JP2022064105A - タイヤの数値解析モデルの作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤ性能の予測精度を低下させることがないタイヤの数値解析モデルを短時間で作成することができる方法等を提供する。【解決手段】 トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルを作成するための方法等である。この方法は、トレッドゴムの容積を取得する工程Ｓ１と、コンピュータに、トレッドゴムを有限個の要素でモデル化したトレッドゴムモデルを入力する工程Ｓ３とを含む。トレッドゴムモデルを入力する工程Ｓ３は、トレッドゴムモデルの容積がトレッドゴムの前記容積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンをトレッドゴムモデルに定義する工程を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤの数値解析モデルの作成方法等に関する。

下記特許文献１には、タイヤ性能をコンピュータ上で解析するためのタイヤ有限要素モデルを作成する方法が記載されている。この方法には、タイヤボディ部要素モデルを設定する処理と、トレッドパターン部要素モデルを設定する処理と、タイヤボディ部要素モデルにトレッドパターン部要素モデルを結合する処理とが含まれている。

トレッドパターン部要素モデルを設定する処理では、タイヤ周方向にのびる縦溝とこの縦溝と交わる向きにのびる横溝とを有するタイヤのトレッドパターンが、タイヤボディ部要素モデルよりも詳細に、タイヤ周方向の全周に亘り有限個の多数の要素で分割されている。

特許第３３１４０８２号公報

これまでは、タイヤ性能の予測精度を高めるには、タイヤのトレッドパターンをより忠実にタイヤモデルに落とし込むことが必要と考えられていた。そして、そのような発想を前提にした場合、タイヤの数値解析モデルの作成に多くの時間を要するという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤ性能の予測精度を低下させることがないタイヤの数値解析モデルを短時間で作成することができる方法等を提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、前記トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルを作成するための方法であって、前記トレッドゴムの容積を取得する工程と、コンピュータに、前記トレッドゴムを有限個の要素でモデル化したトレッドゴムモデルを入力する工程とを含み、前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記トレッドゴムモデルの容積が前記トレッドゴムの前記容積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンを前記トレッドゴムモデルに定義する工程を含むことを特徴とする。

本発明は、トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、前記トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルを作成するための方法であって、前記トレッドゴムの接地面積を取得する工程と、コンピュータに、前記トレッドゴムを有限個の要素でモデル化したトレッドゴムモデルを入力する工程とを含み、前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記トレッドゴムモデルの接地面積が前記トレッドゴムの前記接地面積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンを前記トレッドゴムモデルに定義する工程を含むことを特徴とする。

本発明は、トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、前記トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルを作成するための方法であって、前記トレッドゴムの容積及び接地面積を取得する工程と、コンピュータに、前記トレッドゴムを有限個の要素でモデル化したトレッドゴムモデルを入力する工程とを含み、前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記トレッドゴムモデルの容積及び接地面積が前記トレッドゴムの前記容積及び前記接地面積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンを前記トレッドゴムモデルに定義する工程を含むことを特徴とする。

本発明に係る前記タイヤの数値解析モデルの作成方法において、前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記タイヤ周方向溝を、タイヤ周方向と平行な直線状に定義する工程と、前記タイヤ軸方向溝を、タイヤ軸方向と平行な直線状に定義する工程とを含んでもよい。

本発明に係る前記タイヤの数値解析モデルの作成方法において、前記トレッドゴムの前記溝の少なくとも一部は、非直線状であってもよい。

本発明に係る前記タイヤの数値解析モデルの作成方法において、前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記タイヤ周方向溝及び／又は前記タイヤ軸方向溝を埋めるように、前記要素でモデル化された埋設モデルを定義する工程と、前記埋設モデルの少なくとも一部の前記要素に、前記トレッドゴムよりも小さい弾性率を定義する工程とをさらに含んでもよい。

本発明は、前記コンピュータが、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法で作成された前記トレッドゴムモデルを含むタイヤの数値解析モデルを用いて、前記タイヤの性能を評価する工程を含むことを特徴とする。

本発明は、トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、前記トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルを作成する演算処理装置を具えた装置であって、前記演算処理装置は、前記トレッドゴムの容積及び接地面積を取得する物理量取得部と、前記トレッドゴムを有限個の要素でモデル化したトレッドゴムモデルを取得するトレッドゴムモデル取得部とを含み、前記トレッドゴムモデル取得部は、前記トレッドゴムモデルの容積及び接地面積が前記トレッドゴムの前記容積及び前記接地面積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンを前記トレッドゴムモデルに定義することを特徴とする。

本発明のタイヤの数値解析モデルの作成方法は、上記の工程を採用したことにより、タイヤ性能の予測精度を低下させることがないタイヤの数値解析モデルを短時間で作成することができる。

タイヤの数値解析モデルの作成方法が実行されるコンピュータ（タイヤの数値解析モデルの作成装置）の一例を示すブロック図である。 評価対象のタイヤの一例を示す断面図である。 図２のトレッド部の展開図である。 第１実施形態のタイヤの数値解析モデルの作成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 タイヤの数値解析モデルの一例を示す断面図である。 図５のトレッドゴムモデルの展開図である。 トレッドゴムモデル入力工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 簡易パターン定義工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 タイヤ周方向溝のみを用いた簡易パターンが定義されたトレッドゴムモデルの一例を示す展開図である。 埋設モデルの一例を示す部分断面図である。 第２実施形態のタイヤの数値解析モデルの作成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態のトレッドゴムモデル入力工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 タイヤの数値解析モデル及び路面モデルの一例を示す斜視図である。 第３実施形態のタイヤの数値解析モデルの作成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第３実施形態のトレッドゴムモデル入力工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 タイヤのシミュレーション方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 （ａ）は比較例の接地形状を示す平面図、（ｂ）は実施例１の接地形状を示す平面図、（ｃ）は実施例２の接地形状を示す平面図である。

