JP4392151B2 - タイヤモデルの作成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、要素数の大幅な増加を招くことなく路面と接地するパターン部の解析精度を高めうるタイヤモデルの作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、タイヤの開発は、試作品を作り、それを実験し、実験結果から改良品をさらに試作するという繰り返し作業で行われていた。この方法では、試作品の製造や実験に多くの費用と時間を要するため、開発効率の向上には限界がある。かかる問題点を克服するために、近年では数値解析法などを用いたコンピューターシミューションにより、タイヤを試作しなくてもある程度の性能を予測・解析する方法が提案されている。
【０００３】
コンピュータシミュレーションには、種々の数値解析法が用いられ、例えば有限要素法を用いたものが良く知られている。この有限要素法（Finite Element Method ）では、図１９（Ａ）に示すようなタイヤＴを、有限個の要素ｅ、ｅ…からなるタイヤモデルｍに置き換え、これに各種の境界条件を与えて系全体を解析する。
【０００４】
このような数値解析法では、タイヤＴをより小さな要素ｅで分割するほど解析精度を向上させることができる。しかしながら、小さな要素ｅで分割すると、タイヤモデルｍに含まれる要素の数が増大し、解析に要する計算時間が著しく大となる欠点がある。つまり、解析精度の向上と計算時間の短縮化とは二律背反事項となる。
【０００５】
また、図２０（Ａ）、（Ｂ）に誇張して示すように、実際のタイヤＴは路面と接地するパターン部ａが滑らかな円形輪郭をなすが、タイヤモデルｍでは要素ｅの各節点ｎを頂点とする多角形状となる。よって、計算時間を短縮するためにタイヤモデルｍの要素数を減じると、そのパターン部ｂが凸凹化し、例えば転動シミュレーションを行った際に上下力が大きく振動するなど実際の走行状況とは異なった解析結果を示す欠点がある。
【０００６】
本発明では、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、カーカス、ベルトなどを含むタイヤボディ部を要素でモデル化したボディモデルを設定するボディモデル設定ステップと、このボディモデルよりも小さい周方向ピッチの要素でモデル化したリング状のパターンモデルとを設定し、前記ボディモデルの外周面と前記パターンモデルの内周面とを結合してタイヤモデルをする結合するとともに、パターンモデルの外周面及び内周面が、前記ボディモデルの外周面と平行に近づく向きに該パターンモデルの節点を移動させることを基本として、計算時間の増大を抑制しつつ解析精度の向上を図るのに役立つタイヤモデルの作成方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、評価しようとするタイヤを数値解析が可能な有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを作成するタイヤモデルの作成方法であって、少なくともカーカス、ベルトを含むコード補強材と、サイドウォールゴム、ビードゴムを含むゴム部と、ビードコアとがタイヤ周方向に同一断面形状で連続するタイヤボディ部を要素でモデル化したボディモデルを設定するボディモデル設定ステップと、前記タイヤボディ部よりもタイヤ半径方向外側をなすパターン部を、前記ボディモデルよりも小さい周方向ピッチの要素でモデル化したリング状のパターンモデルを設定するパターンモデル設定ステップと、前記ボディモデルの外周面と前記パターンモデルの内周面とを結合してタイヤモデルをする結合ステップと、前記タイヤモデルにおいて、パターンモデルの外周面が前記ボディモデルの外周面と平行に近づく向きに、該パターンモデルの節点を移動させることにより、前記パターンモデルの節点と前記ボディモデルの外周面との相対距離を変える変形ステップとを含むことを特徴としている。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記変形ステップは、前記パターンモデルの外周面を、前記ボディモデルの外周面と平行として該パターンモデルの前記ボディモデルの外周面からの厚さを実質的に一定とすることを特徴とする請求項１記載のタイヤモデルの作成方法である。