JP6065472B2 - Tire model creation method, tire cross-sectional shape determination method, tire model creation device, and program - Google Patents

Tire model creation method, tire cross-sectional shape determination method, tire model creation device, and program Download PDF

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Description

本発明は、コンピュータを用いて作成するタイヤモデル作成方法、タイヤ断面形状決定方法に関し、さらに、タイヤモデル作成装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to a tire model creation method and a tire cross-sectional shape determination method created using a computer, and further relates to a tire model creation device and a program.

従来、構造体の構造や形状等の設計では、構造体を試作して実験を行うことによって性能評価が行われ、また、構造体の構造解析モデルを作成し、有限要素法等をはじめとする種々の構造解析手法を用いて数値実験を行って性能評価が行われる。さらに、その性能評価の結果に基づいて、構造体や構造解析モデルの再試作・再作成が行われる、いわゆる試行錯誤による設計探索が多かった。そのため、設計者の所望する最適な構造体を設計するには、多大の労力や多大の時間、さらには多大の試作コストを費やす必要があった。   Conventionally, in the design of the structure and shape of a structure, performance evaluation is performed by making a prototype of the structure and conducting an experiment, and a structure analysis model of the structure is created, including the finite element method Performance evaluation is performed by conducting numerical experiments using various structural analysis methods. Furthermore, there are many design searches by so-called trial and error, in which re-production / re-creation of structures and structural analysis models is performed based on the results of performance evaluation. Therefore, to design an optimum structure desired by the designer, it has been necessary to spend a great deal of labor, a lot of time, and a lot of trial production costs.

この点については、タイヤ製造業者においても同様であり、空気入りタイヤ（以降、タイヤという）の設計は、試行錯誤による試作や数値実験により、多大な労力、時間およびコストを必要とした。特に、タイヤの回転軸を含む平面で切断した断面形状、すなわちタイヤ断面の形状は、タイヤ性能に大きな影響を及ぼすため、所望のタイヤ性能を得るためには特に慎重に設計する必要があった。
ところで、今日、コンピュータ等による数値計算の高速処理の向上により、最適な製品性能を得るための数値計算による最適設計手法が種々提案されている。これによると、上記問題を解決し、効率よく最適設計を行うことができるとされている。しかし、構造体であるタイヤは、タイヤ断面の形状の規定方法の複雑さに起因して上記最適設計手法が十分に活かされ難いといった問題があった。 This is also true for tire manufacturers, and the design of pneumatic tires (hereinafter referred to as tires) required a great deal of labor, time, and cost through trial and error trials and numerical experiments. In particular, the cross-sectional shape cut along the plane including the rotation axis of the tire, that is, the shape of the tire cross-section, has a great influence on the tire performance, so that it has been necessary to design it with particular care in order to obtain the desired tire performance.
By the way, various optimum design methods based on numerical calculation for obtaining optimum product performance have been proposed today by improving high-speed processing of numerical calculation by a computer or the like. According to this, it is said that the above problem can be solved and an optimum design can be efficiently performed. However, the tire as a structure has a problem that the optimum design technique is not sufficiently utilized due to the complexity of the method for defining the shape of the tire cross section.

これに対して、タイヤ設計に好適に用いられる最適形状設計方法が知られている（特許文献１）。
この最適形状設計方法では、製品形状の複数の基底断面形状を製品形状の固有振動モードの変形形状とし、この基底断面形状を実験計画法に基づき線型的に組み合わせて複数のサンプル製品形状を生成し、この生成されたサンプル製品形状の製品性能の評価値を求め、この製品性能の評価値に基づき、評価値が最適値となる最適製品形状を抽出する。 On the other hand, the optimal shape design method used suitably for tire design is known (patent document 1).
In this optimum shape design method, a plurality of base cross-sectional shapes of the product shape are made deformed shapes of the natural vibration mode of the product shape, and a plurality of sample product shapes are generated by linearly combining the base cross-sectional shapes based on the experimental design method. Then, the evaluation value of the product performance of the generated sample product shape is obtained, and the optimum product shape with the evaluation value being the optimum value is extracted based on the evaluation value of the product performance.

特開２００２−１５０１０号公報JP 2002-15010 A

上述の公知の最適形状設計方法をタイヤ断面形状に適用する場合、当該方法は、目標とするタイヤ性能を最適化するために、多様な基底タイヤ断面形状を用いることが好ましい。このためには、タイヤ断面形状における１次及び高次の固有振動モードの変形形状が好適に用いられる。そして、最適なタイヤ断面形状を探索するために作成される試行タイヤ断面形状は、固有振動モードの次数と、固有振動モードの変形形状を基底タイヤ断面形状として線型的に組み合わせるときの重み付けの重み強度の値と、によってつくられる。そして、目標とするタイヤ性能を定めてタイヤ性能を評価するとき、例えばタイヤ断面形状を上述した重み強度の値を種々変化させることでタイヤ断面形状を種々変えながら、新たなタイヤ断面形状を作成する。新たなタイヤ断面形状を作成するたびにこのタイヤ断面形状を有するタイヤモデルを作成してタイヤ性能のシミュレーション計算を行う。例えば、転がり抵抗を低減するためにタイヤモデルを路面モデル上で転がして、この時タイヤ回転軸に作用する前後力を転がり抵抗として算出する。あるいは、摩耗寿命を向上するためにタイヤモデルを路面モデル上で転がして、タイヤモデルと路面モデルとの間に作用するせん断力やタイヤモデルの接地面の路面モデルに対するすべり量等を求めて、摩擦エネルギを算出することにより、摩耗寿命を算出する。   When the above-described known optimum shape design method is applied to the tire cross-sectional shape, it is preferable that the method uses various base tire cross-sectional shapes in order to optimize the target tire performance. For this purpose, the deformed shapes of the primary and higher-order natural vibration modes in the tire cross-sectional shape are preferably used. The trial tire cross-sectional shape created to search for the optimal tire cross-sectional shape is the weighting intensity of weight when the order of the natural vibration mode and the deformation shape of the natural vibration mode are linearly combined as the base tire cross-sectional shape. And the value of Then, when the target tire performance is determined and the tire performance is evaluated, for example, a new tire cross-sectional shape is created while changing the tire cross-sectional shape by variously changing the above-described weight strength values of the tire cross-sectional shape. . Each time a new tire cross-sectional shape is created, a tire model having this tire cross-sectional shape is created and a tire performance simulation calculation is performed. For example, in order to reduce rolling resistance, a tire model is rolled on a road surface model, and the longitudinal force acting on the tire rotation axis at this time is calculated as rolling resistance. Alternatively, the tire model is rolled on the road surface model in order to improve the wear life, and the shear force acting between the tire model and the road surface model, the slip amount of the ground contact surface of the tire model with respect to the road surface model, etc. The wear life is calculated by calculating the energy.

このようなタイヤ性能について、同時に２つ以上のタイヤ性能が予め定められた条件を満足するように、最適なタイヤ断面形状を探索する場合がある。この場合、シミュレーション計算に適したタイヤモデルを用いて精度の高いタイヤ性能の評価を行う点から、異なるメッシュ構造を有するタイヤモデルを作成しなければならない。例えば、転がり抵抗を算出するために行うシミュレーション計算では、サイド部からビード部にかけて細かなメッシュ構造を有するタイヤモデルを使用する。摩耗エネルギを算出するために行うタイヤ性能のシミュレーション計算では、トレッド部において細かなメッシ構造を有するタイヤモデルを使用する。すなわち、タイヤ性能のシミュレーション計算に用いるタイヤモデルは、タイヤ性能に適した異なるメッシュ構造のタイヤモデルが用いられる。   With regard to such tire performance, an optimal tire cross-sectional shape may be searched so that two or more tire performances satisfy a predetermined condition at the same time. In this case, tire models having different mesh structures must be created from the viewpoint of highly accurate evaluation of tire performance using a tire model suitable for simulation calculation. For example, in the simulation calculation performed to calculate the rolling resistance, a tire model having a fine mesh structure from the side part to the bead part is used. In the tire performance simulation calculation for calculating the wear energy, a tire model having a fine mesh structure in the tread portion is used. That is, a tire model having a different mesh structure suitable for tire performance is used as a tire model used for simulation calculation of tire performance.

しかし、同じタイヤ断面に対して異なるメッシュ分割を行って作成した異なるメッシュ構造のタイヤモデルを、上述の最適形状設計方法に適用した場合、タイヤモデルのメッシュ構造が異なるため、タイヤモデルにおける１次あるいは高次の固有振動モードの変形形状は微妙に異なる。このため、固有振動モードの変形形状である基底タイヤ断面の形状を重み付けの重み強度を用いて線型的に組み合わせることによってつくられるタイヤ断面の形状は、異なるメッシュ構造を有する上記タイヤモデル間では異なり易い。すなわち、２つ以上のタイヤ性能に対する最適なタイヤ断面の形状は、メッシュ構造の異なるタイヤモデル間で異なり易く、１つの最適なタイヤ断面形状を得ることができない、といった問題があった。つまり、上述した最適形状設計方法をタイヤ断面に適用しても、２つ以上のタイヤ性能に対して最適な１つのタイヤ断面形状を得ることが困難である。   However, when a tire model having a different mesh structure created by performing different mesh divisions on the same tire cross section is applied to the above-described optimum shape design method, the tire model has a different mesh structure. The deformation shapes of higher-order natural vibration modes are slightly different. For this reason, the shape of the tire cross section formed by linearly combining the shape of the base tire cross section, which is a deformed shape of the natural vibration mode, using the weighting weight strength is easily different between the tire models having different mesh structures. . That is, there is a problem that the optimum tire cross-sectional shape for two or more tire performances is easily different between tire models having different mesh structures, and one optimum tire cross-sectional shape cannot be obtained. That is, even if the above-described optimal shape design method is applied to the tire cross section, it is difficult to obtain one optimal tire cross section shape for two or more tire performances.

そこで、本発明は、上述の最適形状設計方法を用いる際に、評価しようとするタイヤ性能が２つ以上あっても最適な１つのタイヤ断面の形状を得ることができるタイヤ断面形状決定方法を提供するとともに、２つ以上のタイヤ性能に対して最適な１つのタイヤ断面を得るために、タイヤモデルを効率よく作成することができるタイヤモデル作成方法、タイヤモデル作成装置およびプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a tire cross-sectional shape determination method that can obtain an optimal tire cross-sectional shape even when there are two or more tire performances to be evaluated when using the above-described optimal shape design method. And providing a tire model creation method, a tire model creation device, and a program capable of efficiently creating a tire model in order to obtain an optimum tire cross section for two or more tire performances And

本発明の一態様は、コンピュータを用いて作成するタイヤモデル作成方法である。当該方法は、
数値解析可能な要素でモデル化された第１のメッシュ構造を有する参照タイヤモデルに関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、前記参照タイヤモデルにおける複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、コンピュータがメモリから呼び出して、前記固有振動モード毎の前記変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定するステップと、
予め定められた１つの基準タイヤ断面に対して、前記参照タイヤモデルの前記第１のメッシュ構造に比べて粗い、異なる第２のメッシュ構造を有する少なくとも２つの基準タイヤモデルを、前記コンピュータが作成するステップと、
前記コンピュータが、前記参照タイヤモデルにおける前記基底タイヤ断面のそれぞれを、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に合わせて再形成することにより、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に適合し、かつ、前記基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成するステップと、
前記第２のメッシュ構造毎に、前記複数の対応基底タイヤモデルのタイヤ断面の形状を重み付け加算することにより、前記コンピュータが、新たなタイヤ断面を有するタイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成するステップと、を有する。 One embodiment of the present invention is a tire model creation method created using a computer. The method is
Information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model having the first mesh structure modeled by the element capable of numerical analysis, the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model. Information is called from a computer by a computer, and the deformation shape for each natural vibration mode is set as a shape of a base tire cross-section; and
The computer creates at least two reference tire models having different second mesh structures that are coarser than the first mesh structure of the reference tire model for a predetermined reference tire cross section. Steps,
The computer re-forms each of the base tire cross-sections in the reference tire model in accordance with the second mesh structure of each of the reference tire models, so that the second mesh structure of each of the reference tire models. A plurality of corresponding base tire models having tire cross sections corresponding to the base tire cross sections for each of the second mesh structures;
For each second mesh structure, the computer creates a tire model having a new tire cross section for each second mesh structure by weighting and adding the tire cross-sectional shapes of the plurality of corresponding base tire models. And a step of performing.