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数値解析モデルの作成方法（以下、単に「作成方法」ということがある。）は、コンピュータが用いられる。

［タイヤの数値解析モデルの作成装置・シミュレーション装置］
図１は、タイヤの数値解析モデルの作成方法が実行されるコンピュータ（タイヤの数値解析モデルの作成装置）の一例を示すブロック図である。本実施形態のコンピュータ１は、タイヤの数値解析モデルの作成装置（以下、単に「作成装置」ということがある。）１Ａ、及び、タイヤのシミュレーション装置（以下、単に「シミュレーション装置」ということがある）１Ｂとして構成されている。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２と、出力デバイスとしての出力部３と、タイヤの物理量等を計算する演算処理装置４とを含んで構成されている。

入力部２としては、例えば、キーボード又はマウス等が用いられる。出力部３としては、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４は、各種の演算を行う演算部（ＣＰＵ）４Ａ、データやプログラム等が記憶される記憶部４Ｂ、及び、作業用メモリ４Ｃを含んで構成されている。

記憶部４Ｂ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４Ｂには、データ部５、及び、プログラム部６が設けられている。

データ部５は、評価対象のタイヤ及び路面に関する情報（例えば、ＣＡＤデータ等）が記憶される初期データ部５Ａ、物理量入力部５Ｂ、及び、モデル入力部５Ｃが含まれる。

プログラム部６は、演算部４Ａによって実行されるプログラムである。プログラム部６には、タイヤの物理量を取得する物理量取得部６Ａと、ボディモデル取得部６Ｂと、トレッドゴムモデル取得部６Ｃとが含まれる。さらに、プログラム部６には、タイヤモデルの転動状態を計算する転動計算部６Ｄと、タイヤの性能を評価する評価部６Ｅとが含まれる。

［タイヤ］
図２は、評価対象のタイヤ１１の一例を示す断面図である。図３は、図２のトレッド部の展開図である。タイヤ１１としては、乗用車用の空気入りタイヤ（本例では、四輪駆動車に適したオールシーズン用タイヤ）が例示されるが、トラック・バスなどの重荷重用タイヤ、及び、エアレスタイヤ等、他のカテゴリーのタイヤであってもよい。また、タイヤ１１は、実在するか否かについては問われない。

タイヤ１１には、トレッド部１２からサイドウォール部１３を経てビード部１４のビードコア１５に至るカーカス１６と、このカーカス１６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部１２の内部に配されるベルト層１７とが設けられている。

カーカス１６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１６Ａで構成される。一方、ベルト層１７は、ベルトコード（図示省略）を、タイヤ周方向に対して例えば１０～３５度の角度で傾けて配列した内、外２枚のベルトプライ１７Ａ、１７Ｂを含んで構成されている。これらのベルトプライ１７Ａ、１７Ｂは、ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わされている。

タイヤ１１は、トレッド部１２に、地面（路面）に接地するトレッドゴム１２Ｇを備えている。トレッドゴム１２Ｇは、トレッド部１２において、ベルト層１７のタイヤ半径方向の外側に配されている。図２及び図３に示されるように、トレッドゴム１２Ｇには、複数の溝１８によってトレッドパターンが形成されている。

図３に示されるように、溝１８は、タイヤ周方向にジグザグ状に延びる少なくとも１本（本例では、複数本）の主溝１８Ａを含んでいる。これにより、トレッド部１２には、主溝１８Ａ、及び、トレッド接地端１２ｔで区分された複数の陸部１９が設けられる。各陸部１９は、主溝１８Ａ、１８Ａ間を連通する横溝１８Ｂによって、複数のブロック２０に区分されている。ブロック２０には、複数のサイプ１０が設けられている。

トレッド接地端１２ｔ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１１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（正規荷重負荷状態）のトレッド接地面１２Ｓのタイヤ軸方向の最外端とする。

「正規リム」とは、タイヤ１１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。

「正規内圧」とは、タイヤ１１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る。したがって、正規内圧は、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。なお、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。

「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ１１毎に定めている荷重である。正規荷重は、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。

本明細書において、タイヤ各部の寸法等は、特に断りがない場合、正規状態で測定された値として特定される。正規状態とは、タイヤ１１が正規リム（図２に示したリム３３）にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。

図３に示されるように、本実施形態の溝１８（主溝１８Ａ及び横溝１８Ｂ）の少なくとも一部は、非直線状である。本実施形態において、非直線状とは、例えば、タイヤ周方向又はタイヤ軸方向と平行な直線状でない部分を含んでいることを意味している。例えば、タイヤ周方向にジグザグ状に屈曲している溝１８（主溝１８Ａ）や、湾曲している溝（図示省略）は、非直線状である。

図２に示されるように、本実施形態のタイヤ１１は、トレッドゴム１２Ｇと、トレッドゴム１２Ｇを除いた部分であるボディ部１１Ｂ（サイドウォールゴム１３Ｇ、カーカス１６及びベルト層１７などを含む）とに区分される。

［タイヤの数値解析モデルの作成方法（第１実施形態）］
次に、タイヤの数値解析モデルの作成方法が説明される。本実施形態のタイヤの数値解析モデルは、例えば、タイヤの性能を評価するシミュレーションに用いられる。