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記変形ステップは、前記パターンモデルの外周面を、前記ボディモデルの外周面と平行とするのに要する各節点の移動量の０．３〜０．７倍の移動量で前記各節点を移動させることを特徴とする請求項１記載のタイヤモデルの作成方法である。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記パターンモデルは、前記要素の周方向ピッチが前記ボディモデルの要素の周方向ピッチの１／ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）である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モデルの作成方法である。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、前記ボディモデル設定ステップは、前記タイヤボディ部のタイヤ子午線断面に定義された各節点を、仮想のタイヤ回転軸の周りに周方向ピッチで連続して複写する処理を含んで前記ボディモデルを設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤモデルの作成方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
本実施形態では、図１に示すような乗用車用ラジアルタイヤ（以下、単にタイヤということがある。）Ｔの性能をシミュレートするものを例示している。タイヤＴ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の回りで折り返されたカーカスプライ１６ａからなるカーカス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の内方に配されるベルト層１７とを含むコード補強材Ｆを具える。
【００１３】
前記カーカスプライ１６ａは、例えばポリエステルなどの有機繊維コードからなるカーカスコードをトッピングゴムで被覆して構成される。また前記ベルト層１７は、本例ではスチールからなるベルトコードをタイヤ周方向に対して小角度（例えば１０〜２５度程度）で傾けて配列した内、外２枚のベルトプライ１７Ａ、１７Ｂを、前記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。なおコード補強材Ｆには、これらカーカス１６、ベルト層１７の他、バンドプライやビード補強プライなど各種のプライを含む場合がある。
【００１４】
前記トレッド部１２には、タイヤ周方向にのびる縦溝Ｇ１と、この縦溝Ｇ１と交わる向きにのびる横溝Ｇ２とが形成される。本例では縦溝Ｇ１と横溝Ｇ２との溝深さをともに同一としている。
【００１５】
またタイヤＴは、前記コード補強材Ｆの外側に、トレッドゴム２０、サイドウォールゴム２１、ビードゴム２２などが配されている。またビード部１４には、タイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスゴム１８が配されている。前記トレッドゴム２０は、前記ベルト層１７の半径方向外側に配されている。該トレッドゴム２０は、タイヤ子午断面において前記縦溝Ｇ１、横溝Ｇ２の溝底ラインＬ１とベルト層７の外面との間に配されるベースゴム部２０ａと、このベースゴム部２０ａの外側に配されトレッド部１２の表面を含むことにより路面と接触するキャップゴム部２０ｂとに物理的に或いは仮想的に区分できる。
【００１６】