本発明の他の一態様は、コンピュータを用いて決定するタイヤ断面形状決定方法である。当該方法は、
数値解析可能な要素でモデル化された第１のメッシュ構造を有する参照タイヤモデルに関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、前記参照タイヤモデルにおける複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、コンピュータがメモリから呼び出して、前記固有振動モード毎の前記変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定するステップと、
予め定められた１つの基準タイヤ断面に対して、前記参照タイヤモデルの前記第１のメッシュ構造に比べて粗い、異なる第２のメッシュ構造を有する少なくとも２つの基準タイヤモデルを、前記コンピュータが作成するステップと、
前記コンピュータが、前記参照タイヤモデルにおける前記基底タイヤ断面のそれぞれを、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に合わせて再形成することにより、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に適合し、かつ、前記基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成するステップと、
前記第２のメッシュ構造毎に、前記複数の対応基底タイヤモデルのタイヤ断面の形状を重み付け加算することにより、前記コンピュータが、新たな試行タイヤ断面を有する少なくとも２つの試行タイヤモデルを作成するステップと、
前記コンピュータが、少なくとも２つの前記試行タイヤモデルを用いて、前記試行タイヤモデル毎に異なるタイヤ性能のシミュレーションを行うことにより、前記試行タイヤ断面の形状について複数の性能評価を行うステップと、
前記コンピュータが、前記重み付け加算に用いる重み強度の値の変更を行って、前記複数の性能評価を行うことにより、前記複数の性能評価が予め定められた条件に適合する試行タイヤ断面の形状を最適なタイヤ断面形状として決定するステップと、を有する。 Another aspect of the present invention is a tire cross-sectional shape determination method that is determined using a computer. The method is
Information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model having the first mesh structure modeled by the element capable of numerical analysis, the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model. Information is called from a computer by a computer, and the deformation shape for each natural vibration mode is set as a shape of a base tire cross-section; and
The computer creates at least two reference tire models having different second mesh structures that are coarser than the first mesh structure of the reference tire model for a predetermined reference tire cross section. Steps,
The computer re-forms each of the base tire cross-sections in the reference tire model in accordance with the second mesh structure of each of the reference tire models, so that the second mesh structure of each of the reference tire models. A plurality of corresponding base tire models having tire cross sections corresponding to the base tire cross sections for each of the second mesh structures;
For each of the second mesh structures, the computer creates at least two trial tire models having new trial tire cross sections by weighted addition of tire cross-sectional shapes of the plurality of corresponding base tire models; ,
The computer performs a plurality of performance evaluations on the shape of the trial tire cross section by simulating different tire performances for each trial tire model using at least two trial tire models;
The computer changes the value of the weight intensity used for the weighted addition, and performs the plurality of performance evaluations, thereby optimizing the shape of the trial tire cross section that the plurality of performance evaluations meet a predetermined condition. Determining a tire cross-sectional shape.

さらに、本発明の他の一態様は、タイヤモデル作成装置である。当該装置は、
数値解析可能な要素でモデル化された第１のメッシュ構造を有する参照タイヤモデルに関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、前記参照タイヤモデルにおける複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、メモリから呼び出して、前記固有振動モード毎の前記変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定する設定部と、
予め定められた１つの基準タイヤ断面の形状に対して、前記参照タイヤモデルの前記第１のメッシュ構造に比べて粗い、異なる第２のメッシュ構造を有する少なくとも２つの基準タイヤモデルを作成する基準タイヤモデル作成部と、
前記参照タイヤモデルにおける前記基底タイヤ断面のそれぞれを、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に合わせて再形成することにより、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に適合し、かつ、前記基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成する対応基底タイヤモデル作成部と、
前記第２のメッシュ構造毎に、前記複数の対応基底タイヤモデルのタイヤ断面の形状を重み付け加算することにより、新たなタイヤ断面を有するタイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成する試行タイヤモデル作成部と、を有する。 Furthermore, another aspect of the present invention is a tire model creation device. The device is
Information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model having the first mesh structure modeled by the element capable of numerical analysis, the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model. Information is called from the memory, the setting unit for setting the deformation shape for each natural vibration mode as the shape of the base tire cross section,
A reference tire that creates at least two reference tire models having a different second mesh structure that is rougher than the first mesh structure of the reference tire model for a predetermined reference tire cross-sectional shape A model creation unit;
Each of the base tire cross sections in the reference tire model is adapted to the second mesh structure of each of the reference tire models by re-forming according to the second mesh structure of each of the reference tire models, And a corresponding base tire model creating unit that creates a plurality of corresponding base tire models each having a tire cross section corresponding to each of the base tire cross sections for each of the second mesh structures;
A trial tire model that creates a tire model having a new tire cross section for each of the second mesh structures by weighting and adding tire cross-sectional shapes of the plurality of corresponding base tire models for each of the second mesh structures. And a creation unit.

さらに、本発明の他の一態様は、タイヤモデル作成方法をコンピュータに実行させるコンピュータが読み取り可能なプログラムである。当該プログラムは、
数値解析可能な要素でモデル化された第１のメッシュ構造を有する参照タイヤモデルに関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、前記参照タイヤモデルにおける複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、コンピュータがメモリから呼び出して、前記固有振動モード毎の前記変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定する手順と、
予め定められた１つの基準タイヤ断面の形状に対して、前記参照タイヤモデルの前記第１のメッシュ構造に比べて粗い、異なる第２のメッシュ構造を有する少なくとも２つの基準タイヤモデルを、前記コンピュータが作成する手順と、
前記コンピュータが、前記参照タイヤモデルにおける前記基底タイヤ断面のそれぞれを、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に合わせて再形成することにより、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に適合し、かつ、前記基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成する手順と、
前記第２のメッシュ構造毎に、前記複数の対応基底タイヤモデルのタイヤ断面を重み付け加算することにより、前記コンピュータが、新たなタイヤ断面を有するタイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成する手順と、を有し、前記手順をコンピュータに実行させる。 Furthermore, another aspect of the present invention is a computer-readable program that causes a computer to execute a tire model creation method. The program is
Information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model having the first mesh structure modeled by the element capable of numerical analysis, the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model. A procedure in which information is called from a memory by a computer and the deformed shape for each natural vibration mode is set as a shape of a base tire cross section,
The computer includes at least two reference tire models having a second mesh structure different from the first mesh structure of the reference tire model and having a different second mesh structure with respect to a predetermined reference tire cross-sectional shape. The steps to create,
The computer re-forms each of the base tire cross-sections in the reference tire model in accordance with the second mesh structure of each of the reference tire models, so that the second mesh structure of each of the reference tire models. A plurality of corresponding base tire models having tire cross sections corresponding to the base tire cross sections for each of the second mesh structures;
A procedure in which the computer creates a tire model having a new tire cross section for each second mesh structure by weighting and adding tire cross sections of the plurality of corresponding base tire models for each second mesh structure. And causing the computer to execute the procedure.

本発明のタイヤ断面形状決定方法では、評価しようとするタイヤ性能が２つ以上あっても最適な１つのタイヤ断面形状を得ることができる。また、タイヤモデル作成方法、タイヤモデル作成装置、及びプログラムによれば、２つ以上のタイヤ性能に対して最適な１つのタイヤ断面を得るために、タイヤモデルを効率よく作成することができる。このため、タイヤモデル作成方法、タイヤモデル作成装置、及びプログラムは、タイヤ断面形状決定方法に有効に用いることができる。   With the tire cross-sectional shape determining method of the present invention, an optimum tire cross-sectional shape can be obtained even if there are two or more tire performances to be evaluated. In addition, according to the tire model creation method, the tire model creation device, and the program, it is possible to efficiently create a tire model in order to obtain one optimum tire cross section for two or more tire performances. For this reason, the tire model creation method, the tire model creation device, and the program can be effectively used for the tire cross-sectional shape determination method.

本実施形態のタイヤモデル作成方法を実施し、さらに、本実施形態のタイヤ断面形状決定方法を実施するタイヤ断面形状決定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the tire cross-sectional shape determination apparatus which implements the tire model creation method of this embodiment, and also implements the tire cross-sectional shape determination method of this embodiment. 本実施形態で用いる参照タイヤモデルの一例のプロファイル断面の右半分を示す半断面図である。It is a half sectional view showing the right half of a profile section of an example of a reference tire model used in the present embodiment. （ａ），（ｂ）は、本実施形態の基準タイヤモデルのタイヤ断面の例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the example of the tire cross section of the reference | standard tire model of this embodiment. 本実施形態で用いる基準タイヤモデルの節点に与える変位を説明する図である。It is a figure explaining the displacement given to the node of the standard tire model used by this embodiment. 本実施形態のタイヤ断面形状決定方法のフローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flow of the tire cross-sectional shape determination method of this embodiment. （ａ），（ｂ）は、本実施形態で用いる２つの基準タイヤモデルを用いて、最適なタイヤ断面形状を決定したときの結果の一例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows an example of a result when the optimal tire cross-sectional shape is determined using two reference | standard tire models used by this embodiment.

以下、本実施形態のタイヤモデル作成方法、タイヤ断面形状決定方法、タイヤモデル作成装置、及びプログラムについて、添付図面に示す実施形態に基いて説明する。本実施形態のタイヤモデル作成方法は、本実施形態のタイヤ断面形状決定方法の一部分に用いられる。   Hereinafter, a tire model creation method, a tire cross-sectional shape determination method, a tire model creation device, and a program according to the present embodiment will be described based on the embodiments shown in the accompanying drawings. The tire model creation method of this embodiment is used as a part of the tire cross-sectional shape determination method of this embodiment.

（タイヤモデル作成方法の概要）
一般的に、数値解析可能な要素でモデル化されたタイヤモデルは、タイヤ性能の評価のために行うシミュレーション計算（例えば、有限要素法を用いたシミュレーション計算）に用いられるが、シミュレーション計算を精度良くかつ効率よく行って短時間に正確なタイヤ性能の評価を行うために、タイヤ性能に応じてメッシュ構造が異なる。このメッシュ構造が異なることに起因して、基底タイヤ断面となるタイヤモデルにおける１次固有振動モードあるいは高次固有振動モードの変形形状もメッシュ構造に応じて僅かに異なる。このため、この基底タイヤ断面を用いて上述した最適形状設計方法によりタイヤ断面形状を決定すると、タイヤモデルのメッシュ構造によって異なるタイヤ断面形状が決定される、すなわち、評価するタイヤ性能に応じて異なるタイヤ断面形状が決定されることになる。
このため、本実施形態では、数値解析可能な要素でモデル化された１つの参照タイヤモデルの固有振動モードの変形形状を基底タイヤ断面の形状として有する対応基底タイヤモデルを作成する。この対応基底タイヤモデルは、タイヤ性能毎の評価のためのシミュレーション計算に好適に用いることのできる基準タイヤモデルのメッシュ構造を有する。本実施形態では、この対応基底タイヤモデルを重み付け加算することにより、タイヤ性能の評価に用いることができる試行タイヤモデルを作成する。したがって、本実施形態では、シミュレーション計算に適した基準タイヤモデルそれぞれのメッシュ構造に合わせた種々の試行タイヤモデルを効率よく作成することができる。 (Outline of tire model creation method)
In general, tire models modeled with numerically analyzable elements are used for simulation calculations (for example, simulation calculations using the finite element method) for evaluating tire performance. In order to efficiently and accurately evaluate tire performance in a short time, the mesh structure varies depending on the tire performance. Due to the difference in the mesh structure, the deformation shape of the primary natural vibration mode or the high-order natural vibration mode in the tire model having the cross section of the base tire is slightly different depending on the mesh structure. For this reason, when the tire cross-sectional shape is determined by the above-described optimal shape design method using the base tire cross-section, a different tire cross-sectional shape is determined depending on the mesh structure of the tire model, that is, different tires depending on the tire performance to be evaluated. The cross-sectional shape will be determined.
For this reason, in the present embodiment, a corresponding base tire model having the deformation shape of the natural vibration mode of one reference tire model modeled with elements capable of numerical analysis as the base tire cross-sectional shape is created. The corresponding base tire model has a mesh structure of a reference tire model that can be suitably used for simulation calculation for evaluation for each tire performance. In this embodiment, a trial tire model that can be used for evaluation of tire performance is created by weighting and adding the corresponding base tire models. Therefore, in this embodiment, it is possible to efficiently create various trial tire models that match each mesh structure of the reference tire model suitable for the simulation calculation.