ところで、タイヤの性能を正しく評価するためには、その前提として、タイヤの数値解析モデル（タイヤモデル）の接地形状が、実際のタイヤ１１（図２及び図３に示す）の接地形状と一致ないし近似していることが重要である。そのためには、上記の特許文献１のように、タイヤ１１のトレッドパターン（図３に示す）を忠実に落とし込んだ（再現した）数値解析モデルを作成することが考えられる。しかしながら、その作成には、多くの時間（多大な手間、及び、工数）を要するという問題がある。

発明者らは、上記の問題を解決するために、鋭意研究を重ねた。その結果、タイヤ１１のトレッドゴム１２Ｇの容積に等しくなるように、後述のトレッドゴムモデルの容積を定義すると、トレッドゴムモデルに簡易なパターンを定義しても、その接地形状を、実際のタイヤ１１の接地形状に近似させ得ることが知見された。

上記の知見に基づき、本実施形態では、トレッドゴムモデルの容積がトレッドゴム１２Ｇの容積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンを、トレッドゴムモデルに定義している。なお、本明細書において、「等しい」には、±１％の誤差が許容されるものとする。図４は、第１実施形態のタイヤの数値解析モデルの作成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

［トレッドゴムの容積を取得する工程］
本実施形態の作成方法では、先ず、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）の容積が取得される（工程Ｓ１）。工程Ｓ１では、先ず、図１に示されるように、初期データ部５Ａに入力されているタイヤ１１（図２に示す）に関する情報（例えば、輪郭データ等）が、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。さらに、物理量取得部６Ａが、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。そして、物理量取得部６Ａが、演算部４Ａによって実行される。

トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）の容積は、適宜取得されうる。トレッドゴム１２Ｇの容積は、例えば、トレッドゴム１２Ｇの輪郭データ（座標値）に基づいて、物理量取得部６Ａによって計算されうる。トレッドゴム１２Ｇの輪郭データは、例えば、タイヤ１１の設計データ（ＣＡＤデータ）や、Ｘ線ＣＴスキャン装置（図示省略）を用いたタイヤ１１（正規状態）の測定結果等から取得されうる。トレッドゴム１２Ｇの容積は、コンピュータ１（物理量入力部５Ｂ）に入力される。

本実施形態の工程Ｓ１では、オペレータによって、トレッドゴム１２Ｇの輪郭データが取得されているが、例えば、作成装置１Ａ（物理量取得部６Ａ）が、Ｘ線ＣＴスキャン装置に信号を送信することによって、自動的に取得されてもよい。

［ボディモデルを入力する工程］
次に、本実施形態の作成方法では、コンピュータ１に、ボディ部１１Ｂ（図２に示す）を、有限個の要素Ｆ（ｉ）でモデル化したボディモデル２１Ｂが入力される（工程Ｓ２）。図５は、タイヤの数値解析モデル２１の一例を示す断面図である。

本実施形態の工程Ｓ２では、図１に示されるように、初期データ部５Ａに入力されているタイヤ１１（図２に示す）に関する情報（例えば、輪郭データ等）が、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。さらに、ボディモデル取得部６Ｂが、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。そして、ボディモデル取得部６Ｂが、演算部４Ａによって実行される。

図５に示されるように、本実施形態の工程Ｓ２では、タイヤ１１（図２に示す）に関する情報に基づいて、ボディ部１１Ｂ（図２に示す）が、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、…）を用いて離散化される。これにより、ボディモデル２１Ｂが設定される。数値解析法としては、例えば有限要素法、有限体積法、差分法又は境界要素法が適宜採用できるが、本実施形態では有限要素法が採用される。

ボディモデル２１Ｂには、カーカスプライ１６Ａ（図２に示す）をモデル化したカーカスプライモデル４１、及び、ベルトプライ１７Ａ、１７Ｂ（図２に示す）をそれぞれモデル化したベルトプライモデル４２Ａ、４２Ｂが設定される。さらに、ボディモデル２１Ｂには、サイドウォールゴム１３Ｇ（図２に示す）をモデル化したサイドウォールゴムモデル２３Ｇ等が設定される。

要素Ｆ（ｉ）には、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。各要素Ｆ（ｉ）は、複数の節点３１を有している。このような各要素Ｆ（ｉ）には、要素番号、節点３１の番号、及び、節点３１の座標値などの数値データが定義される。

各要素Ｆ（ｉ）には、図２に示したボディ部１１Ｂを構成するタイヤ部材（カーカスプライ１６Ａなど）の材料特性（例えば密度、ヤング率、減衰係数、損失正接（ｔａｎδ）、及び／又は、複素弾性率Ｅ＊等）などの数値データが定義される。ボディモデル２１Ｂは、図１に示したコンピュータ１（モデル入力部５Ｃ）に入力される。

［トレッドゴムモデル入力工程］
次に、本実施形態の作成方法では、コンピュータ１に、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）を有限個の要素Ｆ（ｉ）でモデル化したトレッドゴムモデル２２Ｇが入力される（トレッドゴムモデル入力工程Ｓ３）。

本実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３では、図１に示されるように、初期データ部５Ａに入力されているタイヤ１１に関する情報、及び、物理量入力部５Ｂに入力されたトレッドゴム１２Ｇの容積が、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。さらに、トレッドゴムモデル取得部６Ｃが、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。そして、トレッドゴムモデル取得部６Ｃが、演算部４Ａによって実行される。図６は、図５のトレッドゴムモデル２２Ｇの展開図である。なお、図６では、図５に示したメッシュ（要素Ｆ（ｉ））が省略されている。

本実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３では、トレッドゴム１２Ｇのトレッドパターン（図３に示す）とは異なり、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂを用いた簡易パターンが、トレッドゴムモデル２２Ｇに定義される。図７は、トレッドゴムモデル入力工程Ｓ３の処理手順の一例を示すフローチャートである。