本発明では、評価しようとするこのようなタイヤＴを数値解析が可能な有限個の要素でモデル化したタイヤモデル２を作成する方法を提供する。このような方法には、図２に示すようなコンピュータ装置１が好適に用いられる。該コンピュータ装置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、演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、作業用メモリー、磁気ディスクなどの大容量の記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクのドライブ１ａ１、１ａ２などの記憶装置を適宜具えている。そして、前記記憶装置には後述する方法を実行するための予め処理手順（プログラム）が記憶されている。好適には、ＥＷＳａが用いられる。
【００１７】
図３には、本実施形態のタイヤモデルの作成方法の一例としてフローチャートを示す。先ず、本実施形態では、タイヤ周方向に同一断面形状（かつ好ましくは実質的に同じ材料）で連続するタイヤボディ部Ｂを要素でモデル化したボディモデル２を設定する（ボディモデル設定ステップＳ１）。タイヤボディ部Ｂは、本実施形態では、前記カーカス１６とベルト１７とを含むコード補強材Ｆ、サイドウォールゴム２１とビードゴム２２とビードエーペックスゴム１８とインナーライナゴム１９とトレッドゴム２０のベースゴム部２０ａとを含むゴム部、及びビードコア１５とからなるトロイド状体として定められる。つまり本実施形態のタイヤボディ部Ｂは、タイヤＴからトレッドゴム２０のキャップゴム部２０ｂを除いた部分として定められる。
【００１８】
図４はこのボディモデル３の一例を示す斜視図、図５はこのようなボディモデル３を設定するための一例を示すフローチャートである。本例では、図６に示すように、タイヤボディ部Ｂのタイヤ回転軸を含む子午線断面において、節点ｎを定義する（ステップＳ１１）。節点ｎは、連続体であるタイヤボディ部を有限個の要素に分割するための分割点であって、少なくともタイヤボディ部Ｂの輪郭線上と、コード補強材Ｆとゴム部との境界部など物理的に材料が異なる部分の界面、さらには各材料内を微小領域に分割する位置に定めるのが望ましい。そして、定められた全ての節点ｎの座標（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）が前記コンピュータ装置１の記憶部に記憶される。
【００１９】
節点ｎの配置方法は、特に限定されることなく慣例に従って種々実施することができるが、当該一の子午線断面に含まれる節点数が少なすぎると、解析精度が低下しやすく、逆に多すぎても計算時間を大とする傾向があり好ましくない。このような観点より、前記一の子午線断面に含まれる節点数を定めるのが望ましい。
【００２０】
次に本実施形態では、図７に示すように、前記一の子午線断面に定めた各節点ｎを、仮想のタイヤ回転軸の周りに周方向ピッチＳａで連続して複写する処理を行う（ステップＳ１２）。即ち、任意の節点ｎ１は、ｎ２、ｎ３…と順次タイヤ１周分に亘って複写される。前記周方向ピッチＳａは、小さすぎると節点数が著しく増加し、大きすぎるとボディモデルのモデル化がラフなものとなり解析精度が低下しやすい。このような観点より、特に限定はされないが、例えばコーナリングシミュレーションのようにタイヤの１ケ所に着目しない場合、周方向ピッチＳａは、タイヤ回転軸に対する角度ピッチで２〜１０°、より好ましくは４〜８°程度で一定に設定するのが望ましい。他方、突起乗り越し時のシミュレーションのように、突起との接地部に着目するような場合には、前記接地部付近を１〜１５°、より好ましくは１〜９°程度とし、それ以外を前記角度よりも大、例えば１０〜１２°程度とするのが望ましい。
【００２１】
次に、タイヤ周方向で隣り合う各節点ｎi 、ｎi+1 （ｉは自然数）を適宜互いに繋ぎ合わせて要素化する（ステップＳ１３）。これは、例えば図８（Ａ）に示すようにタイヤ子午線断面内の他の節点を取り込んで六面体要素ｅ１や五面体要素ｅ２のような３次元要素と定義される場合の他、図８（Ｂ）のように、四辺形要素ｅ３といった平面要素として設定することができる。例えば前記ゴム部、ビードコア等は３次元要素に、またコード補強材Ｆは平面要素として要素化するのが好ましい。各要素には、それらがモデル化する各ゴム、コードの弾性率や剛性などの材料特性が定義され前記記憶装置に記憶設定される。なお前記３次元要素の場合、いずれも該要素を形成する各表面は曲面ではなく平面で構成される。従って、ボディモデル３の外周面３ｏの輪郭は円でなく円に近似させた多角形状となる。
