ２２．５）を設定した。この例では、ビード底面６は、ほぼ直線状で形成されている。タイヤモデル２に上の説明と同一のリム組み条件、内圧条件を設定し、リム組み膨張計算（ステップＳ３）を行った。その結果が図１１（Ｂ）に示されている。ビードトウ４の浮き上がり量Ｓは、５．１mmであった。このタイヤモデル２は、浮き上がり量の許容値３．０mm以下を満たしてはいない。   The specific example which applied the manufacturing method of the above tires is shown. First, a tire model 2 (size: 11R22.5) having a bead bottom shape as shown in FIG. 11 (A) was set. In this example, the bead bottom surface 6 is formed in a substantially straight shape. The same rim assembling conditions and internal pressure conditions as described above were set for the tire model 2, and rim assembling expansion calculation (step S3) was performed. The result is shown in FIG. The lift amount S of the bead toe 4 was 5.1 mm. The tire model 2 does not satisfy the allowable lift amount of 3.0 mm or less.

次に、図１２（Ａ）に示されるように、タイヤモデル２のビード底面６（破線にて示される）に対して、ビードトウをタイヤ半径方向内側に１mm下げ、ビードヒールを１mmタイヤ半径方向外側に押し上げたビード底面６Ａを有するタイヤモデル２Ａを再設定した。他の部分は特に変更を加えていない。図１３（Ａ）には、そのリム組み膨張計算（ステップＳ３）を行った結果が示される。浮き上がり量Ｓは、４．５mmであり、未だ許容値３．０mm以下を満たしてはいない。   Next, as shown in FIG. 12A, with respect to the bead bottom surface 6 (shown by a broken line) of the tire model 2, the bead toe is lowered 1 mm in the tire radial direction inside, and the bead heel is 1 mm in the tire radial direction outside. The tire model 2A having the raised bead bottom surface 6A was reset. The other parts are not changed. FIG. 13A shows the result of the rim assembly expansion calculation (step S3). The lift amount S is 4.5 mm, and has not yet satisfied the allowable value of 3.0 mm or less.

次に、図１２（Ｂ）に示されるように、タイヤモデル２のビード底面６（破線にて示される）に対して、ビードヒール近傍をタイヤ半径方向外側に内側に２mm下げた凹状部１１を設けたビード底面６Ｂを有するタイヤモデル２Ｂを再設定した。他の部分は特に変更を加えていない。図１３（Ｂ）には、そのリム組み膨張計算（ステップＳ３）を行った結果が示される。浮き上がり量Ｓは、３．１mmであり、許容値３．０mm以下を満たしてはいないが、かなり性能の向上が見られる。   Next, as shown in FIG. 12B, a concave portion 11 is provided on the bead bottom surface 6 (indicated by a broken line) of the tire model 2 so that the vicinity of the bead heel is lowered 2 mm inward in the tire radial direction. The tire model 2B having the bead bottom surface 6B was reset. The other parts are not changed. FIG. 13B shows the result of the rim assembly expansion calculation (step S3). The lifting amount S is 3.1 mm and does not satisfy the allowable value of 3.0 mm or less, but the performance is considerably improved.

次に、図１２（Ｃ）に示されるように、タイヤモデル２のビード底面６（破線にて示される）に対して、ビードヒール近傍をタイヤ半径方向外側に内側に１mm下げた凹状部１２を設けたビード底面６Ｂを有するタイヤモデル２Ｃを再設定した。また凹状部１２は、図１２（Ｂ）の凹状部１１に比べるとタイヤ軸方向の幅を約１５％大きくしている。他の部分は特に変更を加えていない。図１３（Ｃ）には、そのリム組み膨張計算（ステップＳ３）を行った結果が示される。浮き上がり量Ｓは、２．８８mmであり、許容値３．０mm以下を満たすことが分かった。従って、このタイヤモデル２Ｃに基づいて具体的なタイヤを製造することができる。   Next, as shown in FIG. 12 (C), a concave portion 12 is provided on the bead bottom surface 6 (shown by a broken line) of the tire model 2 so that the vicinity of the bead heel is lowered 1 mm inward in the tire radial direction. The tire model 2C having the bead bottom surface 6B was reset. The concave portion 12 has a width in the tire axial direction that is about 15% larger than that of the concave portion 11 shown in FIG. The other parts are not changed. FIG. 13C shows the result of the rim assembly expansion calculation (step S3). The lifting amount S was 2.88 mm, and it was found that the allowable value was 3.0 mm or less. Therefore, a specific tire can be manufactured based on the tire model 2C.

