JP4659070B2 - タイヤの走行シミュレーション方法 - Google Patents
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Description
本発明のタイヤの走行シミュレーション方法では、十分な泥の厚さを有する路面でタイヤを走行させる泥上走行シミュレーションを例に挙げ図面に基づき説明する。
<軸方向の圧縮塑性ひずみ>
εa=ΔL/L0
L0 :コンテナで包まれた円柱状の泥の初期の軸方向長さ
ΔL:その軸方向の変位量
<軸方向の軸差応力>
(σa−σr)
σa:最大主応力(軸方向応力で、シリンダの押圧力をコンテナで包まれた円柱状の泥の断面積で除した値)
σr:最小主応力(拘束圧)
△t<Lmin /C …(1)
εv=1−(ρ/ρ0) …(2)
ただし、引張を正、圧縮を負とし、ρは要素の現在の密度、ρ0は要素の初期(圧力=0のとき)の密度である。
P=a1μ+a2μ2 …(3)
ここで、a1、a2は泥に関する材料定数、μは圧力による体積圧縮率(圧縮を正とする)で下記式(4)により得られるものとする。
μ=−εv=(ρ/ρ0)−1 …(4)
σx'=σx −P …(5)
σy'=σy −P …(6)
σz'=σz −P …(7)
J2 =σx'・σy'+σy'・σz'+σz'・σx'−τxy 2 −τyz 2 −τzx 2 …(8)
ただし、τxy、τyz、τzxはそれぞれ、せん断応力である。
このステップでは、泥路面モデル6の各要素のひずみ増分は、全て弾性変形とみなされてそれらの応力が計算される。
6 泥路面モデル
Claims (5)
- 数値解析が可能な要素でタイヤをモデル化したタイヤモデルを設定するステップと、
数値解析が可能な要素で泥の路面をモデル化した泥路面モデルを設定するステップと、
タイヤモデルと泥路面モデルとを接触させかつ前記タイヤモデルが前記泥路面モデルに対して転動する条件を与え、タイヤモデル及び泥路面モデルの変形計算をコンピュータを用いて微小な時間増分毎に行うことによりタイヤの走行シミュレーションを行うシミュレーションステップとを含み、
かつ前記泥路面モデルの各要素には、応力状態及びひずみ速度に基づいて物理特性が異なる弾塑性特性、
圧縮応力状態では破壊しない一方、引張応力状態では特定の破壊ひずみで破壊する崩壊特性、並びに
前記タイヤモデルと前記泥路面モデルとの間の粘着力及び粘着摩擦力が定義され、
前記崩壊特性は、解析対象となる前記泥を、実質的な剛性を持たない柔軟な材料から形成された中空円筒状のコンテナに封止し、該コンテナの外周面に拘束圧を作用させるとともに内部の中空部に圧力を作用させることでコンテナ内部の前記泥に周方向の引張応力を与えて破壊させる中空円筒引張り試験を少なくとも2種類の拘束圧の下で行う段階と、
前記中空円筒引張り試験の結果に基づいて前記破壊ひずみを計算する段階とを含んで定義されることを特徴とするタイヤの走行シミュレーション方法。 - 前記弾塑性特性は、少なくとも2種類の拘束圧の下での応力−ひずみの関係が定義される請求項1記載のタイヤの走行シミュレーション方法。
- 前記弾塑性特性は、解析対象となる前記泥を用いて少なくとも2種類の拘束圧で三軸圧縮試験を行う段階と、
前記三軸圧縮試験の結果に基づいて前記応力−ひずみの関係を設定する段階とを含んで定義される請求項1又は2記載のタイヤの走行シミュレーション方法。 - 前記応力−ひずみの関係は、応力の上昇に伴いひずみが0から降伏点まで滑らかに上昇する第1の変形領域と、
この第1の変形領域に続くとともに応力のゆるやかな上昇を伴いながら前記ひずみが前記降伏点から増加する第2の変形領域とを少なくとも含む請求項2又は3記載のタイヤの走行シミュレーション方法。 - 前記シミュレーションステップは、前記泥路面モデルの要素の応力状態を計算する段階と、
要素に作用する圧力に基づいて応力−塑性ひずみ曲線を求める段階と、
前記泥モデルの要素の応力状態が前記応力−塑性ひずみ曲線を超えているか否かを判定する段階と、
前記泥モデルの要素の応力状態が前記応力−塑性ひずみ曲線を超えている場合、前記要素の応力を応力−塑性ひずみ曲線上の値に修正する段階とを含む請求項1乃至4のいずれかに記載のタイヤの走行シミュレーション方法。
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