【００２２】
特に好ましくは図９に示すように、コード補強材Ｆの微小領域は、コード材ｃを四辺形膜要素５ａ、５ｂに、また該コード材ｃを被覆しているトッピングゴムｔｇについては、六面体ソリッド要素５ｃ、５ｄ、５ｅでモデル化したコード補強材モデル５とするのが望ましい。前記四辺体膜要素５ａには、その厚さを例えばコード材ｃの直径とし、コード材ｃの配列方向とこれと直交する方向とにおいて剛性の異なる直交異方性材料を定義する。またコード補強材Ｆのトッピングゴムｔｇを表す六面体ソリッド要素５ｃ〜５ｅは、他のゴム部材と同様、例えば超粘弾性材料として定義するのが望ましい。
【００２３】
以上のような処理を行うことにより、図４に示したようなボディモデル３を設定することができる。なおボディモデル３を設定する方法は、上記に限定されるものではなく、例えば３次元ＣＡＤデータからのデータを取り込むことなどによっても設定できる。
【００２４】
次に本実施形態では、図１０及びその部分展開図である図１１に視覚化して示すように、パターン部Ｐをモデル化したパターンモデル４を設定する処理を行う（パターンモデル設定ステップＳ２）。なおこのパターンモデル設定ステップＳ２は、ボディモデル設定ステップＳ１よりも先に行っても良く、また並列して行うこともできる。前記パターン部Ｐは、図１に示したように、タイヤボディ部Ｂの外側に形成される部分であり、本例ではキャップゴム部２０ｂ（ただし、縦溝Ｇ１、横溝Ｇ２の溝底面は含んでいない。）がこれに相当する。
【００２５】
このパターン部Ｐは、縦溝Ｇ１と横溝Ｇ２とが凹設されることにより、断面形状がタイヤ周方向には連続していない。従って、タイヤボディ部Ｂと同様にはモデル化できない。パターンモデル４は、計算上、路面と接地させることとなる外周面４ｏと、前記ボディモデル３と計算上結合される内周面４ｉとを有したリング状をなし、主に前記３次元要素、好ましくは複雑な溝形状なども比較的モデル化が容易な四面体要素ないし六面体要素を適宜組み合わせることにより、縦溝Ｇ１、横溝Ｇ２、さらにはサイピングなどもほぼ忠実にモデル化している。このモデル化に際しては、特に限定されないが、３次元ＣＡＤデータから各部の座標値などを転用する方法、また汎用モデリングプログラムを用いる方法などで行いうる。
【００２６】
またパターンモデル４は、前記ボディモデル３よりも小さい周方向ピッチＳｂで有限個の多数の要素４ａ、４ｂ…によりモデル化される。前記周方向ピッチＳｂは、タイヤ軸方向の各部で一定としても良いし、また本例のように異ならせることもできる。いずれの場合においても前記ボディモデル３の周方向ピッチＳａよりも小さく設定する。これはパターン部Ｐでは路面と接地、解放を繰り返すことにより、複雑な応力、歪が生じるため、このようなパターン部Ｐの運動をより詳細に検討するためである。このような観点より、特に限定はされないが、このパターンモデル４の要素の周方向ピッチＳｂは、前記ボディモデル３の要素の周方向ピッチＳａの１／２〜１／２０であるのが好ましい。また、ピッチ比（Ｓｂ／Ｓａ）を１／ｎ（このｎは、２以上の整数）とするのが望ましい。
【００２７】
次に本実施形態では、前記ボディモデル３の外周面３ｏと前記パターンモデル４の内周面４ｉとを結合することにより、図１２に視覚化して示すように、タイヤモデル２を設定する処理を行う（結合ステップＳ３）。前記結合は、ボディモデル３の外周面３ｏとパターンモデル４の内周面４ｉとを数値上結合させること、さらに換言すれば、図１３に誇張して示すように、ボディモデル３の外周面３ｏを形成する各平面ｐ１、ｐ２…と、この外周面３ｏに向き合うパターンモデル４の内周面４ｉに現れる各節点ｎとの相対距離が変位しないように境界条件を定めることを意味する。この条件は、タイヤモデル２が変形したときにも維持される。
【００２８】