さらに図１２（Ｄ）には、タイヤモデル２のビード底面６（破線にて示される）に対して、ビードトウをタイヤ半径方向内側に１mm下げ、ビードヒールを２mmタイヤ半径方向外側に押し上げたビード底面６Ｄを有するタイヤモデル２Ｄを再設定した。他の部分は特に変更を加えていない。図１３（Ｄ）には、そのリム組み膨張計算（ステップＳ３）を行った結果が示される。浮き上がり量Ｓは、前記タイヤモデル２Ｃと同様、２．８８mmであり、許容値３．０mm以下を満たすことが分かった。なお図１２（Ｄ）のタイヤモデル２Ｄと実質的に同じビード底面構造を持つタイヤを２０本試作したところ、そのビードトウの浮き上がり量は最大値と最小値を除いたタイヤ１８本の平均で２．９３mmとなっており、本発明のシミュレーション方法の精度の良さを確認することができた。   Further, FIG. 12D shows a bead bottom surface 6D in which the bead toe is lowered by 1 mm toward the inside in the tire radial direction and the bead heel is pushed up by 2 mm toward the tire radial direction with respect to the bead bottom surface 6 (shown by a broken line) of the tire model 2. The tire model 2D having The other parts are not changed. FIG. 13D shows the result of the rim assembly expansion calculation (step S3). The lift amount S was 2.88 mm, similar to the tire model 2C, and it was found that the allowable value was 3.0 mm or less. When 20 tires having a bead bottom surface structure substantially the same as the tire model 2D of FIG. 12D were prototyped, the lift amount of the bead tow was an average of 2. tires excluding the maximum value and the minimum value. As a result, the accuracy of the simulation method of the present invention was confirmed.

本発明の処理を行うコンピュータ装置の斜視図である。It is a perspective view of the computer apparatus which performs the process of this invention. 本発明の処理手順の一例を示すフロチャートである、Is a flowchart showing an example of the processing procedure of the present invention, タイヤモデルの一例を視覚化して示す断面図である。It is sectional drawing which visualizes and shows an example of a tire model. リムモデルの一例を視覚化して示す断面図である。It is sectional drawing which visualizes and shows an example of a rim model. タイヤモデルのビード部を拡大して示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which expands and shows the bead part of a tire model. 計算ステップの処理手順の一例を示すフロ−チャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a calculation step. タイヤモデルをリムモデルに装着する例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example which mounts a tire model to a rim model. タイヤモデルをリムモデルに装着し内圧を充填し終えた内圧充填形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal pressure filling shape which mounted | wore the tire model with the rim model and finished filling internal pressure. そのＸ部拡大図である。It is the X section enlarged view. 本発明の他の実施形態を示す処理手順のフローチャートである。It is a flowchart of the process sequence which shows other embodiment of this invention. （Ａ）は基準のタイヤモデルのビード部の部分断面図、（Ｂはそれをリム組み内圧充填形状を示す部分断面図である。(A) is a partial cross-sectional view of a bead portion of a reference tire model, (B is a partial cross-sectional view showing an inner pressure filling shape of the rim assembly. （Ａ）〜（Ｄ）は、再設定されたタイヤモデルのビード部を示す部分断面図である。(A)-(D) are the fragmentary sectional views which show the bead part of the reset tire model. （Ａ）〜（Ｄ）は、図１２（Ａ）〜（Ｄ）の内圧充填後の形状を示す部分断面図である。(A)-(D) are the fragmentary sectional views which show the shape after the internal pressure filling of FIG. 12 (A)-(D). 従来のシミュレーションにおけるリム組み状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rim assembly state in the conventional simulation. 従来のタイヤのリム組み状態をＣＴ撮影した略図である。It is the schematic which carried out CT imaging | photography of the rim assembly state of the conventional tire.