［トレッドゴムの輪郭を定義］
本実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３では、先ず、トレッドゴムモデル２２Ｇの輪郭が定義される（工程Ｓ３１）。工程Ｓ３１では、図５及び図６に示したタイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂを有さない（スリック状の）トレッドゴムモデルの輪郭３２が定義される。輪郭３２は、要素Ｆ（ｉ）で離散化されていないトレッドゴムモデル２２Ｇの外表面を示す座標データである。このような輪郭３２は、例えば、タイヤ１１の設計データ（ＣＡＤデータ）等に基づいて、主溝１８Ａ、横溝１８Ｂ及びサイプ１０（図２及び図３に示す）が埋められた状態で定義される。

トレッドゴムモデルの輪郭３２は、図５に示したボディモデル２１Ｂ（ベルトプライモデル４２Ａ、４２Ｂ）のタイヤ半径方向の外側に定義される。この輪郭３２には、図２及び図３に示したタイヤ１１の主溝１８Ａ、横溝１８Ｂ及びサイプ１０（図５及び図６に示したタイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂも含む）が設定されていない。このため、輪郭３２で囲まれる（輪郭３２が占める）容積は、図２に示したトレッドゴム１２Ｇの容積よりも大きくなっている。この輪郭３２は、図１に示したコンピュータ１（モデル入力部５Ｃ）に入力される。

［簡易パターン定義工程（第１実施形態）］
次に、本実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３では、トレッドゴムモデル２２Ｇ（図５に示す）の容積が、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）の容積に等しくなるように、簡易パターンが定義される（簡易パターン定義工程Ｓ３２）。図８は、簡易パターン定義工程Ｓ３２の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の簡易パターン定義工程Ｓ３２では、先ず、溝のない（スリック状の）トレッドゴムモデルの輪郭３２において、タイヤ周方向溝２８Ａ（図６に示す）を、タイヤ周方向と平行な直線状に定義する工程Ｓ４１が実施される。さらに、タイヤ軸方向溝２８Ｂ（図６に示す）を、タイヤ軸方向と平行な直線状に定義する工程Ｓ４２が実施される。

本実施形態の簡易パターン定義工程Ｓ３２おいて、工程Ｓ４１及び工程Ｓ４２では、トレッドゴムモデルの輪郭３２の容積が、トレッドゴム１２Ｇの容積に等しくなるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂが定義される。タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂは、トレッドゴムモデルの輪郭３２の一部を内側に凹ませることで設定される。

本実施形態では、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂの本数、溝幅Ｗ１（図６に示す）、及び、溝深さＤ１（図５に示す）等を含む設計因子の少なくとも１つを、主溝１８Ａ及び横溝１８Ｂの設計因子とは異ならせている。これにより、主溝１８Ａ及び横溝１８Ｂとは異なるタイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂが設定されたとしても、トレッドゴムモデルの輪郭３２の容積を、トレッドゴム１２Ｇの容積に等しくすることが可能となる。

次に、本実施形態の簡易パターン定義工程Ｓ３２では、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂが定義されたトレッドゴムモデルの輪郭３２が、有限個の要素Ｆ（ｉ）で離散化される（工程Ｓ４３）。これにより、簡易パターン定義工程Ｓ３２では、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積がトレッドゴム１２Ｇの容積に等しくなるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂを用いた簡易パターンが定義されたトレッドゴムモデル２２Ｇが設定される。

各要素Ｆ（ｉ）には、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）の材料特性（例えば密度、ヤング率、減衰係数、損失正接（ｔａｎδ）、及び／又は、複素弾性率Ｅ＊等）などの数値データが定義される。

トレッドゴムモデル２２Ｇの容積は、トレッドゴムモデル２２Ｇを構成する全ての要素Ｆ（ｉ）の合計容積（すなわち、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂの容積を含まない。）として特定される。また、トレッドゴムモデル２２Ｇには、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂによって、平面視矩形状に形成された複数個のブロック３０が設定されている。

トレッドゴムモデル２２Ｇは、ボディモデル２１Ｂのタイヤ半径方向の外側に配されており、それらが一体として定義される。これにより、本実施形態の作成方法では、タイヤの数値解析モデル２１が作成される。トレッドゴムモデル２２Ｇ及びタイヤの数値解析モデル２１は、モデル入力部５Ｃに記憶される。

本実施形態の作成方法では、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂを用いた簡易パターンを、トレッドゴムモデル２２Ｇに定義することができる。このようなトレッドゴムモデル２２Ｇは、上記の特許文献１のように、タイヤ１１のトレッドパターン（図３に示す）を忠実に落とし込んだトレッドゴムモデル（図示省略）を作成する場合に比べて、タイヤの数値解析モデル２１を短時間で作成することができる。

本実施形態の作成方法では、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積がトレッドゴム１２Ｇの容積に等しくなるように、簡易パターンがトレッドゴムモデル２２Ｇに定義される。これにより、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地形状を、トレッドゴム１２Ｇの接地形状に近似させることが可能なトレッドゴムモデル２２Ｇを作成することができる。したがって、本実施形態の作成方法では、タイヤ性能の予測精度を低下させることがないタイヤの数値解析モデル２１を、短時間で作成することが可能となる。

本実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３では、トレッドゴムモデル２２Ｇに、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂを用いた簡易パターンが定義されたが、このような態様に限定されない。例えば、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積を、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）の容積に等しくすることができれば、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂの一方のみを用いた簡易パターンが、トレッドゴムモデル２２Ｇに定義されてもよい。これにより、タイヤの数値解析モデル２１を、より短時間で作成することが可能となる。