本発明ではモデル化を行う際の周方向ピッチが、ボディモデル３とパターンモデル４とで異なるため、両部材の結合部において全ての節点を共有させることができない。むしろ節点を共有させようとすると、いずれかの周方向ピッチに合わせてモデル化を行う必要があり、前述の如く解析精度の低下を招いたり或いは計算時間の著しい増大を招く。そこで本発明のように、ボディモデル３とパターンモデル４とで、モデル化に際しての周方向ピッチを違えつつも、上述のようにボディモデル３とパターンモデル４とを計算上結合することによって、解析精度の低下と計算時間の著しい増大とを防止できる。またタイヤモデル２において、パターンを違えた複数種類のパターンモデル４を準備しておけば、このパターンモデル４だけを取り替えて種々のトレッドパターンのタイヤモデル２を容易に設定することができる。
【００２９】
なお図１４に誇張して略示するように、本実施形態のタイヤモデル２では、パターンモデル４の前記周方向ピッチＳｂが、ボディモデル３の前記周方向ピッチＳａに比べて小さいため、より滑らかとなって円形に近づく。このような形状の相違により、両モデルを結合すると、パターンモデル４の、前記ボディモデル３の外周面３ｏからの厚さｔがタイヤ周方向で異なる。具体的には、ボディモデル３の節点位置での厚さｔａが小さくなり、かつボディモデル３のタイヤ周方向で隣り合う前記節点の中間位置での厚さｔｂが大きくなる（ｔｂ＞ｔａ）。そして、このようなタイヤモデル２では、例えば接地シミュレーション又は転動シミュレーションを行った場合、実車評価等では本来接地圧が均一化する部分であるにも拘わらず、接地圧分布が不均一となり、解析結果が実車評価とはかけ離れたものとなる。
【００３０】
そこで、本発明では、タイヤモデル２において、前記パターンモデル４の外周面４ｏが、前記ボディモデル３の外周面３ｏと平行に近づく向きに該パターンモデル４の節点を移動させる処理を行う（変形ステップＳ４）。この変形ステップＳ４の一態様としては、例えば図１５に示すように、前記パターンモデル４の外周面４ｏが、前記ボディモデル３の外周面３ｏと平行な外周面４ｏ１に変化するようにその節点を移動させることができる。この場合、パターンモデル４の前記厚さｔａ、ｔｂをタイヤ周方向で実質的に一定とすることができる。従って、シミュレーションによる接地圧の均一化などを図り、実車評価時と近似した解析結果を得ることができる。
【００３１】
前記パターンモデル４の外周面の節点ｎを移動させる方法は、特に限定されず、種々の方法で実施することができる。例えば、図１６に誇張して示すように、ボディモデル３の外周面３ｏから厚さｔで平行な仮想面ＶＰを設定し、現在のパターンモデル４の外周面４ｏに現れる各節点ｎからこの仮想面ＶＰまでの法線ベクトルｊ１、ｊ２…を求め、これに基づき各節点ｎを移動させればよい。これにより、前記パターンモデル４の節点ｎと前記ボディモデル３の外周面３ｏとの相対距離が変えることができる。そして移動後の節点ｎ’の位置は、コンピュータ装置１の記憶装置に記憶させることができる。
【００３２】
また前記変形ステップＳ４の他の態様として、前記パターンモデル４の外周面４ｏを、前記ボディモデルの外周面と平行とするのに要する各節点ｎの移動量Ｊ（これは前記各法線ベクトルｊ１、ｊ２…の大きさにより与えられる）の０．３〜０．７倍の移動量Ｊａで各節点ｎを移動させることができる。図１６には、比（Ｊａ／Ｊ）を０．５に設定した場合の移動後のパターンモデル４の外周面４ｏ２を３点鎖線にて示している。この例では、パターンモデル４の前記厚さはタイヤ周方向で一定とするものではないが、一定に近づけつつパターンモデル４の該主面の滑らかな円弧形状を維持させることができる。これは、例えばタイヤモデル２を仮想路面で走行させる転動シミュレーションを行う際に、路面と接地するパターンモデル４の外周面の凸凹化を減じ、上下方向の大きな振動成分が生じるのを効果的に防止できる。
【００３３】
ここで、前記移動量の比（Ｊａ／Ｊ）が０．３未満であれば、パターンモデル４の厚さの不均一が解析精度の低下に現れやすく、逆に０．７倍を超えると、外周面の滑らかさが損なわれ、多角形化が進むため、転動シミュレーションにおいて不利となり易い。このような観点より、前記節点の移動量の比（Ｊａ／Ｊ）は、０．４〜０．６程度とするのが特に望ましい。
【００３４】
【実施例】
（テスト１）