本実施形態のタイヤ断面形状作成方法は、後述するタイヤ断面形状決定装置１０（図１参照）を用いて行われる。タイヤ断面形状決定装置１０は、コンピュータにより構成される。装置１０は、本実施形態のタイヤモデル作成装置を含み、本実施形態のタイヤモデル作成方法及びタイヤ断面形状決定方法を行う。
まず、装置１０は、数値解析可能な要素でモデル化されたメッシュ構造を有する参照タイヤモデルに関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、参照タイヤモデルにおける複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、メモリから呼び出して、固有振動モード毎の変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定する。
次に、装置１０は、定められた１つの基準タイヤ断面の形状に対して、参照タイヤモデルのメッシュ構造に比べて粗いメッシュ分割がなされた基準タイヤモデルを作成する。
この後、装置１０は、参照タイヤモデルにおける基底タイヤ断面のそれぞれを、基準タイヤモデルのメッシュ構造に合わせて再形成することにより、基準タイヤモデルのメッシュ構造に適合し、かつ、基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを作成する。
装置１０は、作成した複数の対応基底断面タイヤモデルのタイヤ断面を重み付け加算することにより、新たなタイヤ断面を有するタイヤモデルを作成する。このタイヤモデルが、複数のタイヤ性能のそれぞれが与えられた条件を満足するような最適なタイヤ断面形状を探索する際に用いる試行タイヤモデルとして用いられる。
このように、本実施形態では、複数の対応基底タイヤモデルを作成するとき、参照タイヤモデルにおける基底タイヤ断面のそれぞれを、基準タイヤモデルのメッシュ構造に合わせて再形成することにより、基準タイヤモデルのメッシュ構造に適合し、かつ、基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する対応基底タイヤモデルを作成するので、基準タイヤモデルのメッシュ構造が異なっても、同じタイヤ断面の形状を有する。タイヤモデルのメッシュ構造が評価しようとするタイヤ性能に応じて異なっており、評価しようとするタイヤ性能が２つ以上あっても、最適な１つのタイヤ断面形状を得ることができる。
以下、タイヤ断面形状決定装置１０から順に詳細な説明をする。 The tire cross-sectional shape creation method of the present embodiment is performed using a tire cross-sectional shape determining device 10 (see FIG. 1) described later. The tire cross-sectional shape determining device 10 is configured by a computer. The apparatus 10 includes the tire model creation device of the present embodiment, and performs the tire model creation method and the tire cross-sectional shape determination method of the present embodiment.
First, the device 10 is information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model having a mesh structure modeled with numerically analyzable elements, and the tire cross section deformation for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model. The shape information is retrieved from the memory, and the deformed shape for each natural vibration mode is set as the shape of the base tire cross section.
Next, the apparatus 10 creates a reference tire model in which a rough mesh division is made for the shape of one determined reference tire cross section compared to the mesh structure of the reference tire model.
Thereafter, the apparatus 10 adapts the mesh structure of the reference tire model by re-forming each of the base tire cross sections in the reference tire model according to the mesh structure of the reference tire model, and each of the base tire cross sections. A plurality of corresponding base tire models having tire cross-sections corresponding to are created.
The apparatus 10 creates a tire model having a new tire cross section by weighting and adding the tire cross sections of the plurality of corresponding base cross section tire models that have been created. This tire model is used as a trial tire model used when searching for an optimal tire cross-sectional shape that satisfies each of a plurality of tire performances.
As described above, in the present embodiment, when a plurality of corresponding base tire models are created, each of the base tire cross sections in the reference tire model is re-formed according to the mesh structure of the base tire model, so that Since a corresponding base tire model that conforms to the mesh structure and has a tire cross section corresponding to each of the base tire cross sections is created, even if the mesh structure of the reference tire model is different, it has the same tire cross section shape. The mesh structure of the tire model differs depending on the tire performance to be evaluated, and even if there are two or more tire performances to be evaluated, one optimum tire cross-sectional shape can be obtained.
Hereinafter, the tire cross-sectional shape determining device 10 will be described in detail in order.

（タイヤ断面形状決定装置）
図１は、タイヤモデル作成方法を実施し、タイヤ断面形状決定方法を実施するタイヤ断面形状決定装置（以降、装置という）１０の構成を示すブロック図である。
装置１０は、ＣＰＵ１２、メモリ１４、入出力部１６、及びバス１８を有するコンピュータである。入出力部１６は、マウスやキーボード等の入力操作デバイス１８と、プリンタやディスプレイ等の出力装置２０と接続されている。メモリ１４には、本実施形態のタイヤモデル作成方法及びタイヤ断面形状決定方法を実現するためのプログラムが記憶されており、このプログラムが呼び出されて起動されることにより装置１０が構築される。装置１０がプログラムを呼び出して実行することにより、装置１０に処理モジュール２２が形成される。処理モジュール２２の各部分は、実質的な計算をＣＰＵ１２に行わせるソフトウェアモジュールである。したがって、処理モジュール２２は、ＣＰＵ１２、メモリ１４、及び入出力部１６と、バス１８を介して機能的に形成される部分である。
処理モジュール２２は、設定部２４、基準モデル作成部２６、対応基底タイヤモデル作成部２８、試行タイヤモデル作成部３０、評価部３２、及び決定部３４を有する。 (Tire cross-sectional shape determination device)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a tire cross-sectional shape determining device (hereinafter referred to as a device) 10 that implements a tire model creation method and performs a tire cross-sectional shape determining method.
The device 10 is a computer having a CPU 12, a memory 14, an input / output unit 16, and a bus 18. The input / output unit 16 is connected to an input operation device 18 such as a mouse or a keyboard and an output device 20 such as a printer or a display. The memory 14 stores a program for realizing the tire model creation method and the tire cross-sectional shape determination method of the present embodiment, and the apparatus 10 is constructed by calling and starting this program. The processing module 22 is formed in the apparatus 10 when the apparatus 10 calls and executes the program. Each part of the processing module 22 is a software module that causes the CPU 12 to perform substantial calculations. Therefore, the processing module 22 is a part functionally formed via the CPU 12, the memory 14, the input / output unit 16, and the bus 18.
The processing module 22 includes a setting unit 24, a reference model creation unit 26, a corresponding base tire model creation unit 28, a trial tire model creation unit 30, an evaluation unit 32, and a determination unit 34.

設定部２４は、数値解析可能な要素でモデル化されたメッシュ構造を有する参照タイヤモデル４０（図２参照）に関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、参照タイヤモデル４０における複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、メモリ１４から呼び出して、固有振動モード毎の変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定する。
図２は、参照タイヤモデル４０の一例のプロファイル断面の右半分を示す半断面図である。図２は、参照タイヤモデル４０の内部は黒く示されている。これは、メッシュ分割によるメッシュ構造が極めて細かく、要素の境界線及び節点が重なって紙面上つぶれた状態で記されている。図２中のセンタラインＣＬ近傍の領域Ａを一部拡大して示している。参照タイヤモデル４０では、ベルト材、プライ材、インナーライナ、トレッドゴム、ビード、サイドゴム、ビードフィラー等の構成部材毎の各領域が数値可能な要素で区分けされている。
参照タイヤモデル４０における複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報は、参照タイヤモデル４０について、ビード部を固定して固有値解析を行うことにより得られたタイヤ断面における１次固有振動モード及び２次以降の固有振動モードから選択された複数の振動モードである。この情報は、固有振動の振動次数毎に、メモリ４０に記憶されている。したがって、複数の固有振動モードの中から、どの固有振動モードの変形形状を選択するか、固有振動モードの変形形状を出力装置２０に出力させながら、オペレータによる入力操作デバイス１８からの入力を受け付けることにより、設定部２４は、選択する固有振動モードの変形形状を定める。これにより、設定部２４は、固有振動モードの変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定する。選択する固有振動モードの変形形状は、例えば、１次固有振動モードの変形形状、２〜６次の固有振動モードの変形形状が挙げられる。 The setting unit 24 is information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model 40 (see FIG. 2) having a mesh structure modeled with numerically analyzable elements, and includes a plurality of natural vibration modes in the reference tire model 40. Information on the deformation shape of the tire cross section for each tire is retrieved from the memory 14, and the deformation shape for each natural vibration mode is set as the shape of the base tire cross section.
FIG. 2 is a half sectional view showing the right half of the profile section of an example of the reference tire model 40. In FIG. 2, the inside of the reference tire model 40 is shown in black. This is described in a state where the mesh structure by mesh division is extremely fine, and the boundary lines and nodes of the elements overlap and are collapsed on the paper surface. A region A in the vicinity of the center line CL in FIG. 2 is partially enlarged. In the reference tire model 40, each region of each constituent member such as a belt material, a ply material, an inner liner, a tread rubber, a bead, a side rubber, and a bead filler is divided by elements that can be numerically set.
The information on the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model 40 is the primary natural vibration mode in the tire cross section obtained by performing eigenvalue analysis with the bead portion fixed for the reference tire model 40. And a plurality of vibration modes selected from the natural vibration modes after the second order. This information is stored in the memory 40 for each vibration order of the natural vibration. Therefore, an input from the input operation device 18 by the operator is accepted while the output device 20 outputs the deformation shape of the natural vibration mode to be selected from among the plurality of natural vibration modes. Thus, the setting unit 24 determines the deformation shape of the natural vibration mode to be selected. Thereby, the setting unit 24 sets the deformation shape of the natural vibration mode as the shape of the base tire cross section. Examples of the deformed shape of the natural vibration mode to be selected include a deformed shape of the first natural vibration mode and a deformed shape of the second to sixth natural vibration modes.

なお、設定部１４が用いる参照タイヤモデル４０の固有振動モードの変形形状については、設定部１４が、参照タイヤモデル４０の固有値解析を行うことにより、固有振動モードを予め求めて固有振動モードの変形形状をメモリ１４に記憶させてもよい。設定部２４は、参照タイヤモデル４０を構成する情報（節点の位置情報、各要素を構成する節点の情報、各要素の材料定数など）を集めて参照タイヤモデル４０を予め作成し、メモリ１４に記憶させてもよい。
なお、固有値解析に用いる参照タイヤモデル４０は、ゴム部材に対して弾性定数が極めて高いベルト材等の構成部材の弾性定数は、必ずしも実際のベルト材等の弾性定数を用いなくてもよい。さらには、参照タイヤモデル４０は、構成部材の配置を再現したモデルでなくてもよく、単一の材料定数を要素に与えたモデルであってもよい。また、トレッドパターンにおける溝のように、局所的に急激な形状変化をする部分はモデル化を省略してもよい。 In addition, about the deformation | transformation shape of the natural vibration mode of the reference tire model 40 which the setting part 14 uses, the setting part 14 calculates | requires natural vibration mode beforehand by performing the eigenvalue analysis of the reference tire model 40, and deform | transforms a natural vibration mode. The shape may be stored in the memory 14. The setting unit 24 collects information constituting the reference tire model 40 (node position information, information on nodes constituting each element, material constants of each element, etc.) to create the reference tire model 40 in advance, and stores it in the memory 14. It may be memorized.
In the reference tire model 40 used for eigenvalue analysis, the elastic constant of a belt member or the like having a very high elastic constant with respect to a rubber member does not necessarily need to use the elastic constant of an actual belt member or the like. Furthermore, the reference tire model 40 may not be a model that reproduces the arrangement of the constituent members, but may be a model in which a single material constant is given to the element. In addition, modeling may be omitted for a portion that rapidly changes in shape locally, such as a groove in a tread pattern.

基準モデル作成部２６は、予め定められた１つの基準タイヤ断面に対して、参照タイヤモデル４０のメッシュ構造に比べて粗いメッシュ分割がなされた基準タイヤモデルを作成する。基準モデル作成部３６は、１つの基準タイヤ断面に対してメッシュ構造が異なる少なくとも２つの基準タイヤモデルを作成する。以降では、代表して２つの基準タイヤモデルを作成する場合を説明する。基準タイヤモデルを作成する数は、入力操作デバイス１８を用いたオペレータの入力に応じて設定される。基準タイヤモデルのメッシュ構造は、予めメモリ１４に記憶されているメッシュ分割アルゴリズムにしたがってメッシュ分割を行うことにより作成されてもよいし、基準モデル作成部３６が、予めメモリ１４に記憶された所望のメッシュ構造を有する基準タイヤモデルを選択して呼び出すことにより、２つの基準タイヤモデルを作成することもできる。
本実施形態において、少なくとも２つの基準タイヤモデルを作成するのは、タイヤ性能の評価を行うためにシミュレーション計算を行うとき、シミュレーション計算に適し、かつタイヤ性能の評価を正確に行うことができるメッシュ構造を有する基準タイヤモデルを用意するためである。２つの基準タイヤモデルは、予め定められた１つの基準タイヤ断面を用いて作成される。したがって、作成される基準タイヤモデルは、同じ基準タイヤ断面の形状を有する。図３（ａ），（ｂ）は、作成された基準タイヤモデル４０，５０のタイヤ断面の例を示す図である。基準タイヤモデル５０および基準タイヤモデル６０は、参照タイヤモデル４０に比べてメッシュ構造が粗い。ここで、基準タイヤモデルのメッシュ構造が粗く、参照タイヤモデルのメッシュ構造が細かいとは、参照タイヤモデルの各構成要素における要素数及び節点数が、基準タイヤモデルの各構成要素における要素数及び節点数に比べて多いことを意味する。特に、参照タイヤモデル４０のタイヤ断面と基準タイヤモデル５０，６０のタイヤ断面（基準タイヤ断面）とが同じである場合、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造が粗く、参照タイヤモデル４０のメッシュ構造が細かいとは、参照タイヤモデル４０のタイヤ断面と基準タイヤモデル５０，６０のタイヤ断面を重ねたとき、基準タイヤモデルの各要素中に、参照タイヤモデル５０，６０の節点が全くないか、あっても１個であることをいう。基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造が細かく、参照タイヤモデル４０のメッシュ構造が粗い場合、後述するように、参照タイヤモデル４０における基底タイヤ断面のそれぞれを、基準タイヤモデル５０，６０それぞれのメッシュ構造に合わせて再形成するとき、再形成後のタイヤ断面形状は多角形形状になり易く、また再形成の処理が適切にできない場合がある。このため、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造は粗く、参照タイヤモデル４０のメッシュ構造は細かい。 The reference model creation unit 26 creates a reference tire model in which a mesh division that is coarser than the mesh structure of the reference tire model 40 is made for one predetermined reference tire cross section. The reference model creation unit 36 creates at least two reference tire models having different mesh structures with respect to one reference tire cross section. Hereinafter, a case where two reference tire models are created as a representative will be described. The number of reference tire models to be created is set according to an operator input using the input operation device 18. The mesh structure of the reference tire model may be created by performing mesh division according to a mesh division algorithm stored in advance in the memory 14, or the reference model creation unit 36 may have a desired structure stored in the memory 14 in advance. Two reference tire models can also be created by selecting and calling a reference tire model having a mesh structure.
In the present embodiment, at least two reference tire models are created when a simulation calculation is performed to evaluate a tire performance, and a mesh structure that is suitable for the simulation calculation and can accurately evaluate the tire performance. This is to prepare a reference tire model having The two reference tire models are created using a predetermined reference tire cross section. Therefore, the created reference tire model has the same reference tire cross-sectional shape. FIGS. 3A and 3B are diagrams showing examples of tire cross sections of the created reference tire models 40 and 50. FIG. The reference tire model 50 and the reference tire model 60 have a coarser mesh structure than the reference tire model 40. Here, the mesh structure of the reference tire model is coarse and the mesh structure of the reference tire model is fine means that the number of elements and the number of nodes in each component of the reference tire model are the number of elements and the number of nodes in each component of the reference tire model. Means more than the score. In particular, when the tire cross section of the reference tire model 40 and the tire cross section of the reference tire models 50 and 60 (reference tire cross section) are the same, the mesh structure of the reference tire models 50 and 60 is coarse, and the mesh structure of the reference tire model 40 is Is that when the tire cross section of the reference tire model 40 and the tire cross section of the reference tire model 50, 60 are overlapped, there are no nodes of the reference tire model 50, 60 in each element of the reference tire model. That means it is one. When the mesh structure of the reference tire models 50 and 60 is fine and the mesh structure of the reference tire model 40 is coarse, as will be described later, each of the base tire cross sections in the reference tire model 40 is replaced with the mesh structure of each of the reference tire models 50 and 60. When the tire is reformed in accordance with the tire shape, the tire cross-sectional shape after the reforming is likely to be a polygonal shape, and the reforming process may not be appropriately performed. For this reason, the mesh structure of the reference tire models 50 and 60 is coarse, and the mesh structure of the reference tire model 40 is fine.