符号の説明Explanation of symbols

１ コンピュータ装置
２ タイヤモデル
３ リムモデル 1 Computer device 2 Tire model 3 Rim model

Claims (5)

タイヤの変形状態をコンピュータを用いてシミュレートするタイヤのシミュレーション方法であって、
タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定ステップ、 リム組み条件と内圧条件とを少なくとも含む境界条件を設定するステップ
及び前記境界条件に基づいてタイヤモデルの膨張変形計算を行う計算ステップを少なくとも含み、
前記内圧条件は、内圧値と、タイヤモデルに内圧を作用させる領域を定める内圧作用領域とを含み、
かつ、前記計算ステップは、内圧条件により膨張変形したタイヤモデルから、少なくともビード底面とリムとの接触状態を計算する処理と、
前記ビード底面のリムとの非接触域に内圧が作用するように前記内圧作用領域を更新する処理とを前記接触状態が一定になるまで繰り返す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 tire simulation method for simulating a deformation state of a tire using a computer,
A tire model setting step for setting a tire model in which a tire is divided into a finite number of elements, a step for setting a boundary condition including at least a rim assembly condition and an internal pressure condition, and an expansion deformation calculation of the tire model based on the boundary condition Including at least a calculation step;
The internal pressure condition includes an internal pressure value and an internal pressure operation region that determines a region in which the internal pressure is applied to the tire model.
And the calculation step calculates a contact state between at least the bottom surface of the bead and the rim from a tire model inflated and deformed due to an internal pressure condition;
A tire simulation method comprising a step of repeating the process of updating the internal pressure acting region so that an internal pressure acts on a non-contact region with the rim on the bottom surface of the bead until the contact state becomes constant. 前記計算ステップは、前記ビード底面のリムとの接触域に内圧が作用しないように前記内圧作用領域を更新する処理を含むことを特徴とする請求項１記載のタイヤのシミュレーション方法。   The tire simulation method according to claim 1, wherein the calculating step includes a process of updating the internal pressure acting region so that an internal pressure does not act on a contact region of the bead bottom surface with the rim. 前記内圧作用領域は、初期条件として、前記タイヤモデルの両側のビードトウ間のタイヤ内腔面の全領域と、ビード底面のビードトウからビードヒール側への小巾領域であるビード底面トウ側領域とが定められることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤのシミュレーション方法。   The internal pressure acting region is defined as an initial condition by the entire region of the tire lumen surface between the bead toes on both sides of the tire model and the bead bottom toe side region which is a narrow region from the bead toe to the bead heel side of the bead bottom. The tire simulation method according to claim 1, wherein the tire simulation method is performed. 前記計算ステップは、内圧を前記内圧値まで段階的に上昇させる工程を含むことを特徴とする請求項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。   4. The tire simulation method according to claim 1, wherein the calculating step includes a step of gradually increasing an internal pressure to the internal pressure value. 5. タイヤの製造方法であって、
タイヤを有限個の要素に分割したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定ステップと、
前記タイヤモデルにリム組み条件と内圧条件とを与えて膨張変形計算を行ない少なくともビードトウの浮き上がり量を取得する計算ステップと、
前記ビードトウの浮き上がり量が予め定めた許容値になるまでタイヤモデル設定ステップ及び計算ステップを繰り返すとともに、
少なくともビード底面の断面形状を、前記許容値を満たすタイヤモデルの前記ビード底面の断面形状に成形するステップとを含むことを特徴とするタイヤの製造方法。 A tire manufacturing method comprising:
A tire model setting step for setting a tire model in which a tire is divided into a finite number of elements;
A calculation step of performing expansion deformation calculation by giving a rim assembly condition and an internal pressure condition to the tire model, and obtaining at least a lift amount of the bead toe;
While repeating the tire model setting step and the calculation step until the bead toe lift amount reaches a predetermined allowable value,
Forming at least a cross-sectional shape of the bottom surface of the bead into a cross-sectional shape of the bottom surface of the bead of the tire model satisfying the allowable value.
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