JP4469172B2 - タイヤのシミュレーション方法 - Google Patents
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Description
W=Σπ・E・(εp /2) 2 ・tanδ
(ここで、Σは、全タイヤ座標系についての総和を示し、Eは各要素の貯蔵弾性率、tanδは各要素の損失正接である。)
W=Σ(μ・|εi+1 −εi |)
(ここで、μは各要素の減衰特性で、上記ゴム材についての実際の粘弾性特性試験から得られる応力−歪曲線のヒステリシスループの面積Aを粘弾性特性試験において用いた歪振幅εmで除した値、εi とεi+1 とは、周方向で隣り合う2つの要素の各歪、i=1〜nであるが、i=nのとき、i+1には1を代入する。)
図1には、本発明の転がり抵抗予測方法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、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記憶装置、CD−ROMやフレキシブルディスクのドライブ1a1、1a2を適宜具えている。そして、前記大容量記憶装置には後述する方法を実行するための処理手順(プログラム)が記憶されている。コンピュータ装置1にはEWSなどが好適である。
(1)の位置 X方向:0、Y方向:a
(2)の位置 X方向:a、Y方向:0
W=Σπ・E・(εp /2)2 ・tanδ …(1)
ここで、Σは各成分の全ての和を意味し、Eは各要素の貯蔵弾性率、tanδは各要素の損失正接である。
歪の増分と減分とはタイヤ1回転において同量であるため、歪の変化量(周方向で隣り合う要素間での歪の差)の絶対値を積算することにより、図15(B)に示す、Σ|Δε|が得られる。この積算値Σ|Δε|の半分の値が前記図14(C)のεp に相当する。このような歪経路法では、エネルギーロスが、歪の変化量に基づいて計算される。従って、歪の履歴の波形においてピークが複数個ある場合でも、該ピーク数による影響を受けず比較的精度良くエネルギーロスが計算できる。
εp ={Σ|εi+1 −εi |}/2 …(2)
ここで、i=1〜nである。ただし、i=nのとき、i+1には1を代入する。またεi とεi+1 とは、周方向で隣り合う2つの要素の各歪を表す。そして、各要素の単位体積当たりのエネルギーロスWは、下記式(3)により計算することができる。
W=Σπ・E・(εp /2)2 ・tanδ …(3)
ここで、Σは、全タイヤ座標系についての総和(ソリッド要素については、6成分、膜要素については2成分)を示し、Eは各要素の貯蔵弾性率、tanδは各要素の損失正接である。
RR={Σ(W・V)}/2πR …(4)
ここで、Vは各要素の体積、Rはタイヤの荷重半径であり、Σは、エネルギーロスWとその要素の体積Vとの積について全要素の和を示す。
W=Σ(μ・|εi+1 −εi |) …(5)
ここで、Σはタイヤモデルの1周分についての総和を示し、μは各要素の減衰特性、i=1〜nである。ただし、i=nのとき、i+1には1を代入する。またεi とεi+1 とは、周方向で隣り合う2つの要素の各歪を表す。そして、これらからタイヤモデルの転がり抵抗RRは、前記式(4)に基づいて計算しうる。
2a、2b… 要素
e1 ソリッド要素
5a、5b 膜要素
Claims (3)
- コンピュータを用いてタイヤのシミュレーションを行うタイヤのシミュレーション方法であって、
ゴム材、カーカスとベルトとを含む繊維複合材及び非伸張性のビードコアがタイヤ周方向に同一断面形状で連続しかつ数値解析が可能な要素でモデル化されたタイヤモデルを設定するステップと、
予め定めた境界条件に基づいてタイヤモデルを転動させることなく路面モデルに接地させるステップと、
少なくともゴム材をモデル化した要素について、タイヤ子午線方向、タイヤ周方向及びタイヤ厚さ方向についてそれぞれ垂直歪とせん断歪とを含んだ6成分歪のタイヤ1回転時の履歴を、前記接地させたタイヤモデルの周方向の歪分布から計算するステップと、
前記ゴム材の少なくとも一つの要素について、歪の変化量の絶対値をタイヤモデルの1周分について積算した値に基づいてエネルギーロスを計算するステップとを含み、
前記エネルギーロスは、下式で計算されることを特徴とするタイヤのシミュレーション方法。
W=Σπ・E・(εp /2)2 ・tanδ
(ここで、Σは、全タイヤ座標系についての総和を示し、Eは各要素の貯蔵弾性率、εpは、周方向で隣り合う要素間での歪の差の絶対値をタイヤモデルの1周分について積算した積算値の半分の値、tanδは各要素の損失正接である。)
- コンピュータを用いてタイヤのシミュレーションを行うタイヤのシミュレーション方法であって、
ゴム材、カーカスとベルトとを含む繊維複合材及び非伸張性のビードコアがタイヤ周方向に同一断面形状で連続しかつ数値解析が可能な要素でモデル化されたタイヤモデルを設定するステップと、
予め定めた境界条件に基づいてタイヤモデルを転動させることなく路面モデルに接地させるステップと、
少なくともゴム材をモデル化した要素について、タイヤ子午線方向、タイヤ周方向及びタイヤ厚さ方向についてそれぞれ垂直歪とせん断歪とを含んだ6成分歪のタイヤ1回転時の履歴を、前記接地させたタイヤモデルの周方向の歪分布から計算するステップと、
前記ゴム材の少なくとも一つの要素について、歪の変化量の絶対値をタイヤモデルの1周分について積算した値に基づいてエネルギーロスを計算するステップとを含み、
前記エネルギーロスは、下式で計算されることを特徴とするタイヤのシミュレーション方法。
W=Σ(μ・|εi+1 −εi |)
(ここで、Σはタイヤモデルの1周分についての総和を示し、μは各要素の減衰特性で、上記ゴム材についての実際の粘弾性特性試験から得られる応力−歪曲線のヒステリシスループの面積Aを粘弾性特性試験において用いた歪振幅εmで除した値、εi とεi+1 とは、周方向で隣り合う2つの要素の各歪、i=1〜nであるが、i=nのとき、i+1には1を代入する。)
- 前記タイヤモデルは、前記ゴム材が、線形弾性体又は非圧縮性超弾性体からなるソリッド要素でモデル化され、かつ前記繊維複合材が、直交異方性を有する膜要素でモデル化されてなる請求項1又は2に記載のタイヤのシミュレーション方法。
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