対応基底タイヤモデル作成部２８は、参照タイヤモデル４０における基底タイヤ断面のそれぞれを、基準タイヤモデル５０，６０それぞれのメッシュ構造に合わせて再形成することにより、基準タイヤモデル５０，６０それぞれのメッシュ構造に適合し、かつ、基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを基準タイヤモデル５０，６０毎に作成する。すなわち、対応基底タイヤモデル作成部２８は、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造に合わせて、基準タイヤモデル５０，６０の基準タイヤ断面を基底タイヤ断面に変更することで、対応基底タイヤモデルを作成する。いいかえると、対応基底タイヤモデル作成部２８は、基準タイヤモデル５０，６０における基準タイヤ断面の形状を、設定部２４で設定した参照タイヤモデル４０における基底タイヤ断面の形状に変更する処理を行う。具体的には、基準タイヤモデル５０，６０と参照タイヤモデル４０とはメッシュ構造が異なるので、対応基底タイヤモデル作成部２８は、参照タイヤモデル４０における基底断面をつくる複数の節点の変位を補間して、基準タイヤモデル４０における節点に与える変位を作成することにより、対応基底タイヤモデルを作成する。なお、参照タイヤモデル４０のタイヤ断面の形状は、基準タイヤモデル５０，６０に用いた基準タイヤ断面の形状と同じであることが好ましい。この場合、同じタイヤ断面を有するので、基準タイヤモデル５０，６０のタイヤ断面を参照タイヤモデル４０のタイヤ断面に重ねたとき、基準タイヤモデル５０，６０のいずれの節点も、参照タイヤモデル４０のいずれかの要素中に包含される。このとき、対応基底タイヤモデル作成部２８は、基準タイヤモデル５０，６０の節点に変位を与えて基準タイヤモデル５０，６０を変形させることにより基底タイヤ断面のそれぞれを再形成する。このとき、基準タイヤモデル５０，６０の節点には、以下の変位が与えられる。すなわち、節点に与えられる変位は、基準タイヤモデル５０，６０の当該節点を包含する参照タイヤモデル４０の要素を構成する複数の参照節点の固有振動モードの変形形状における変位、すなわち、参照タイヤモデル４０の当初のタイヤ断面から基底タイヤ断面に形状変化するときの各節点の変位を、基準タイヤモデル５０，６０の当該節点の位置に応じて補間することに得られる変位である。図４は、基準タイヤモデル５０，６０の節点Ｎ1に与える変位を説明する図である。節点Ｎ1は、参照タイヤモデル４０の要素Ｅに包含されている。したがって、節点Ｎ1に与えるべき変位は、要素Ｅを構成する参照節点Ｎa，Ｎb，Ｎc，Ｎdに与えられている固有振動モードの変形形状における変位（設定部２４において参照タイヤモデル４０のタイヤ断面を基底タイヤ断面に形状変化するために各節点に与えた変位）を、節点Ｎ1の要素Ｅ内の位置に応じて補間することにより得られる変位である。補間は、周知の補間方法が用いられる。節点Ｎ1がいずれの要素Ｅにも包含されない場合、対応基底タイヤモデル作成部２８は、節点Ｎ1に最も近い要素を見つけ出し、見つけ出した要素を構成する参照節点を用いて外挿補間を行うこともできる。対応基底断面タイヤモデルは、複数の基底タイヤ断面毎に、さらには、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造毎に作成される。したがって、基底タイヤ断面が６個設定され、メッシュ構造の異なる基準タイヤモデルが２つ作成される場合、合計１２個（＝６個×２つ）の対応基底断面タイヤモデルが作成される。 The corresponding base tire model creation unit 28 re-forms each base tire cross section in the reference tire model 40 in accordance with the mesh structure of each of the reference tire models 50 and 60, so that the mesh structure of each of the reference tire models 50 and 60 is obtained. A plurality of corresponding base tire models having tire cross sections corresponding to the base tire cross sections are created for each of the reference tire models 50 and 60. That is, the corresponding base tire model creating unit 28 creates the corresponding base tire model by changing the reference tire cross section of the reference tire models 50 and 60 to the base tire cross section in accordance with the mesh structure of the reference tire models 50 and 60. To do. In other words, the corresponding base tire model creation unit 28 performs processing for changing the shape of the reference tire cross section in the reference tire models 50 and 60 to the shape of the base tire cross section in the reference tire model 40 set by the setting unit 24. Specifically, since the base tire models 50 and 60 and the reference tire model 40 have different mesh structures, the corresponding base tire model creation unit 28 interpolates displacements of a plurality of nodes that form a base section in the reference tire model 40. Thus, the corresponding base tire model is created by creating the displacement given to the nodes in the reference tire model 40. In addition, it is preferable that the shape of the tire cross section of the reference tire model 40 is the same as the shape of the reference tire cross section used for the reference tire models 50 and 60. In this case, since they have the same tire cross section, when the tire cross section of the reference tire model 50, 60 is superimposed on the tire cross section of the reference tire model 40, any node of the reference tire model 50, 60 Is included in these elements. At this time, the corresponding base tire model creation unit 28 deforms the reference tire models 50 and 60 by applying displacement to the nodes of the reference tire models 50 and 60 to re-form each of the base tire cross sections. At this time, the following displacement is given to the nodes of the reference tire models 50 and 60. That is, the displacement given to the node is the displacement in the deformed shape of the natural vibration mode of the plurality of reference nodes constituting the elements of the reference tire model 40 including the nodes of the standard tire models 50, 60, that is, the reference tire model 40. This displacement is obtained by interpolating the displacement of each node when the shape changes from the initial tire cross section to the base tire cross section according to the position of the relevant node of the reference tire models 50 and 60. FIG. 4 is a diagram for explaining the displacement applied to the node N 1 of the reference tire models 50 and 60. The node N 1 is included in the element E of the reference tire model 40. Therefore, the displacement to be given to the node N 1 is the displacement in the deformed shape of the natural vibration mode given to the reference nodes N a , N b , N c and N d constituting the element E (the reference tire model in the setting unit 24). This displacement is obtained by interpolating the displacement given to each node in order to change the shape of the 40 tire cross section into the base tire cross section according to the position in the element E of the node N 1 . A known interpolation method is used for the interpolation. When the node N 1 is not included in any element E, the corresponding base tire model creation unit 28 finds the element closest to the node N 1 and performs extrapolation using the reference nodes constituting the found element. You can also. The corresponding base section tire model is created for each of a plurality of base tire sections, and for each mesh structure of the reference tire models 50 and 60. Therefore, when six base tire cross sections are set and two reference tire models having different mesh structures are created, a total of 12 (= 6 × 2) corresponding base cross section tire models are created.

試行タイヤモデル作成部３０は、複数の対応基底断面タイヤモデルのタイヤ断面を重み付け加算することにより、新たなタイヤ断面を有する試行タイヤモデルを作成する。具体的には、試行タイヤモデル作成部３０は、対応基底断面タイヤモデルの各節点における変位（基準タイヤモデル５０，６０からの変位）を重み付け加算することにより、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造毎に、１つの試行タイヤモデルを作成する。重み付け加算は、複数の対応基底断面タイヤモデル毎に重み強度の値を割り当てることにより行われる。例えば６つの対応基底断面タイヤモデルがある場合、重み強度の値を０より大きく１以下の数値を６個定めて割り当てることにより、１つの試行タイヤモデルが作成される。重み強度の値は、後述する決定部３４から指定される。したがって、試行タイヤモデル作成部３０は、基準モデル作成部２６において２つの基準タイヤモデル５０，６０が作成されたとき、基準タイヤモデル５０，６０に対応したメッシュ構造を有する２つの試行タイヤモデルを作成する。   The trial tire model creation unit 30 creates a trial tire model having a new tire cross section by weighting and adding the tire cross sections of a plurality of corresponding base cross section tire models. Specifically, the trial tire model creation unit 30 weights and adds displacements (displacements from the reference tire models 50 and 60) at the respective nodes of the corresponding base cross-section tire model, so that the mesh structure of the reference tire models 50 and 60 is obtained. Each time, one trial tire model is created. The weighting addition is performed by assigning a weight intensity value to each of a plurality of corresponding base section tire models. For example, when there are six corresponding base section tire models, one trial tire model is created by assigning and assigning six numerical values of weight intensity greater than 0 and less than or equal to 1. The value of the weight strength is specified from the determination unit 34 described later. Therefore, the trial tire model creation unit 30 creates two trial tire models having a mesh structure corresponding to the reference tire models 50 and 60 when the two reference tire models 50 and 60 are created by the reference model creation unit 26. To do.

評価部３２は、試行タイヤモデル作成部３０で作成された試行タイヤモデルを用いてタイヤ性能のシミュレーション計算を行うことにより、試行タイヤモデルのタイヤ断面形状に関してタイヤ性能の評価を行う。タイヤ性能は、例えば、転がり抵抗、摩耗寿命、偏摩耗、振動乗心地性能、タイヤ騒音、ベルトの耐久性能、タイヤの横ばね定数（横剛性）あるいは縦ばね定数（縦剛性）等を含む。数値解析可能な要素でモデル化されたタイヤモデルのメッシュ構造は、これらのタイヤ性能の評価が適切にできるようにタイヤ性能毎に異なる。このため、基準モデル作成部２６において、２つの基準タイヤモデル５０，６０が作成された場合、２つのタイヤ性能の評価を行うためのシミュレーション計算を行う。シミュレーション計算としては、例えば有限要素法によるシミュレーション計算が挙げられるは、有限要素法に限定されない。具体的には、基準タイヤモデル５０のメッシュ構造は、図３（ａ）に示すように、サイド部からビード部にかけた領域においてメッシュ分割が、基準タイヤモデル６０に比べて細かい。一方、基準タイヤモデル６０のメッシュ構造は、図３（ｂ）に示すように、トレッド部においてメッシュ分割が、基準タイヤモデル５０に比べて細かい。基準タイヤモデル５０は、転がり抵抗を評価するために作成されたものであり、基準タイヤモデル６０は、摩耗寿命を評価するために作成されたものである。このため、転がり抵抗の評価を行うためのシミュレーション計算は、図３（ａ）に示す基準タイヤモデル５０のメッシュ構造を有する試行タイヤモデルを用いて行われる。摩耗寿命の評価を行うためのシミュレーション計算は、図３（ｂ）に示す基準タイヤモデル６０のメッシュ構造を有する試行タイヤモデルを用いて行われる。このように、数値解析可能な要素でモデル化されたタイヤモデルのメッシュ構造をタイヤ性能毎に分けるのは、短時間に効率よくタイヤ性能の評価をするためである。   The evaluation unit 32 evaluates the tire performance with respect to the tire cross-sectional shape of the trial tire model by performing a simulation calculation of the tire performance using the trial tire model created by the trial tire model creation unit 30. The tire performance includes, for example, rolling resistance, wear life, uneven wear, vibration ride performance, tire noise, belt durability, tire lateral spring constant (lateral stiffness), longitudinal spring constant (longitudinal stiffness), and the like. The mesh structure of the tire model modeled with numerically analyzable elements differs for each tire performance so that the tire performance can be appropriately evaluated. For this reason, when the two reference tire models 50 and 60 are created in the reference model creation unit 26, a simulation calculation for evaluating the performance of the two tires is performed. Examples of the simulation calculation include simulation calculation by a finite element method, but are not limited to the finite element method. Specifically, as shown in FIG. 3A, the mesh structure of the reference tire model 50 is finer than that of the reference tire model 60 in the region from the side portion to the bead portion. On the other hand, in the mesh structure of the reference tire model 60, as shown in FIG. 3B, the mesh division in the tread portion is finer than that of the reference tire model 50. The reference tire model 50 is created for evaluating rolling resistance, and the reference tire model 60 is created for evaluating wear life. For this reason, the simulation calculation for evaluating the rolling resistance is performed using a trial tire model having a mesh structure of the reference tire model 50 shown in FIG. The simulation calculation for evaluating the wear life is performed using a trial tire model having a mesh structure of the reference tire model 60 shown in FIG. Thus, the mesh structure of the tire model modeled by the element which can be analyzed numerically is divided for every tire performance in order to evaluate tire performance efficiently in a short time.