表１に示す仕様に基づいてタイヤモデルを設定した。実施例１、実施例２は本発明の方法により作成したタイヤモデル（タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５）である。実施例１のタイヤモデルは、図１５に示すようにパターンモデルの外周面をボディモデルの外周面と実質的に平行としたもの、実施例２は図１６に３点鎖線で示すように、移動量の比をコントロール（Ｊａ／Ｊ＝０．５）とし、パターンモデルの外周面の滑らかさと厚さの均一化との両立を狙ったものである。また比較例１は、実施例１、２から変形ステップを行わなかったもの、比較例２は比較例１と同様であるがボディモデルの周方向ピッチに合わせてモデル化したものを示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
上記各タイヤモデルを使用して、内圧２００ｋＰａ、リム６．５ＪＪ、縦荷重４．５ｋＮ、スリップ角１゜、速度１０km／Ｈかつ平坦な仮想路面上で転動シミュレーションを行った。シミュレーションでは、上記転動走行により得られたコーナリングフォースを出力するとともに、計算時間を測定した。なおシミュレーションは、汎用解析ソフトウエア「ＬＳ−ＤＹＮＡ」と日本電気製のコンピュータＳＸ−４を使用して行なった。なお表１には実際のタイヤについて測定した結果を合わせて表示し、解析精度を比較した。テストの結果などを表１に示す。
【００３７】
テストの結果、実施例のものは解析精度を高めつつ計算時間の短縮化を図っていることが確認できた。次に、比較例１と実施例１とを仮想路面に静的に接地させたシミュレーションを行い接地形状を求めた。これを図１７、図１８に示す。色の濃淡で接地圧の分布を示すが、実施例１のものは比較例１のものに比べてより均一化していることが確認できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、カーカス、ベルトを含みかつタイヤ周方向に同一断面形状で連続するタイヤボディ部を要素でモデル化したボディモデルと、前記タイヤボディ部よりもタイヤ半径方向外側をなすパターン部を、前記ボディ部要素モデルよりも小さい周方向ピッチの要素でモデル化したリング状のパターンモデルとをそれぞれ個別に設定し、前記ボディモデルの外周面と前記パターンモデルの内周面とを結合してタイヤモデルを設定しているため、路面と接地するパターン部においては、より詳細に解析することができる。またボディモデルの要素は、パターンモデルに比して相対的に大きいため、タイヤモデルの要素数が大幅に増大するのを防止できる。従って、解析精度の向上を図りつつ、計算時間の短縮化が期待できる。
【００３９】
また請求項１記載の発明では、タイヤモデルにおいて、パターンモデルの外周面及び内周面が、前記ボディ部要素モデルの外周面と平行に近づく向きに該パターンモデルの節点を移動させる変形ステップを含むことによって、要素数の相違に基づく、ボディモデルの外周面からのパターンモデルの外周面までの厚さの変化を減じることでさらに解析精度を向上させることができる。
【００４０】
また請求項２記載の発明のように、変形ステップが、前記パターンモデルの外周面及び内周面を、前記ボディ部要素モデルの外周面と平行として該パターンモデルの前記ボディモデルの外周面からの厚さを実質的に一定とするときには、パターン部の解析精度をより向上するのに役立つ。
【００４１】
また請求項３記載の発明のように、前記変形ステップは、前記パターンモデルの外周面及び内周面を、前記ボディ部要素モデルの外周面と平行とするのに要する各節点の移動量Ｌの０．３〜０．７倍の移動量で各節点を移動させるときにはパターンモデルの外周面の滑らかさを維持しつつパターン部の解析精度を向上するのに役立つ。
【００４２】
また請求項４記載の発明のように、前記パターンモデルは、要素の周方向ピッチが前記ボディモデルの要素の周方向ピッチの１／ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）であるときには、前記変形ステップの計算を簡素化でき、モデルの作成からの計算時間をさらに短縮化しうる。
【００４３】
また請求項５記載の発明のように、前記ボディ設定ステップは、タイヤ子午線断面に定義された各節点を、仮想のタイヤ回転軸の周りに周方向ピッチで連続して複写することにより前記ボディモデルを設定することにより、モデルの作成からの計算時間をさらに短縮化しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤの断面図である。