図９は、タイヤ周方向溝２８Ａのみを用いた簡易パターンが定義されたトレッドゴムモデル２２Ｇの一例を示す展開図である。このトレッドゴムモデル２２Ｇには、簡易パターンとして、タイヤ周方向溝２８Ａのみが用いられており、タイヤ軸方向溝２８Ｂ（図６に示す）が設けられていない。このため、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積を、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）の容積に等しくするために、タイヤ周方向溝２８Ａの溝幅Ｗ１が、図６に示したタイヤ周方向溝２８Ａの溝幅Ｗ１よりも大きく設定されている。

図１０は、埋設モデル３５が設定されたトレッドゴムモデル２２Ｇの一例を示す断面図である。図１０では、埋設モデル３５が色付けして示されている。トレッドゴムモデル入力工程Ｓ３には、タイヤ周方向溝２８Ａやタイヤ軸方向溝２８Ｂを埋めるように、要素Ｆ（ｉ）でモデル化された埋設モデル３５を定義する工程（図示省略）が含まれてもよい。さらに、トレッドゴムモデル入力工程Ｓ３には、埋設モデル３５の少なくとも一部の要素Ｆ（ｉ）に、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）よりも小さい弾性率を定義する工程（図示省略）が含まれてもよい。この場合、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積は、埋設モデル３５の容積を除外して特定されるものとする。

埋設モデル３５の要素Ｆ（ｉ）には、他の要素Ｆ（ｉ）とは異なり、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）よりも小さい弾性率が定義されているため、トレッドゴムモデル２２Ｇの変形に影響を与えない。したがって、埋設モデル３５が定義されたトレッドゴムモデル２２Ｇでは、埋設モデル３５が定義されていないトレッドゴムモデル２２Ｇと同様の接地形状が計算されうる。さらに、埋設モデル３５の要素Ｆ（ｉ）には、座標値等の数値データを有する節点３１が定義されているため、後述のシミュレーション方法等において、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂの変形形状や体積等が容易に計算されうる。

［タイヤの数値解析モデルの作成方法（第２実施形態）］
第１実施形態の作成方法では、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積がトレッドゴム１２Ｇの容積に等しくなるように、上述の簡易パターンがトレッドゴムモデル２２Ｇに定義されたが、このような態様に限定されない。

発明者らは、タイヤ１１のトレッドゴム１２Ｇの接地面積に等しくなるように、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地面積を定義すると、トレッドゴムモデル２２Ｇに簡易パターンを定義しても、その接地形状を、タイヤ１１の接地形状に近似させ得ることを知見した。

上記の知見に基づき、この実施形態では、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地形状がトレッドゴム１２Ｇの接地形状に等しくなるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及び／又はタイヤ軸方向溝２８Ｂを用いた簡易パターンを、トレッドゴムモデル２２Ｇに定義している。図１１は、本発明の他の実施形態のタイヤの数値解析モデルの作成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。この実施形態において、これまでの実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。

［トレッドゴムの接地面積を取得する工程］
この実施形態の作成方法では、先ず、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）の接地面積が取得される（工程Ｓ４）。トレッドゴム１２Ｇの接地面積は、適宜取得されうる。この実施形態では、タイヤ１１の正規荷重負荷状態において、トレッドゴム１２Ｇの接地面積が取得される。トレッドゴム１２Ｇの接地面積は、コンピュータ１（物理量入力部５Ｂ）に入力される。

［トレッドゴムモデル入力工程（第２実施形態）］
図１２は、第２実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３の処理手順の一例を示すフローチャートである。この実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３は、トレッドゴムモデル２２Ｇ（図５に示す）の接地面積が、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）の接地面積に等しくなるように、簡易パターンが定義される（簡易パターン定義工程Ｓ３３）。

［簡易パターン定義工程（第２実施形態）］
この実施形態の簡易パターン定義工程Ｓ３３では、図８に示した工程Ｓ４１及び工程Ｓ４２において、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地面積が、トレッドゴム１２Ｇの接地面積に等しくなるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂが定義される。

図１３は、タイヤの数値解析モデル２１及び路面モデル３７の一例を示す斜視図である。図１３では、図５に示したタイヤの数値解析モデル２１の要素Ｆ（ｉ）や、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂ（図６に示した）が省略されている。

トレッドゴムモデル２２Ｇの接地面積は、トレッドゴムモデル２２Ｇとボディモデル２１Ｂとを一体化した数値解析モデル２１を、路面モデル３７に接地させて、正規荷重が負荷された正規荷重負荷状態に基づいて特定される。

路面モデル３７は、図２に示したトレッド部１２が接地する地面（路面（図示省略））を、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、…）でモデル化したものである。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３８が設けられている。さらに、要素Ｇ（ｉ）は、要素番号や、節点３８の座標値等の数値データが定義される。

数値解析モデル２１の正規荷重負荷状態の計算は、先ず、図５に示されるように、タイヤ１１のリム３３（図２に示す）がモデル化されたリムモデル２７によって、数値解析モデル２１のビード部２４、２４が拘束される。さらに、数値解析モデル２１は、正規内圧に相当する等分布荷重ｗに基づいて変形計算される。これにより、内圧充填後の数値解析モデル２１が計算される。

次に、図１３に示されるように、内圧充填後の数値解析モデル２１と路面モデル３７とを接触させ、正規荷重に相当する負荷荷重条件Ｌ、キャンバー角（図示省略）及び摩擦係数に基づいて、数値解析モデル２１の変形が計算される。これにより、正規荷重負荷状態の数値解析モデル２１が計算される。トレッドゴムモデル２２Ｇの接地面積は、この正規荷重負荷状態の数値解析モデル２１の接地面４３に基づいて計算される。