評価部３２は、入力操作デバイス１８により予め設定されたタイヤ性能の評価値、例えば固有振動数、縦ばね定数、横ばね定数、前後ばね定数、転がり抵抗、ベルト間における層間剪断歪み、摩耗予測値、あるいは、タイヤが地面に接地したときの接地圧力の値等を数値計算によって算出する。これらの具体的な計算は、周知の方法であるので説明は省略される。勿論、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造は、評価しようとするタイヤ性能と関係付けられており、タイヤ性能の評価に用いるシミュレーション計算に適したメッシュ構造を有する基準タイヤモデルが基準モデル作成部２６で作成される。   The evaluation unit 32 is a tire performance evaluation value preset by the input operation device 18, such as a natural frequency, a longitudinal spring constant, a transverse spring constant, a longitudinal spring constant, a rolling resistance, an interlaminar shear strain between belts, and a predicted wear value. Alternatively, the value of the contact pressure when the tire contacts the ground is calculated by numerical calculation. These specific calculations are well-known methods and will not be described. Of course, the mesh structure of the reference tire models 50 and 60 is related to the tire performance to be evaluated, and the reference tire model having the mesh structure suitable for the simulation calculation used for the evaluation of the tire performance is the reference model creating unit 26. Created with.

決定部３４は、試行タイヤモデル作成部３０において行う重み付け加算に用いる重み強度の値を変更して作成する試行タイヤモデルを用いて評価部３２でタイヤ性能の評価を行わせる。決定部３４は、このタイヤ性能の評価の結果が予め設定された条件を満足する試作タイヤモデルを、重み強度の値を変更しながら探索して、このタイヤ性能の評価が予め定められた条件に適合したタイヤ断面形状を決定する。
より具体的には、決定部３４は、試行タイヤモデル作成部３０が、決定部３４から与えられた重み強度の値を用いて試行タイヤモデルを作成するように、試行タイヤモデル作成部３０に指示をする。
決定部３４は、公知の実験計画法に従って、重み強度の値について水準を振り、この値を対応基底タイヤモデルのそれぞれに割り付けることで、試行タイヤモデル作成部３０に試行タイヤモデルを作成させる。あるいは、決定部３４は、重み強度の値を設定された範囲内で一定の大きさずつ変更して、対応試行タイヤモデルのそれぞれに割り当てて、試行タイヤモデル作成部３０に試行タイヤモデルを作成させる。 The determination unit 34 causes the evaluation unit 32 to evaluate the tire performance using the trial tire model created by changing the value of the weight strength used for the weighted addition performed in the trial tire model creation unit 30. The determination unit 34 searches for a prototype tire model in which the result of the tire performance evaluation satisfies a preset condition while changing the value of the weight strength, and the evaluation of the tire performance is set to a predetermined condition. Determine the appropriate tire profile.
More specifically, the determination unit 34 instructs the trial tire model creation unit 30 so that the trial tire model creation unit 30 creates a trial tire model using the weight strength value given from the determination unit 34. do.
The determination unit 34 causes the trial tire model creation unit 30 to create a trial tire model by assigning a level to the value of the weight intensity according to a known experimental design method and assigning this value to each of the corresponding base tire models. Alternatively, the determination unit 34 changes the weight strength value by a certain amount within a set range, assigns the weight strength value to each corresponding trial tire model, and causes the trial tire model creation unit 30 to create a trial tire model. .

決定部３４が、重み強度の値を設定された範囲内で一定の大きさずつ変更して対応試行タイヤモデルのそれぞれに割り当てることにより、試行タイヤモデル作成部３０に試行タイヤモデルを作成させる場合、決定部３４は、作成した試行タイヤモデル毎に評価部３４で得られるタイヤ性能の評価値に基づいて、タイヤ断面形状の設計空間を、曲面近似関数を用いて応答曲面関数として定める。この応答曲面関数は、タイヤ基底断面を重み付け加算に用いた重み強度を設計変数とする。すなわち、応答曲面関数は、基底断面を重み付け加算に用いる重み強度を設計変数として、タイヤ性能の評価値を、曲面近似関数を用いて表したものである。例えば、６つの重み強度の値を定めることにより、１つのタイヤ断面が定まり、曲面近似関数により１つの評価値が得られる。ここで、曲面近似関数は、チェビシェフの直交多項式やｎ次多項式、動径基底関数法（ＲＢＦ）やクリギング法等による関数が挙げられる。そして、得られた曲面近似関数に基づき、例えば多目的遺伝的アルゴリズム等の発見的手法や、勾配法などの数理計画法を用いて最適タイヤ断面形状、すなわち、設定された条件を満足するタイヤ性能を有する試行タイヤモデルのタイヤ断面の形状の探索を行う。ここで、試行タイヤモデルはメッシュ構造が異なる２つのタイヤモデルであるので、試行タイヤモデルのタイヤ断面形状は正確には２つ存在する。しかし、上述したように、参照タイヤモデル４０の固有振動モードの変形形状を持つ基底タイヤ断面の形状を基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造に合わせて再形成した対応基底タイヤモデルを用い、重み付け強度の値によって１つのタイヤ断面の形状が定まるので、１つのタイヤ断面の形状に対して、異なる２つのタイヤ性能の評価結果を得ることができる。本実施形態では、２つの基準タイヤモデル５０，６０を作成し、２つの試行タイヤモデルを、２つのタイヤ性能の評価を行うための２つのシミュレーション計算に用いるので、タイヤ性能の評価値も２つ存在する。この場合、曲面近似関数も２つ作成される。したがって、決定部３４は、２つの曲面近似関数を用いて、２つの評価値が予め設定された条件を満足するときの重み強度の値を探索する。   When the determination unit 34 causes the trial tire model creation unit 30 to create a trial tire model by changing the weight strength value by a certain amount within a set range and assigning the weight strength value to each of the corresponding trial tire models, The determining unit 34 determines the design space of the tire cross-sectional shape as a response surface function using a curved surface approximation function based on the evaluation value of the tire performance obtained by the evaluation unit 34 for each created trial tire model. This response surface function uses, as a design variable, the weight intensity obtained by using the tire base section for weighted addition. That is, the response curved surface function represents the evaluation value of tire performance using a curved surface approximation function, with the weight intensity using the base cross section for weighted addition as a design variable. For example, by defining six weight intensity values, one tire cross section is determined, and one evaluation value is obtained by a curved surface approximation function. Here, examples of the curved surface approximation function include Chebyshev's orthogonal polynomial, n-order polynomial, radial basis function method (RBF), Kriging method, and the like. Based on the obtained curved surface approximation function, the optimal tire cross-sectional shape, that is, the tire performance that satisfies the set condition, is obtained using a heuristic method such as a multi-purpose genetic algorithm or a mathematical programming method such as a gradient method. The shape of the tire cross section of the trial tire model is searched. Here, since the trial tire model is two tire models having different mesh structures, there are exactly two tire cross-sectional shapes of the trial tire model. However, as described above, using the corresponding base tire model in which the shape of the base tire cross section having the deformation shape of the natural vibration mode of the reference tire model 40 is reconfigured in accordance with the mesh structure of the reference tire models 50 and 60, the weighting strength is used. Since the shape of one tire cross section is determined by the value of, two different tire performance evaluation results can be obtained for one tire cross section shape. In this embodiment, since two reference tire models 50 and 60 are created and the two trial tire models are used for two simulation calculations for evaluating two tire performances, two tire performance evaluation values are also provided. Exists. In this case, two curved surface approximation functions are also created. Therefore, the determination unit 34 uses two curved surface approximation functions to search for a value of the weight intensity when the two evaluation values satisfy a preset condition.

決定部３０は、こうして、予め設定された条件を２つのタイヤ性能の評価値が満足するように、タイヤ断面形状を探索して、タイヤ性能に適合したタイヤ断面形状を決定する。予め設定された条件とは、例えば、タイヤ性能の評価値の範囲、タイヤ性能の評価値の最小値、あるいはタイヤ性能の評価値の最大値等である。   In this way, the determination unit 30 searches the tire cross-sectional shape so that the two tire performance evaluation values satisfy the preset conditions, and determines the tire cross-sectional shape suitable for the tire performance. The preset condition is, for example, a range of evaluation values of tire performance, a minimum value of evaluation values of tire performance, a maximum value of evaluation values of tire performance, or the like.

決定部３４では、重み強度の値を変更して最適なタイヤ断面形状を作成するので、タイヤ性能の評価を達成する重み強度の値を抽出することで、参照タイヤモデル４０の固有振動モードの変形形状から、最適なタイヤ断面形状を容易に求めることができる。このとき、参照タイヤモデル４０の基底タイヤ断面及び対応基底タイヤモデルを固定した状態で、重み付け強度の値を変更するので、２つの試行タイヤモデルのメッシュ構造が異なる場合であっても、１つの最適なタイヤ断面形状を決定することができる。   Since the determination unit 34 changes the weight strength value to create an optimal tire cross-sectional shape, by extracting the weight strength value that achieves the evaluation of the tire performance, the natural vibration mode of the reference tire model 40 is deformed. The optimum tire cross-sectional shape can be easily obtained from the shape. At this time, since the weighting strength value is changed in a state where the base tire cross section and the corresponding base tire model of the reference tire model 40 are fixed, even if the mesh structures of the two trial tire models are different, one optimal The tire cross-sectional shape can be determined.

なお、得られた最適なタイヤ断面形状の情報は、出力装置２０に出力される他、図示されないタイヤ加硫用金型を作成するＣＡＤシステム等に送られる。あるいは、得られた最適なタイヤ断面形状は、タイヤデフレート時のタイヤ断面形状の情報として、あるいは、インモールドタイヤ断面形状の情報として、メモリ１４に記憶され、さらに、図示されないハードディスクや記録メディア等に記録される。
また、決定部３４は、最適な評価値が得られない場合、得られた評価値の中で最適な状態に最も近い評価値を持つタイヤ断面形状の情報を参照タイヤモデル４０のタイヤ断面の形状とするように、参照タイヤモデル４０を設定部２４において作成し直し、固有値解析を行ってタイヤ断面における固有振動モードの変形形状を取得してもよい。設定部２４は、このタイヤ断面における固有振動モードの変形形状の情報を、メモリ１４に記憶させることができる。こうして、メモリ１４に記憶され、修正された固有振動モードの変形形状の情報は、試行タイヤモデルの作成に用いることができる。 In addition, the obtained information of the optimal tire cross-sectional shape is output to the output device 20, and is also sent to a CAD system or the like that creates a tire vulcanization mold (not shown). Alternatively, the optimum tire cross-sectional shape obtained is stored in the memory 14 as information on the tire cross-sectional shape at the time of tire deflation or as information on the cross-sectional shape of the in-mold tire, and is further stored in a hard disk or recording medium not shown. To be recorded.
In addition, when the optimum evaluation value cannot be obtained, the determination unit 34 obtains the tire cross-sectional shape of the reference tire model 40 using information on the tire cross-sectional shape having the evaluation value closest to the optimum state among the obtained evaluation values. As described above, the reference tire model 40 may be re-created in the setting unit 24, and the natural value analysis may be performed to acquire the deformation shape of the natural vibration mode in the tire cross section. The setting unit 24 can store information on the deformation shape of the natural vibration mode in the tire cross section in the memory 14. Thus, the information of the deformed shape of the natural vibration mode stored and corrected in the memory 14 can be used for creating the trial tire model.