【図２】コンピュータ装置の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】ボディモデルの一例を示す斜視図である。
【図５】ボディモデル設定ステップの一例を示すフローチャートである。
【図６】ボディモデルの断面図である。
【図７】ボディモデルを設定方法を例示する斜視図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は要素化を例示する斜視図である。
【図９】コード補強材のモデル化を示す概念図である。
【図１０】パターンモデルの斜視図である。
【図１１】パターンモデルの展開図である。
【図１２】タイヤモデルの展開図である。
【図１３】ボディモデルとパターンモデルとの結合を説明する側面略図である。
【図１４】ボディモデルとパターンモデルとの結合を説明する側面略図である。
【図１５】パターンモデルの変形ステップを例示する側面略図である。
【図１６】パターンモデルの変形ステップの他の例を示す側面拡大略図である。
【図１７】実施例１の接地圧分布図である。
【図１８】比較例１の接地圧分布図である。
【図１９】（Ａ）はタイヤ、（Ｂ）はそのタイヤモデルをそれぞれ示す斜視図である。
【図２０】（Ａ）はタイヤのトレッド面、（Ｂ）はタイヤモデルのトレッド面をそれぞれ示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｔ タイヤ
２ タイヤモデル
３ ボデイモデル
４ パターンモデル
５ コード補強材要素モデル
７ 仮想路面

Claims (5)

1. 評価しようとするタイヤを数値解析が可能な有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを作成するタイヤモデルの作成方法であって、
   少なくともカーカス、ベルトを含むコード補強材と、サイドウォールゴム、ビードゴムを含むゴム部と、ビードコアとがタイヤ周方向に同一断面形状で連続するタイヤボディ部を要素でモデル化したボディモデルを設定するボディモデル設定ステップと、
   前記タイヤボディ部よりもタイヤ半径方向外側をなすパターン部を、前記ボディモデルよりも小さい周方向ピッチでモデル化したリング状のパターンモデルを設定するパターンモデル設定ステップと、
   前記ボディモデルの外周面と前記パターンモデルの内周面とを結合してタイヤモデルを設定する結合ステップと、
   前記タイヤモデルにおいて、パターンモデルの外周面が前記ボディモデルの外周面と平行に近づく向きに、該パターンモデルの節点を移動させることにより、前記パターンモデルの節点と前記ボディモデルの外周面との相対距離を変える変形ステップとを含むことを特徴とするタイヤモデル作成方法。
2. 前記変形ステップは、前記パターンモデルの外周面を、前記ボディモデルの外周面と実質的に平行とすることを特徴とする請求項１記載のタイヤモデルの作成方法。
3. 前記変形ステップは、前記パターンモデルの外周面を、前記ボディモデルの外周面と実質的に平行とするのに要する各節点の移動量の０．３〜０．７倍の移動量で前記各節点を移動させることを特徴とする請求項１記載のタイヤモデルの作成方法。
4. 前記パターンモデルは、前記要素の周方向ピッチが前記ボディモデルの要素の周方向ピッチの１／ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）である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モデルの作成方法。
5. 前記ボディモデル設定ステップは、前記タイヤボディ部のタイヤ子午線断面に定義された各節点を、仮想のタイヤ回転軸の周りに小さな周方向ピッチで連続して複写する処理を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤモデルの作成方法。

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