JP4635668B2 - タイヤ性能の予測方法及びタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム、並びにタイヤ/ホイール組立体モデルの作成方法 - Google Patents
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Description
この実施の形態に係るタイヤ性能の予測方法は次の点に特徴がある。すなわち、リム側の嵌合面とビード部側の嵌合面とが対向し、かつ所定の間隔をもって配置されるように設定される少なくとも一部のリムモデル及びタイヤモデルを作成する。そして、タイヤモデルのビード部側の嵌合面と、リムモデルのリム側の嵌合面との径方向における位置を合わせ、リムモデルに生じている応力又はひずみをリセットしてから、タイヤモデルのビード部をリムモデルへ嵌合させる。その後、ホイールに装着したタイヤや、タイヤ/ホイール組立体の諸性能を予測する。なお、この実施の形態に係るタイヤ性能の予測方法は、コンピュータを用いたシミュレーションによって実現できる。
次に、タイヤモデルのビード部とリムモデルのリムとを嵌合させる手順の変形例を説明する。図13は、ビード部とリムとを嵌合させる手順の第1変形例を示す説明図である。図13に示す例では、リムモデル20のホイールの中心軸Yrvを、タイヤモデル30のビード部31、32から離れる方向にタイヤの中心軸YtからΔRrだけずらして配置する。そして、リムモデル20のリム半径Rrと、タイヤモデル30のビード半径Rtとは同じ大きさに設定してある。これによって、径方向においてはビード部側嵌合面Sbとリム側嵌合面Srとが所定の間隔ΔRrをもって、かつリム側嵌合面Srとビード部側嵌合面Sbとが対向して配置される。
図14−1、図14−2は、ビード部とリムとを嵌合させる手順の第2変形例を示す説明図である。この変形例は、リムモデルに熱ひずみを付与することにより、前記タイヤモデルのビード部側の嵌合面と、前記リムモデルのリム側の嵌合面との径方向における位置を合わせるものである。次においては、リムモデルが3次元の場合を説明するが、リムモデルが2次元の場合でも、考え方は同様である。
この実施例では、本発明に係るタイヤ性能の予測方法及び特許文献1に開示されているシミュレーション方法を用いて、嵌合から内圧の負荷までに要する時間を求めた。手順Aは、特許文献1に開示したシミュレーション方法であり、すべての要素を変形体要素でモデル化した、規定のリム径(この例ではリム半径)のリムモデルを用い、ビード幅をリム幅よりも狭めてからビード幅をリム幅の大きさまで変化させる。そして、ビード部とリムとを嵌合させると同時に内圧を負荷する。ビード幅をリム幅の大きさまで変化させるときのビード部とリムとの摩擦係数は0.01とし、内圧負荷時の摩擦係数も0.01としている。
7 ビードワイヤ
8 ビードフィラ
9 ビード部
10 ホイール
11 リム
12 ハンプ
18 タイヤ/ホイール組立体
20 リムモデル
21、22 リム
23 ハンプ
24 ウェル
30 タイヤモデル
31、32 ビード部
40、100 タイヤ/ホイール組立体モデル
50 タイヤ性能の予測装置
Claims (15)
- ホイールのリムにタイヤのビード部を嵌合させた状態で性能を予測するにあたり、
前記タイヤと、前記ホイールが備える前記リムとを複数の微小要素に分割して、リム側の嵌合面とビード部側の嵌合面とが対向し、かつ所定の間隔を設けて配置されるように、タイヤモデルと少なくとも一部を変形体としたリムモデルとを作成する手順と、
前記リムモデルの径を規定の寸法に変化させることにより、前記タイヤモデルのビード部側の嵌合面と、前記リムモデルのリム側の嵌合面との径方向における位置を合わせる手順と、
前記リムモデルに生じている応力又はひずみをリセットする手順と、
前記タイヤモデルのビード部を前記リムモデルへ嵌合させる手順と、
を含むことを特徴とするタイヤ性能の予測方法。 - 前記タイヤモデルのビード部を前記リムモデルへ嵌合させる前に、前記タイヤモデルのビード部の幅を変更する手順を含むことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ性能の予測方法。
- 前記タイヤモデルのビード部を前記リムモデルへ嵌合させるときに、前記タイヤモデルに内圧を負荷することを特徴とする請求項1又は2に記載のタイヤ性能の予測方法。
- 前記タイヤモデルのビード部側の嵌合面と、前記リムモデルのリム側の嵌合面との径方向における位置を合わせる手順において、
前記リムモデルを構成する微小要素の各節点、又は前記リムモデルを構成する微小要素の各節点と所定の位置関係にある少なくとも一つの参照節点に、強制変位を与えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測方法。 - 前記リムモデルに対して予め熱膨張係数を定義しておき、前記タイヤモデルのビード部側の嵌合面と、前記リムモデルのリム側の嵌合面との径方向における位置を合わせる際には、前記リムモデルに熱ひずみを付与することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測方法。
- 前記熱膨張係数は異方性を持ち、前記リムモデルに熱ひずみを付与すると、前記リムモデルの周方向のみが変形することを特徴とする請求項5に記載のタイヤ性能の予測方法。
- 前記熱膨張係数は、前記リムモデルの幅方向及び径方向には熱ひずみが発生しないように定義することを特徴とする請求項5又は6に記載のタイヤ性能の予測方法。
- 前記リムモデルには、ハンプが設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測方法。
- 前記タイヤモデルのビード部側の嵌合面と前記リムモデルのリム側の嵌合面との径方向における位置を合わせるときにおける、前記タイヤモデルのビード部と前記リムモデルのリムとの間の第1の摩擦係数を、
前記タイヤモデルのビード部を前記リムモデルへ嵌合させるときにおける、前記タイヤモデルのビード部と前記リムモデルのリムとの間の第2の摩擦係数よりも大きくすることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測方法。 - 前記第1の摩擦係数は、0.1以上1.0以下であり、前記第2の摩擦係数は、0.01以上0.4以下であることを特徴とする請求項9に記載のタイヤ性能の予測方法。
- 前記タイヤモデルのビード部を前記リムモデルへ嵌合させた後における、前記タイヤモデルのビード部と前記リムモデルのリムとの間の第3の摩擦係数を、
前記タイヤモデルのビード部を前記リムモデルへ嵌合させるときにおける、前記タイヤモデルのビード部と前記リムモデルのリムとの間の第2の摩擦係数よりも大きくすることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測方法。 - 前記第3の摩擦係数は、0.5以上2.0以下であることを特徴とする請求項11に記載のタイヤ性能の予測方法。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載のタイヤ性能の予測方法をコンピュータに実行させることを特徴とするタイヤ性能の予測用コンピュータプログラム。
- 微小要素に分割されるとともに、リム側の嵌合面とビード部側の嵌合面とが対向し、かつ所定の間隔をもって配置されるように設定されるタイヤモデル、及び少なくとも一部が変形体のリムモデルを作成する手順と、
前記リムモデルの径を規定の寸法に変化させることにより、前記タイヤモデルのビード部側の嵌合面と前記リムモデルのリム側の嵌合面との径方向における位置を合わせてから、前記リムモデルに生じている応力又はひずみをリセットした後、前記タイヤモデルのビード部を前記リムモデルへ嵌合させる手順と、
を含むことを特徴とするタイヤ/ホイール組立体モデルの作成方法。 - 前記リムモデルには、ハンプを設けることを特徴とする請求項14に記載のタイヤ/ホイール組立体モデルの作成方法。
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