（プログラム）
コンピュータを上述した装置１０として機能させる、タイヤモデルを作成するプログラムは、以下の手順を含む。
すなわち、タイヤモデル作成方法をコンピュータに実行させるコンピュータが読み取り可能なプログラムは、
（Ａ）数値解析可能な要素でモデル化されたメッシュ構造を有する参照タイヤモデル４０に関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、参照タイヤモデル４０における複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、コンピュータがメモリ１４から呼び出して、固有振動モード毎の変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定する手順と、
（Ｂ）前記コンピュータが、定められた１つの基準タイヤ断面に対して、参照タイヤモデル４０のメッシュ構造に比べて粗い基準タイヤモデル５０，６０を作成する手順と、
（Ｃ）前記コンピュータが、参照タイヤモデル４０における基底タイヤ断面のそれぞれを、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造に合わせて再形成することにより、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造に適合し、かつ、基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを作成する手順と、
（Ｄ）前記コンピュータが、複数の対応基底断面タイヤモデルのタイヤ断面を重み付け加算することにより、新たなタイヤ断面を有するタイヤモデルを作成する手順と、を含む。 (program)
A program for creating a tire model that causes a computer to function as the device 10 described above includes the following procedures.
That is, a computer-readable program that causes a computer to execute the tire model creation method is:
(A) Information on the deformation shape of the tire cross section regarding the reference tire model 40 having a mesh structure modeled with numerically analyzable elements, and the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model 40 The computer calls the information from the memory 14 to set the deformation shape for each natural vibration mode as the shape of the base tire cross section,
(B) a procedure in which the computer creates rough reference tire models 50 and 60 compared to the mesh structure of the reference tire model 40 for one predetermined reference tire cross section;
(C) The computer adapts to the mesh structure of the reference tire models 50, 60 by re-forming each of the base tire cross sections in the reference tire model 40 according to the mesh structure of the reference tire models 50, 60; And a procedure for creating a plurality of corresponding base tire models having tire cross sections corresponding to each of the base tire cross sections,
(D) The computer includes a procedure of creating a tire model having a new tire cross section by weighting and adding tire cross sections of a plurality of corresponding base cross section tire models.

（タイヤ断面形状決定方法）
次に、本実施形態のタイヤ断面形状決定方法について説明する。
図５は、本実施形態のタイヤ断面形状決定方法のフローの一例を示す図である。
まず、設定部２４は、数値解析可能な要素でモデル化されたメッシュ構造を有する参照タイヤモデル４０に関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、参照タイヤモデル４０における複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、メモリ１４から呼び出して、固有振動モード毎の変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定する（ステップＳ１０）。設定された基底タイヤ断面の情報は、メモリ１４に記憶される。 (Tire cross-sectional shape determination method)
Next, the tire cross-sectional shape determination method of the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a flow of the tire cross-sectional shape determination method of the present embodiment.
First, the setting unit 24 is information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model 40 having a mesh structure modeled with numerically analyzable elements, and the tire for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model 40 Information on the deformed shape of the cross section is retrieved from the memory 14, and the deformed shape for each natural vibration mode is set as the shape of the base tire cross section (step S10). Information on the set base tire cross section is stored in the memory 14.

メモリ１４には、参照タイヤモデル４０に対して固有値解析を行って得られたタイヤ断面における１次固有振動モード及び２次以降の固有振動モードから選択された複数の固有振動モードの情報が記憶されていることが好ましい。また、別途コンピュータを用いて固有値解析を行って得られた固有振動モードの情報が、入出力部１６からメモリ１４に送られて記憶されてもよい。この場合、固有値解析に用いる参照タイヤモデル４０のゴム部材に対して弾性定数が極めて高いベルト材等の構成部材の弾性定数は、必ずしも実際のベルト材等の構成部材の弾性定数を用いなくてもよい。また、参照タイヤモデル４０は、構成部材の配置を再現したモデルでなくてもよく、単一の材料定数を要素に与えたモデルであってもよい。また、トレッドパターンにおける溝のように、局所的に急激な形状変化をする部分はモデル化を省略してもよい。   The memory 14 stores information on a plurality of natural vibration modes selected from the primary natural vibration mode and the secondary and subsequent natural vibration modes in the tire cross section obtained by performing eigenvalue analysis on the reference tire model 40. It is preferable. Further, information on the natural vibration mode obtained by performing eigenvalue analysis using a separate computer may be sent from the input / output unit 16 to the memory 14 and stored therein. In this case, the elastic constant of the structural member such as a belt material having an extremely high elastic constant with respect to the rubber member of the reference tire model 40 used for eigenvalue analysis does not necessarily use the elastic constant of the actual structural member such as the belt material. Good. Further, the reference tire model 40 may not be a model that reproduces the arrangement of the constituent members, and may be a model in which a single material constant is given to an element. In addition, modeling may be omitted for a portion that rapidly changes in shape locally, such as a groove in a tread pattern.

次に、基準モデル作成部２６は、定められた１つの基準タイヤ断面に対して、参照タイヤモデル４０のメッシュ構造に比べて粗い、少なくとも２つの異なるメッシュ分割が施された、異なるメッシュ構造を有する少なくとも２つの基準タイヤモデル５０，６０を作成する（ステップＳ２０）。ここで、定められた１つの基準タイヤ断面は、参照タイヤモデル４０におけるタイヤ断面と同じであってもよく、異なってもよい。しかし、参照タイヤモデル４０のタイヤ断面と、基準タイヤモデル５０，６０におけるタイヤ断面が同じ形状であることが、基準タイヤモデル５０，６０と同じタイヤ断面を有する参照タイヤモデル４０の固有振動モードの変形形状を用いてタイヤ断面を効率よく修正できる（重み強度の値を用いて修正できる）点で好ましい。作成される基準タイヤモデル５０，６０は、ベルト材や各種ゴム部材等の構成部材に対応して区分けされた要素で構成され、各要素における弾性定数を含む材料定数は、実際の構成部材の材料定数が用いられる。基準タイヤモデル５０，６０の材料定数に、実際の構成部材の材料定数が用いられるのは、後述するように、基準タイヤモデル５０，６０のタイヤ断面を修正した試行タイヤモデルを用いてタイヤ性能の評価のためのシミュレーション計算を行うからである。
作成した基準タイヤモデル５０，６０の情報は、メモリ１４に記憶される。 Next, the reference model creation unit 26 has a different mesh structure in which at least two different mesh divisions are applied to one determined reference tire cross section, which is coarser than the mesh structure of the reference tire model 40. At least two reference tire models 50 and 60 are created (step S20). Here, the determined one reference tire cross section may be the same as or different from the tire cross section in the reference tire model 40. However, the deformation of the natural vibration mode of the reference tire model 40 having the same tire cross section as the reference tire models 50 and 60 is that the tire cross section of the reference tire model 40 and the tire cross sections of the reference tire models 50 and 60 have the same shape. This is preferable in that the tire cross section can be efficiently corrected using the shape (corrected using the value of the weight strength). The reference tire models 50 and 60 to be created are composed of elements divided in correspondence with constituent members such as belt materials and various rubber members, and the material constants including elastic constants in the respective elements are the materials of the actual constituent members. A constant is used. The material constants of the actual constituent members are used as the material constants of the reference tire models 50 and 60, as will be described later, by using a trial tire model in which the tire cross section of the reference tire models 50 and 60 is corrected. This is because a simulation calculation for evaluation is performed.
Information on the created reference tire models 50 and 60 is stored in the memory 14.

次に、対応基底タイヤモデル作成部２８は、メモリ１４に記憶した基準タイヤモデル５０，６０、及び基底タイヤ断面の情報を呼び出す。対応基底タイヤモデル作成部２８は、参照タイヤモデル４０における基底タイヤ断面のそれぞれを、２つの基準タイヤモデル５０，６０それぞれのメッシュ構造に合わせて再形成することにより、基準タイヤモデル５０，６０それぞれのメッシュ構造に適合し、かつ、基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを作成する（ステップＳ３０）。すなわち、対応基底タイヤモデル作成部２８は、２つの基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造に合わせて、基準タイヤモデル５０，６０の基準タイヤ断面を基底タイヤ断面に変更することで、対応基底タイヤモデルを作成する。具体的には、基準タイヤモデル５０，６０と参照タイヤモデル４０とはメッシュ構造が異なるので、対応基底タイヤモデル作成部２８は、参照タイヤモデル４０における基底断面形状をつくる複数の節点の変位を用いて補間して、基準タイヤモデル４０における節点の変位を作成することにより、対応基底タイヤモデルを作成する。作成した対応基底タイヤモデルの情報は、メモリ１４に記憶される。   Next, the corresponding base tire model creation unit 28 calls the reference tire models 50 and 60 and the base tire cross-section information stored in the memory 14. The corresponding base tire model creation unit 28 re-forms each cross section of the base tire in the reference tire model 40 in accordance with the mesh structure of each of the two base tire models 50 and 60, so that each of the base tire models 50 and 60 is reconfigured. A plurality of corresponding base tire models having tire cross sections that match the mesh structure and correspond to each of the base tire cross sections are created (step S30). That is, the corresponding base tire model creation unit 28 changes the reference tire cross section of the reference tire models 50 and 60 to the base tire cross section in accordance with the mesh structure of the two reference tire models 50 and 60, thereby corresponding base tire model. Create Specifically, since the base tire models 50 and 60 and the reference tire model 40 have different mesh structures, the corresponding base tire model creation unit 28 uses displacements of a plurality of nodes that form a base cross-sectional shape in the reference tire model 40. The corresponding base tire model is created by interpolating and creating the displacement of the node in the reference tire model 40. Information on the created corresponding base tire model is stored in the memory 14.

次に、試行タイヤモデル作成部３０は、メモリ１４に記憶された対応基底タイヤモデルの情報を呼び出す。試行タイヤモデル作成部３０は、基準タイヤモデル５０，６０毎に、複数の対応基底タイヤモデルのタイヤ断面を重み付け加算することにより、新たなタイヤ断面を試行タイヤ断面として有する試行タイヤモデルを、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造毎に作成する。
例えば６つの対応基底断面タイヤモデルがある場合、重み強度の値を０より大きく１以下の数値を６個定めることにより、基準タイヤモデルのメッシュ構造毎に、１つの試行タイヤモデルが作成される。重み強度の値は、後述する決定部３４から指定される。したがって、試行タイヤモデル作成部３０は、基準モデル作成部２６において２つの基準タイヤモデル５０，６０が作成されたとき、基準タイヤモデル５０，６０に対応したメッシュ構造を有する２つの試行タイヤモデルを作成する。作成された試行タイヤモデルの情報は、メモリ１４に記憶される。 Next, the trial tire model creation unit 30 calls information on the corresponding base tire model stored in the memory 14. The trial tire model creation unit 30 weights and adds the tire cross sections of a plurality of corresponding base tire models for each of the reference tire models 50 and 60, thereby obtaining a trial tire model having a new tire cross section as the trial tire cross section. Created for each mesh structure of the models 50 and 60.
For example, when there are six corresponding base cross section tire models, one trial tire model is created for each mesh structure of the reference tire model by determining six numerical values of weight intensity greater than 0 and less than or equal to 1. The value of the weight strength is specified from the determination unit 34 described later. Therefore, the trial tire model creation unit 30 creates two trial tire models having a mesh structure corresponding to the reference tire models 50 and 60 when the two reference tire models 50 and 60 are created by the reference model creation unit 26. To do. Information on the created trial tire model is stored in the memory 14.

評価部３２は、２つの試行タイヤモデルの情報をメモリ１４から呼び出して、２つの試行タイヤモデルのそれぞれを用いて、試行タイヤモデル毎に異なるタイヤ性能のシミュレーション計算を行う。シミュレーション計算は、例えば有限要素法を用いて行われる。タイヤ性能は、予め設定されている。これにより、評価部３２は、試行タイヤ断面の形状について複数の性能評価を行う。例えば、転がり抵抗を評価する場合、シミュレーション計算は、試行タイヤモデルのタイヤ空洞領域に予め定めた空気圧が働くように空気を充填することを模擬した空気圧充填処理と、空気圧充填処理の施された試行タイヤモデルを、路面を模擬した路面モデル上に予め定めた負荷荷重で押し付ける処理と、路面モデル上に押し付けられて荷重が負荷された試行タイヤモデルを路面モデル上で予め定めた転動速度で転動させる処理と、試行タイヤモデルの転動中に試行タイヤモデルの回転軸に作用する前後力を転がり抵抗として算出する処理と、を含む。勿論、転がり抵抗を評価するためのシミュレーション計算については、上記処理に限らず、従来より公知の処理を用いることもできる。一方、摩耗寿命を評価する場合、シミュレーション計算は、例えば、試行タイヤモデルのタイヤ空洞領域に予め定めた空気圧が働くように空気を充填することを模擬した空気圧充填処理と、空気圧充填処理の施された試行タイヤモデルを、路面を模擬した路面モデル上に予め定めた負荷荷重で押し付ける処理と、路面モデル上に押し付けられて荷重が負荷された試行タイヤモデルを路面モデル上で予め定めた転動速度で転動させる処理と、試行タイヤモデルの転動中に試行タイヤモデルのトレッド部の接地面に作用するせん断力とすべり量を算出して、接地面に作用する摩擦エネルギを算出する処理と、を含む。タイヤ性能としてシミュレーション計算で算出する項目は、例えば、転がり抵抗の値や摩耗エネルギを含む摩耗寿命の評価値の他、固有振動数、縦ばね定数、横ばね定数、前後ばね定数、転がり抵抗、ベルト間における層間剪断歪み、摩耗予測値、あるいは、スティフナー部材の所定位置における応力分布や応力歪みの値、さらには、タイヤが地面に接地したときの接地圧力の値を含むことができる。これらの具体的な計算は、周知の方法であるので説明は省略される。   The evaluation unit 32 calls the information on the two trial tire models from the memory 14, and uses each of the two trial tire models to perform a simulation calculation of tire performance that differs for each trial tire model. The simulation calculation is performed using, for example, a finite element method. Tire performance is preset. Thereby, the evaluation part 32 performs several performance evaluation about the shape of a trial tire cross section. For example, when evaluating rolling resistance, the simulation calculation is performed using a pneumatic filling process that simulates filling a tire cavity region of a trial tire model with air so that a predetermined air pressure works, and a trial in which a pneumatic filling process is performed. A process of pressing a tire model onto a road surface model simulating a road surface with a predetermined load, and a trial tire model that is pressed onto the road surface model and loaded with a load is rolled at a predetermined rolling speed on the road surface model. And a process of calculating the longitudinal force acting on the rotation axis of the trial tire model as the rolling resistance during the rolling of the trial tire model. Of course, the simulation calculation for evaluating the rolling resistance is not limited to the above process, and a conventionally known process can also be used. On the other hand, when the wear life is evaluated, the simulation calculation is performed by, for example, performing a pneumatic filling process simulating filling the air so that a predetermined air pressure works in a tire cavity region of the trial tire model, and a pneumatic filling process. The trial tire model is pressed onto the road surface model simulating the road surface with a predetermined load, and the trial tire model pressed onto the road surface model and loaded with the load is subjected to a predetermined rolling speed on the road surface model. A process of rolling in the trial tire model, a process of calculating a frictional force acting on the ground contact surface by calculating a shear force and a slip amount acting on the ground contact surface of the tread portion of the trial tire model during the rolling of the trial tire model, including. Items calculated by simulation calculation as tire performance include, for example, rolling resistance values and wear life evaluation values including wear energy, natural frequency, longitudinal spring constant, transverse spring constant, longitudinal spring constant, rolling resistance, belt Interlaminar shear strain, wear prediction value, stress distribution value or stress strain value at a predetermined position of the stiffener member, and further, a contact pressure value when the tire contacts the ground. These specific calculations are well-known methods and will not be described.