数値解析モデル２１の変形計算は、図５に示した各要素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、前記各種の条件を当てはめて運動方程式が作成され、これらが微小時間（単位時間Ｔ（ｘ）（ｘ＝０、１、…））毎に計算される。これにより、数値解析モデル２１の変形計算が行われる。

このような数値解析モデル２１の変形計算は、例えば、LSTC社製の LS-DYNA などの市販の有限要素解析アプリケーションソフトを用いて計算できる。なお、単位時間Ｔ（ｘ）は、求められる計算精度に応じて、適宜設定されうる。

この実施形態の簡易パターン定義工程Ｓ３３では、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地面積が、トレッドゴム１２Ｇ（図２に示す）の接地面積に等しくなるまで、図８に示した工程Ｓ４１～Ｓ４３が繰り返し実施されてもよい。工程Ｓ４１及びＳ４２では、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂの上述の設計因子の少なくとも１つを、主溝１８Ａ及び横溝１８Ｂの設計因子とは異ならせて、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地面積を、トレッドゴム１２Ｇの接地面積に等しくしている。これにより、トレッドゴム１２Ｇの接地面積と等しい接地面積を有する簡易パターンが、トレッドゴムモデル２２Ｇに設定される。

この実施形態の作成方法では、これまでの実施形態の作成方法と同様に、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂを用いた簡易パターンを、トレッドゴムモデル２２Ｇに定義することができるため、数値解析モデル２１を短時間で作成することができる。

さらに、この実施形態の作成方法では、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地面積がトレッドゴム１２Ｇの接地面積に等しくなるように、簡易パターンがトレッドゴムモデル２２Ｇに定義される。これにより、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地形状を、トレッドゴム１２Ｇの接地形状に近似させることが可能なトレッドゴムモデル２２Ｇを作成することができる。したがって、この実施形態の作成方法では、タイヤ性能の予測精度を低下させることがないタイヤの数値解析モデル２１を短時間で作成することが可能となる。

この実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３では、図９に示されるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂの一方のみを用いた簡易パターンが、トレッドゴムモデル２２Ｇに定義されてもよい。また、図１０に示されるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂを埋める埋設モデル３５を定義する工程、及び、埋設モデル３５の少なくとも一部の要素Ｆ（ｉ）に、トレッドゴム１２Ｇよりも小さい弾性率を定義する工程が実施されてもよい。この場合、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地面積は、埋設モデル３５の接地面積を除外して特定されるものとする。

［タイヤの数値解析モデルの作成方法（第３実施形態）］
これまでの実施形態の作成方法では、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積又は接地面積がトレッドゴム１２Ｇ（図２及び図３に示す）の容積又は接地面積に等しくなるように、簡易パターンがトレッドゴムモデル２２Ｇに定義されたが、このような態様に限定されない。

発明者らは、タイヤ１１のトレッドゴム１２Ｇの容積及び接地面積に等しくなるように、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積及び接地面積を定義すると、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地形状を、実際のタイヤ１１の接地形状に、さらに近似させ得ることを知見した。

この実施形態では、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積及び接地面積がトレッドゴム１２Ｇの容積及び接地面積に等しくなるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及び／又はタイヤ軸方向溝２８Ｂを用いた簡易パターンを、トレッドゴムモデル２２Ｇに定義している。図１４は、第３実施形態のタイヤの数値解析モデルの作成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。この実施形態において、これまでの実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。

［トレッドゴムの容積及び接地面積を取得する工程］
この実施形態の作成方法では、先ず、トレッドゴム１２Ｇ（図２及び図３に示す）の容積及び接地面積が取得される（工程Ｓ５）。トレッドゴム１２Ｇの容積は、第１実施形態の作成方法の工程Ｓ１に記載の手順に基づいて、適宜取得される。また、トレッドゴム１２Ｇの接地面積は、第２実施形態の作成方法の工程Ｓ４に記載の手順に基づいて、適宜取得される。トレッドゴム１２Ｇの容積及び接地面積は、コンピュータ１（物理量入力部５Ｂ）に入力される。

［トレッドゴムモデル入力工程（第３実施形態）］
図１５は、第３実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３の処理手順の一例を示すフローチャートである。この実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３は、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積及び接地面積が、トレッドゴム１２Ｇの容積及び接地面積に等しくなるように、簡易パターンが定義される（簡易パターン定義工程Ｓ３４）。

［簡易パターン定義工程（第３実施形態）］
この実施形態の簡易パターン定義工程Ｓ３４では、図８に示した工程Ｓ４１～Ｓ４３において、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積及び接地面積が、トレッドゴム１２Ｇの接地面積に等しくなるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂが定義される。トレッドゴムモデル２２Ｇの容積は、第１実施形態に記載した手順に基づいて特定される。トレッドゴムモデル２２Ｇの接地面積は、第２実施形態に記載した手順に基づいて特定される。

この実施形態では、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂの設計因子の少なくとも１つを、主溝１８Ａ及び横溝１８Ｂの設計因子とは異ならせ、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積及び接地面積を、トレッドゴム１２Ｇの容積及び接地面積に等しくしている。これにより、トレッドゴム１２Ｇと容積及び接地面積が等しい簡易パターンが、トレッドゴムモデル２２Ｇに設定される。

この実施形態の作成方法では、これまでの実施形態の作成方法と同様に、図６に示したタイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂを用いた簡易パターンを、トレッドゴムモデル２２Ｇに定義することができる。したがって、この実施形態の作成方法では、タイヤの数値解析モデル２１を短時間で作成することができる。

さらに、この実施形態の作成方法では、トレッドゴムモデル２２Ｇの容積及び接地面積が、トレッドゴム１２Ｇの容積及び接地面積にそれぞれ等しくなるように、簡易パターンがトレッドゴムモデル２２Ｇに定義される。これにより、この実施形態では、これまでの実施形態に比べて、トレッドゴムモデル２２Ｇの接地形状を、トレッドゴム１２Ｇの接地形状に、より近似させることが可能なトレッドゴムモデル２２Ｇを作成することができる。したがって、この実施形態の作成方法では、タイヤ性能の予測精度をより低下させることがないタイヤの数値解析モデル２１を、短時間で作成することが可能となる。

この実施形態のトレッドゴムモデル入力工程Ｓ３では、図９に示されるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂの一方のみを用いた簡易パターンが、トレッドゴムモデル２２Ｇに定義されてもよい。また、図１０に示されるように、タイヤ周方向溝２８Ａ及びタイヤ軸方向溝２８Ｂを埋める埋設モデル３５を定義する工程、及び、埋設モデル３５の少なくとも一部の要素Ｆ（ｉ）に、トレッドゴム１２Ｇよりも小さい弾性率を定義する工程が実施されてもよい。

［タイヤのシミュレーション方法］
次に、これまでの実施形態の作成方法で作成されたトレッドゴムモデル２２Ｇを含むタイヤの数値解析モデル２１を用いて、タイヤ１１の性能を評価するためのタイヤのシミュレーション方法が説明される。図１６は、タイヤのシミュレーション方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

［転動計算工程］
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（図１に示す）が、転動中のタイヤの数値解析モデル２１を計算する（工程Ｓ１１）。工程Ｓ１１では、先ず、図１に示されるように、モデル入力部５Ｃに入力されているタイヤの数値解析モデル２１（図１３に示す）、及び、路面モデル３７（図１３に示す）が作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。さらに、転動計算部６Ｄが、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。そして、転動計算部６Ｄが、演算部４Ａによって実行される。

本実施形態の工程Ｓ１１では、先ず、図１３に示されるように、数値解析モデル２１と路面モデル３７とを接触させて、正規荷重負荷状態の数値解析モデル２１が計算される。正規荷重負荷状態の数値解析モデル２１の計算は、第２実施形態の作成方法に記載した手順に基づいて実施される。

次に、本実施形態の工程Ｓ１１では、タイヤの数値解析モデル２１の回転軸３４に、角速度が設定される。さらに、路面モデル３７には、並進速度が設定される。これにより、路面モデル３７の上を転動している数値解析モデル２１が計算される。

転動条件としては、例えば、タイヤ１１（図２に示す）の走行状態に応じて、自由転動、制動、駆動、及び、旋回など適宜設定することができる。これらの転動条件は、タイヤの数値解析モデル２１に角速度及びスリップ角（図示省略）が適宜定義されることで、容易に設定することができる。なお、転動条件の設定には、タイヤの数値解析モデル２１に前後力や横力が適宜定義されてもよい。

本実施形態の工程Ｓ１１では、タイヤの数値解析モデル２１の転動計算が開始してから、予め定められた終了条件を満たすまで、数値解析モデル２１のタイヤ性能に関する物理量が計算される。タイヤ性能に関する物理量は、タイヤ１１（図２に示す）の性能を評価可能なものであれば、摩擦エネルギーなど適宜採用される。

本実施形態のタイヤの数値解析モデル２１は、その接地形状が実際のトレッドゴムの接地形状に近似することから、タイヤ性能に関する物理量を、正確に計算することができる。タイヤ性能に関する物理量は、物理量入力部５Ｂ（図１に示す）に記憶される。

［タイヤ性能評価工程］
次に、本実施形態のシミュレーション方法では、タイヤの性能が評価される（工程Ｓ１２）。工程Ｓ１２では、先ず、図１に示されるように、物理量入力部５Ｂに入力されたタイヤ性能に関する物理量、及び、評価部６Ｅが、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。そして、評価部６Ｅが、演算部４Ａによって実行される。

タイヤ性能は、適宜評価されうる。本実施形態では、タイヤ性能に関する物理量が、予め定められた閾値を満たす場合に、タイヤの性能が良好であると判断される。

工程Ｓ１２において、タイヤ性能が良好であると判断された場合（工程Ｓ１２で「Ｙ」）、タイヤの数値解析モデル２１（図１に示したタイヤ１１）の設計因子に基づいて、タイヤ１１が製造される（工程Ｓ１３）。

一方、工程Ｓ１２において、タイヤ性能が良好ではないと判断された場合（工程Ｓ１２で「Ｎ」）、設計因子を変更したタイヤの数値解析モデル２１を再作成して（工程Ｓ１４）、工程Ｓ１１～工程Ｓ１２が再度実施される。数値解析モデル２１の再作成には、上述の作成方法が実施されうる。

本実施形態のタイヤの数値解析モデル２１は、その接地形状が実際のトレッドゴムの接地形状に近似することから、タイヤの性能を正確に評価することができる。したがって、所望のタイヤ性能を有するタイヤ１１を確実に設計及び製造することが可能となる。

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。

トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルが作成された（実施例１～実施例６、及び、比較例）。

実施例１及び２は、図４、図７及び図８に示した処理手順に従って、トレッドゴムモデルの容積が、トレッドゴムの容積に等しくなるように、トレッドゴムモデルに、簡易パターンが定義された。なお、実施例１の簡易パターンには、タイヤ周方向溝及びタイヤ軸方向溝が用いられた。一方、実施例２の簡易パターンには、タイヤ周方向溝のみが用いられた。

実施例３及び４は、図１１、図１２及び図８に示した処理手順に従って、トレッドゴムモデルの接地面積が、トレッドゴムの接地面積に等しくなるように、トレッドゴムモデルに、簡易パターンが定義された。なお、実施例３の簡易パターンには、タイヤ周方向溝及びタイヤ軸方向溝が用いられた。一方、実施例４の簡易パターンには、タイヤ周方向溝のみが用いられた。