次に、決定部３４は、試行タイヤモデルの作成回数が予め定めた回数Ｎ以上であるか否かを判定する（ステップＳ６０）。判定の結果が否定である場合（試行タイヤモデルの作成回数が予め定めた回数Ｎより少ない場合）、決定部３４は、重み強度の値を変更する（ステップＳ７０）。すなわち、試行タイヤモデル作成部３０において試行タイヤモデルを作成するために用いる重み付け加算用の重み強度の値の変更を行って、試行タイヤモデルのタイヤ断面形状である試行タイヤ断面の形状について、２つのタイヤ性能の評価を繰り返す。   Next, the determination unit 34 determines whether the number of trial tire model creations is equal to or greater than a predetermined number N (step S60). When the determination result is negative (when the number of trial tire model creations is less than a predetermined number N), the determination unit 34 changes the value of the weight strength (step S70). That is, the trial tire model creation unit 30 changes the weight strength value for weighting addition used for creating the trial tire model, and two trial tire cross-sectional shapes that are tire cross-sectional shapes of the trial tire model are obtained. Repeat evaluation of tire performance.

決定部３４は、ステップＳ７０では、具体的には、決定部３４から与えられた重み強度の値を変更して試行タイヤモデル３０が試行タイヤモデルを作成するように、試行タイヤモデル作成部３０に指示をする。決定部３４は、公知の実験計画法に従って重み強度の値について水準を振り、この値を対応基底タイヤモデルに割り付けることで、試行タイヤモデル作成部３０に試行タイヤモデルを作成させる。あるいは、決定部３４は、重み強度の値を設定された範囲内で一定の大きさずつ変更して試行タイヤモデル作成部３０に試行タイヤモデルを作成させる。   Specifically, in step S70, the determination unit 34 changes the weight strength value given from the determination unit 34 to the trial tire model creation unit 30 so that the trial tire model 30 creates the trial tire model. Give instructions. The decision unit 34 causes the trial tire model creation unit 30 to create a trial tire model by assigning a level to the value of the weight intensity according to a known experimental design method and assigning this value to the corresponding base tire model. Alternatively, the determination unit 34 causes the trial tire model creation unit 30 to create a trial tire model by changing the weight strength value by a certain amount within a set range.

ステップＳ６０における判定の結果が肯定である場合（試行タイヤモデルの作成回数が予め定めた回数Ｎ以上の場合）、決定部３４は、２つのタイヤ性能の評価の結果が予め定められた条件を満足する試行タイヤ断面の形状を探索して、上記条件に適合する最適な試行タイヤ断面形状を決定する（ステップＳ８０）。   When the determination result in step S60 is affirmative (when the number of trial tire model creations is equal to or greater than the predetermined number N), the determination unit 34 satisfies the predetermined conditions for the results of the two tire performance evaluations. The shape of the trial tire cross section to be searched is searched to determine the optimum trial tire cross section shape that meets the above conditions (step S80).

ステップＳ６０における判定が肯定である場合、決定部３４は、作成した試行タイヤモデル毎に評価部３２で得られたタイヤ性能（２つのタイヤ性能）の評価値に基づいて、試行タイヤモデルのタイヤ断面形状の設計空間を、曲面近似関数を用いて応答曲面関数として定める。この応答曲面関数は、試行タイヤモデルの作成のための重み付け加算に用いた重み強度を設計変数とする。応答曲面関数は、２つのタイヤ性能に関するものであるので、２つある。すなわち、２つの応答曲面関数は、重み付け加算に用いる重み強度を設計変数として、それぞれのタイヤ性能の評価値を、曲面近似関数を用いて表したものである。そして、得られた曲面近似関数に基づき、例えば多目的遺伝的アルゴリズム等の発見的手法や、勾配法などの数理計画法を用いて最適タイヤ断面形状の探索を行う。   When the determination in step S60 is affirmative, the determination unit 34 determines the tire cross section of the trial tire model based on the evaluation values of the tire performance (two tire performances) obtained by the evaluation unit 32 for each created trial tire model. A shape design space is defined as a response surface function using a surface approximation function. This response surface function uses, as a design variable, the weight strength used for weighting addition for creating a trial tire model. There are two response surface functions because they relate to two tire performances. That is, the two response surface functions represent the evaluation values of the respective tire performances using the curved surface approximation function, with the weight strength used for weighted addition as a design variable. Based on the obtained curved surface approximation function, the optimum tire cross-sectional shape is searched using a heuristic method such as a multi-objective genetic algorithm or a mathematical programming method such as a gradient method.

こうして、決定部３４は、２つのタイヤ性能の評価の結果が予め設定された条件を満足する重み強度の値を見出し、この重み強度の値から作成されるタイヤ断面の形状を、最適なタイヤ断面形状として決定する。
最適なタイヤ断面形状は、試行タイヤモデルのタイヤ断面の形状であり、試行タイヤモデルは、参照タイヤモデル４０の固有振動モードの変形形状を、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造に適合するように再形成して得られた対応基底タイヤモデルに基いて作成されている。このため、タイヤ性能が２つあっても（メッシュ構造の異なる基準タイヤモデルが２つあっても）、最適な１つのタイヤ断面形状を得ることができる。
なお、本実施形態では、評価するタイヤ性能およびタイヤ性能に合わせて作成する基準タイヤモデルは２つに限定して説明したが、評価するタイヤ性能および作成する基準タイヤモデルの数は３つ以上であってもよい。 In this way, the determination unit 34 finds the value of the weight strength that satisfies the preset conditions as a result of the evaluation of the two tire performances, and determines the shape of the tire cross section created from the weight strength value as the optimum tire cross section. Determine as shape.
The optimum tire cross-sectional shape is the shape of the tire cross-section of the trial tire model, and the trial tire model adapts the deformation shape of the natural vibration mode of the reference tire model 40 to the mesh structure of the reference tire models 50 and 60. It is created based on the corresponding base tire model obtained by reforming. For this reason, even if there are two tire performances (even if there are two reference tire models with different mesh structures), one optimum tire cross-sectional shape can be obtained.
In this embodiment, the tire performance to be evaluated and the reference tire models to be created in accordance with the tire performance are limited to two, but the tire performance to be evaluated and the number of reference tire models to be created are three or more. There may be.

図６（ａ），（ｂ）は、上述の方法を用いて、基準タイヤモデル５０及び基準タイヤモデル６０を用いて、最適なタイヤ断面形状を決定したときの結果の一例を示す図である。図６（ａ），（ｂ）には、基準タイヤモデル５０，６０の他に、最適なタイヤ断面を有する、異なるメッシュ構造を有するタイヤモデルＡ，Ｂを示している。
図６（ａ），（ｂ）に示すタイヤモデルＡ，Ｂのタイヤ断面は、参照タイヤモデル４０の固有振動モードの変形形状を、基準タイヤモデル５０，６０のメッシュ構造に合わせて再形成したタイヤ断面を重み付け加算することにより得られたものであるので、図６（ａ），（ｂ）に示すようにタイヤモデルＡ，Ｂは、同じタイヤ断面を示す。すなわち、評価しようとするタイヤ性能が２つ以上あり、これに対応して基準タイヤモデルが２つ以上作成されても、最適な１つのタイヤ断面を持つタイヤモデルを得ることができる。 FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating an example of a result when an optimum tire cross-sectional shape is determined using the reference tire model 50 and the reference tire model 60 using the above-described method. FIGS. 6A and 6B show tire models A and B having different mesh structures having optimum tire cross sections in addition to the reference tire models 50 and 60.
The tire cross sections of the tire models A and B shown in FIGS. 6A and 6B are tires obtained by re-forming the deformed shape of the natural vibration mode of the reference tire model 40 in accordance with the mesh structure of the reference tire models 50 and 60. Since it is obtained by weighting and adding the cross sections, the tire models A and B show the same tire cross section as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). That is, there are two or more tire performances to be evaluated, and even if two or more reference tire models are created correspondingly, a tire model having an optimum tire cross section can be obtained.

また、本実施形態のタイヤモデル作成方法では、１つの参照タイヤモデル４０の固有振動モードの変形形状を基底タイヤ断面の形状として有するように、シミュレーション計算に適したメッシュ構造を有する対応基底タイヤモデルを作成する。この対応基底タイヤモデルのタイヤ断面を重み付け加算することにより、タイヤ性能の評価に用いる試行タイヤモデルを作成する。したがって、評価するタイヤ性能に応じて異なるメッシュ構造を有する基準タイヤモデル５０，６０を用いても、１つの参照タイヤモデル４０の固有振動モードの変形形状を有する基底タイヤ断面を重み付け加算して得られるタイヤ断面を有するタイヤモデルとなっている。これより、基準タイヤモデルそれぞれのメッシュ構造に合わせた種々の試行タイヤモデルを効率よく作成することができる。
基底断面の設定のために用いる固有振動モードは、参照タイヤモデル４０に対して固有値解析を行って得られたタイヤ断面における１次固有振動モード及び２次以降の固有振動モードから選択された複数の振動モードであるので、参照タイヤモデル４０の多様な変形形状を用いてタイヤ断面形状を作成することができる。
また、参照タイヤモデル４０のタイヤ断面は、基準タイヤモデル５０，６０に用いた基準タイヤ断面と同じ形状であるので、基準タイヤモデル５０，６０と同じタイヤ断面を有する参照タイヤモデル４０の固有振動モードの変形形状を用いてタイヤ断面形状を効率よく修正できる。このとき、基準タイヤモデル４０のいずれの節点も、参照タイヤモデル５０，６０のいずれかの要素中に位置することが好ましい。本実施形態では、対応基底タイヤモデルを作成するとき、基準タイヤモデル５０，６０の節点に変位を与えて基準タイヤモデル５０，６０を変形させることにより基底タイヤ断面形状のそれぞれを再形成する。このとき、基準タイヤモデル５０，６０の節点に与えられる変位は、図４に示すように、基準タイヤモデル５０，６０の当該節点Ｎ1を包含する参照タイヤモデル４０の要素Ｅを構成する複数の参照節点Ｎa，Ｎb，Ｎc，Ｎdにおける基底タイヤ断面形状の変位を用いて、基準タイヤモデル５０，６０の当該節点Ｎ1の位置に応じて補間をすることに得られる変位である。このため、参照タイヤモデル４０における基底タイヤ断面のそれぞれを、基準タイヤモデル５０，６０それぞれのメッシュ構造に合わせて精度高く再形成することができる。 Further, in the tire model creation method of the present embodiment, a corresponding base tire model having a mesh structure suitable for simulation calculation so that the deformation shape of the natural vibration mode of one reference tire model 40 is included as the shape of the base tire cross section. create. A trial tire model used for evaluation of tire performance is created by weighting and adding the tire cross sections of the corresponding base tire model. Therefore, even if the reference tire models 50 and 60 having different mesh structures are used according to the tire performance to be evaluated, the base tire cross section having the deformation shape of the natural vibration mode of one reference tire model 40 is obtained by weighted addition. The tire model has a tire cross section. As a result, various trial tire models that match the mesh structure of each reference tire model can be efficiently created.
The natural vibration modes used for setting the base cross section are a plurality of natural vibration modes selected from a primary natural vibration mode and secondary and subsequent natural vibration modes in a tire cross section obtained by performing eigenvalue analysis on the reference tire model 40. Since this is the vibration mode, the tire cross-sectional shape can be created using various deformed shapes of the reference tire model 40.
Further, since the tire cross section of the reference tire model 40 has the same shape as the reference tire cross section used for the reference tire models 50 and 60, the natural vibration mode of the reference tire model 40 having the same tire cross section as the reference tire models 50 and 60 is used. The tire cross-sectional shape can be efficiently corrected using the deformed shape. At this time, it is preferable that any node of the reference tire model 40 is located in any element of the reference tire models 50 and 60. In the present embodiment, when the corresponding base tire model is created, each of the base tire cross-sectional shapes is reformed by applying displacement to the nodes of the reference tire models 50 and 60 to deform the reference tire models 50 and 60. At this time, as shown in FIG. 4, the displacement given to the nodes of the reference tire models 50 and 60 includes a plurality of elements constituting the element E of the reference tire model 40 including the node N 1 of the reference tire models 50 and 60. This displacement is obtained by performing interpolation according to the position of the node N 1 of the reference tire models 50 and 60 using the displacement of the base tire cross-sectional shape at the reference nodes N a , N b , N c and N d . . For this reason, each of the base tire cross sections in the reference tire model 40 can be accurately reshaped according to the mesh structure of each of the reference tire models 50 and 60.