実施例５及び６は、図１４、図１５及び図８に示した処理手順に従って、トレッドゴムモデルの容積及び接地面積が、トレッドゴムの容積及び接地面積に等しくなるように、トレッドゴムモデルに、簡易パターンが定義された。なお、実施例５の簡易パターンには、タイヤ周方向溝及びタイヤ軸方向溝が用いられた。一方、実施例６の簡易パターンには、タイヤ周方向溝のみが用いられた。

比較例では、上記の特許文献１に基づいて、タイヤのトレッドパターンをより忠実に落とし込んだトレッドゴムモデルが定義された。

そして、実施例１～６及び比較例のトレッドゴムモデルを備えたタイヤの数値解析モデルについて、図１３に示されるように、路面モデルに接地させて、その接地形状が求められた。共通仕様は、次のとおりであり、テストの結果が表１に示される。
タイヤサイズ：２６５／７０Ｒ１７
内圧：５５０ｋＰａ
荷重：５６９０Ｎ

表１において、実施例１～６のトレッドゴムモデルの容積及び接地面積は、比較例のトレッドゴムモデルの容積及び接地面積を１００とする指数で示されている。また、実施例１～６のモデル作成時間、接地長、及び、接地幅は、比較例のモデル作成時間、接地長、及び、接地幅を１００とする指数で示されている。なお、接地長及び接地幅の指数が９５～１０５の範囲であれば、実際のタイヤの接地形状に近似させうることが示されている。

図１７（ａ）は、比較例の接地形状を示す平面図である。図１７（ｂ）は、実施例５の接地形状を示す平面図である。図１７（ｃ）は、実施例６の接地形状を示す平面図である。

テストの結果、実施例１～実施例６の接地形状は、トレッドパターンをより忠実に落とし込んだ比較例の接地形状に近似させることができた。一方、実施例１～実施例６は、タイヤの数値解析モデルの作成時間を、比較例の作成時間に比べて、大幅に短くすることができた。したがって、実施例１～６の作成方法では、タイヤ性能の予測精度を低下させることがないタイヤの数値解析モデルを、短時間で作成することができた。

Ｓ１ トレッドゴムの容積を取得する工程
Ｓ３ トレッドゴムモデルを入力する工程

Claims (8)

1. トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、前記トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルを作成するための方法であって、
   前記トレッドゴムの容積を取得する工程と、
   コンピュータに、前記トレッドゴムを有限個の要素でモデル化したトレッドゴムモデルを入力する工程とを含み、
   前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記トレッドゴムモデルの容積が前記トレッドゴムの前記容積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンを前記トレッドゴムモデルに定義する工程を含む、
   タイヤの数値解析モデルの作成方法。
2. トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、前記トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルを作成するための方法であって、
   前記トレッドゴムの接地面積を取得する工程と、
   コンピュータに、前記トレッドゴムを有限個の要素でモデル化したトレッドゴムモデルを入力する工程とを含み、
   前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記トレッドゴムモデルの接地面積が前記トレッドゴムの前記接地面積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンを前記トレッドゴムモデルに定義する工程を含む、
   タイヤの数値解析モデルの作成方法。
3. トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、前記トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルを作成するための方法であって、
   前記トレッドゴムの容積及び接地面積を取得する工程と、
   コンピュータに、前記トレッドゴムを有限個の要素でモデル化したトレッドゴムモデルを入力する工程とを含み、
   前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記トレッドゴムモデルの容積及び接地面積が前記トレッドゴムの前記容積及び前記接地面積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンを前記トレッドゴムモデルに定義する工程を含む、
   タイヤの数値解析モデルの作成方法。
4. 前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記タイヤ周方向溝を、タイヤ周方向と平行な直線状に定義する工程と、
   前記タイヤ軸方向溝を、タイヤ軸方向と平行な直線状に定義する工程とを含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤの数値解析モデルの作成方法。
5. 前記トレッドゴムの前記溝の少なくとも一部は、非直線状である、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイヤの数値解析モデルの作成方法。
6. 前記トレッドゴムモデルを入力する工程は、前記タイヤ周方向溝及び／又は前記タイヤ軸方向溝を埋めるように、前記要素でモデル化された埋設モデルを定義する工程と、
   前記埋設モデルの少なくとも一部の前記要素に、前記トレッドゴムよりも小さい弾性率を定義する工程とをさらに含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のタイヤの数値解析モデルの作成方法。
7. 前記コンピュータが、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法で作成された前記トレッドゴムモデルを含むタイヤの数値解析モデルを用いて、前記タイヤの性能を評価する工程を含む、
   タイヤのシミュレーション方法。
8. トレッド部に地面に接地するトレッドゴムを備え、前記トレッドゴムには、複数の溝によってトレッドパターンが形成されたタイヤの数値解析モデルを作成する演算処理装置を具えた装置であって、
   前記演算処理装置は、
   前記トレッドゴムの容積及び接地面積を取得する物理量取得部と、
   前記トレッドゴムを有限個の要素でモデル化したトレッドゴムモデルを取得するトレッドゴムモデル取得部とを含み、
   前記トレッドゴムモデル取得部は、前記トレッドゴムモデルの容積及び接地面積が前記トレッドゴムの前記容積及び前記接地面積に等しくなるように、タイヤ周方向溝及び／又はタイヤ軸方向溝を用いた簡易パターンを前記トレッドゴムモデルに定義する、
   タイヤの数値解析モデルの作成装置。

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