本実施形態のタイヤ断面形状決定方法は、上記タイヤモデル作成方法を用いてタイヤ断面形状を得るので、複数のタイヤ性能が定められた条件を満足するような１つの最適なタイヤ断面形状を効率よく決定することができる。   Since the tire cross-sectional shape determination method of the present embodiment obtains a tire cross-sectional shape using the tire model creation method described above, one optimal tire cross-sectional shape that satisfies a plurality of tire performance conditions is efficiently obtained. Can be determined.

以上、本発明のタイヤモデル作成方法、タイヤ断面形状決定方法、タイヤモデル作成装置、及びプログラムについて詳細に説明したが、本発明のタイヤモデル作成方法、タイヤ断面形状決定方法、タイヤモデル作成装置、及びプログラムは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよい。   As described above, the tire model creation method, tire cross-sectional shape determination method, tire model creation device, and program of the present invention have been described in detail, but the tire model creation method, tire cross-section shape determination method, tire model creation device, and The program is not limited to the above embodiment, and various improvements and changes may be made without departing from the scope of the present invention.

１０ タイヤ断面形状決定装置
１２ ＣＰＵ
１４ メモリ
１６ 入出力部
１８ バス
１８ 入力操作デバイス
２０ 出力装置
２２ 処理モジュール
２４ 設定部
２６ 基準モデル作成部
２８ 対応基底タイヤモデル作成部
３０ 試行タイヤモデル作成部
３２ 評価部
３４ 決定部
４０ 参照タイヤモデル
５０，６０ 基準タイヤモデル 10 Tire cross-sectional shape determining device 12 CPU
14 memory 16 input / output unit 18 bus 18 input operation device 20 output device 22 processing module 24 setting unit 26 reference model creation unit 28 corresponding base tire model creation unit 30 trial tire model creation unit 32 evaluation unit 34 determination unit 40 reference tire model 50 , 60 Reference tire model

Claims (7)

コンピュータを用いて作成するタイヤモデル作成方法であって、
数値解析可能な要素でモデル化された第１のメッシュ構造を有する参照タイヤモデルに関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、前記参照タイヤモデルにおける複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、コンピュータがメモリから呼び出して、前記固有振動モード毎の前記変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定するステップと、
予め定められた１つの基準タイヤ断面に対して、前記参照タイヤモデルの前記第１のメッシュ構造に比べて粗い、異なる第２のメッシュ構造を有する少なくとも２つの基準タイヤモデルを、前記コンピュータが作成するステップと、
前記コンピュータが、前記参照タイヤモデルにおける前記基底タイヤ断面のそれぞれを、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に合わせて再形成することにより、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に適合し、かつ、前記基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成するステップと、
前記第２のメッシュ構造毎に、前記複数の対応基底タイヤモデルのタイヤ断面の形状を重み付け加算することにより、前記コンピュータが、新たなタイヤ断面を有するタイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成するステップと、
を有することを特徴とするタイヤモデル作成方法。 A tire model creation method created using a computer,
Information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model having the first mesh structure modeled by the element capable of numerical analysis, the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model. Information is called from a computer by a computer, and the deformation shape for each natural vibration mode is set as a shape of a base tire cross-section; and
The computer creates at least two reference tire models having different second mesh structures that are coarser than the first mesh structure of the reference tire model for a predetermined reference tire cross section. Steps,
The computer re-forms each of the base tire cross-sections in the reference tire model in accordance with the second mesh structure of each of the reference tire models, so that the second mesh structure of each of the reference tire models. A plurality of corresponding base tire models having tire cross sections corresponding to the base tire cross sections for each of the second mesh structures;
For each second mesh structure, the computer creates a tire model having a new tire cross section for each second mesh structure by weighting and adding the tire cross-sectional shapes of the plurality of corresponding base tire models. And steps to
A tire model creation method comprising: 前記固有振動モードは、前記参照タイヤモデルに対して固有値解析を行って得られたタイヤ断面における１次固有振動モード及び２次以降の固有振動モードから選択された複数の振動モードである、請求項１に記載のタイヤモデルの作成方法。   The natural vibration mode is a plurality of vibration modes selected from a primary natural vibration mode and secondary and subsequent natural vibration modes in a tire cross section obtained by performing eigenvalue analysis on the reference tire model. A method for creating the tire model according to 1. 前記参照タイヤモデルのタイヤ断面の形状は、前記基準タイヤモデルに用いた基準タイヤ断面の形状と同じである、請求項１または２に記載のタイヤモデルの作成方法。   The tire model creation method according to claim 1 or 2, wherein a shape of a tire section of the reference tire model is the same as a shape of a reference tire section used for the reference tire model. 前記基準タイヤモデルのタイヤ断面を前記参照タイヤモデルのタイヤ断面に重ねたとき、前記基準タイヤモデルのいずれの節点も、前記参照タイヤモデルのいずれかの要素中に包含され、
前記対応基底タイヤモデルを作成するとき、前記基準タイヤモデルの節点に変位を与えて前記基準タイヤモデルを変形させることにより前記基底タイヤ断面の形状のそれぞれを再形成し、
前記基準タイヤモデルの節点に与える変位は、当該節点を包含する前記参照タイヤモデルの要素を構成する複数の参照節点の前記固有振動モードの変形形状における変位を、前記基準タイヤモデルの当該節点の位置に応じて補間して得られる変位である、請求項３に記載のタイヤモデルの作成方法。 When the tire cross section of the reference tire model is superimposed on the tire cross section of the reference tire model, any node of the reference tire model is included in any element of the reference tire model,
When creating the corresponding base tire model, each of the shapes of the base tire cross-section is reformed by giving a displacement to the node of the reference tire model and deforming the reference tire model,
The displacement given to the node of the reference tire model is the displacement in the deformed shape of the natural vibration mode of the plurality of reference nodes constituting the element of the reference tire model including the node, the position of the node of the reference tire model The method for creating a tire model according to claim 3, wherein the displacement is obtained by interpolation according to. タイヤ断面形状を、コンピュータを用いて決定するタイヤ断面形状決定方法であって、
数値解析可能な要素でモデル化された第１のメッシュ構造を有する参照タイヤモデルに関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、前記参照タイヤモデルにおける複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、コンピュータがメモリから呼び出して、前記固有振動モード毎の前記変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定するステップと、
予め定められた１つの基準タイヤ断面に対して、前記参照タイヤモデルの前記第１のメッシュ構造に比べて粗い、異なる第２のメッシュ構造を有する少なくとも２つの基準タイヤモデルを、前記コンピュータが作成するステップと、
前記コンピュータが、前記参照タイヤモデルにおける前記基底タイヤ断面のそれぞれを、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に合わせて再形成することにより、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に適合し、かつ、前記基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成するステップと、
前記第２のメッシュ構造毎に、前記複数の対応基底タイヤモデルのタイヤ断面の形状を重み付け加算することにより、前記コンピュータが、新たな試行タイヤ断面を有する少なくとも２つの試行タイヤモデルを作成するステップと、
前記コンピュータが、少なくとも２つの前記試行タイヤモデルを用いて、前記試行タイヤモデル毎に異なるタイヤ性能のシミュレーションを行うことにより、前記試行タイヤ断面の形状について複数の性能評価を行うステップと、
前記コンピュータが、前記重み付け加算に用いる重み強度の値の変更を行って、前記複数の性能評価を行うことにより、前記複数の性能評価が予め定められた条件に適合する試行タイヤ断面の形状を最適なタイヤ断面形状として決定するステップと、
を有することを特徴とするタイヤ断面形状決定方法。 A tire cross-sectional shape determining method for determining a tire cross-sectional shape using a computer,
Information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model having the first mesh structure modeled by the element capable of numerical analysis, the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model. Information is called from a computer by a computer, and the deformation shape for each natural vibration mode is set as a shape of a base tire cross-section; and
The computer creates at least two reference tire models having different second mesh structures that are coarser than the first mesh structure of the reference tire model for a predetermined reference tire cross section. Steps,
The computer re-forms each of the base tire cross-sections in the reference tire model in accordance with the second mesh structure of each of the reference tire models, so that the second mesh structure of each of the reference tire models. A plurality of corresponding base tire models having tire cross sections corresponding to the base tire cross sections for each of the second mesh structures;
For each of the second mesh structures, the computer creates at least two trial tire models having new trial tire cross sections by weighted addition of tire cross-sectional shapes of the plurality of corresponding base tire models; ,
The computer performs a plurality of performance evaluations on the shape of the trial tire cross section by simulating different tire performances for each trial tire model using at least two trial tire models;
The computer changes the value of the weight intensity used for the weighted addition, and performs the plurality of performance evaluations, thereby optimizing the shape of the trial tire cross section that the plurality of performance evaluations meet a predetermined condition. Determining a tire cross-sectional shape,
A tire cross-sectional shape determination method characterized by comprising: タイヤモデル作成装置であって、
数値解析可能な要素でモデル化された第１のメッシュ構造を有する参照タイヤモデルに関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、前記参照タイヤモデルにおける複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、メモリから呼び出して、前記固有振動モード毎の前記変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定する設定部と、
予め定められた１つの基準タイヤ断面の形状に対して、前記参照タイヤモデルの前記第１のメッシュ構造に比べて粗い、異なる第２のメッシュ構造を有する少なくとも２つの基準タイヤモデルを作成する基準タイヤモデル作成部と、
前記参照タイヤモデルにおける前記基底タイヤ断面のそれぞれを、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に合わせて再形成することにより、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に適合し、かつ、前記基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成する対応基底タイヤモデル作成部と、
前記第２のメッシュ構造毎に、前記複数の対応基底タイヤモデルのタイヤ断面の形状を重み付け加算することにより、新たなタイヤ断面を有するタイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成する試行タイヤモデル作成部と、
を有することを特徴とするタイヤモデル作成装置。 A tire model creation device,
Information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model having the first mesh structure modeled by the element capable of numerical analysis, the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model. Information is called from the memory, the setting unit for setting the deformation shape for each natural vibration mode as the shape of the base tire cross section,
A reference tire that creates at least two reference tire models having a different second mesh structure that is rougher than the first mesh structure of the reference tire model for a predetermined reference tire cross-sectional shape A model creation unit;
Each of the base tire cross sections in the reference tire model is adapted to the second mesh structure of each of the reference tire models by re-forming according to the second mesh structure of each of the reference tire models, And a corresponding base tire model creating unit that creates a plurality of corresponding base tire models each having a tire cross section corresponding to each of the base tire cross sections for each of the second mesh structures;
A trial tire model that creates a tire model having a new tire cross section for each of the second mesh structures by weighting and adding tire cross-sectional shapes of the plurality of corresponding base tire models for each of the second mesh structures. The creation department;
A tire model creation device comprising: タイヤモデル作成方法をコンピュータに実行させるコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
数値解析可能な要素でモデル化された第１のメッシュ構造を有する参照タイヤモデルに関するタイヤ断面の変形形状の情報であって、前記参照タイヤモデルにおける複数の固有振動モード毎のタイヤ断面の変形形状の情報を、コンピュータがメモリから呼び出して、前記固有振動モード毎の前記変形形状を基底タイヤ断面の形状として設定する手順と、
予め定められた１つの基準タイヤ断面の形状に対して、前記参照タイヤモデルの前記第１のメッシュ構造に比べて粗い、異なる第２のメッシュ構造を有する少なくとも２つの基準タイヤモデルを、前記コンピュータが作成する手順と、
前記コンピュータが、前記参照タイヤモデルにおける前記基底タイヤ断面のそれぞれを、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に合わせて再形成することにより、前記基準タイヤモデルそれぞれの前記第２のメッシュ構造に適合し、かつ、前記基底タイヤ断面のそれぞれに対応したタイヤ断面を有する複数の対応基底タイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成する手順と、
前記第２のメッシュ構造毎に、前記複数の対応基底タイヤモデルのタイヤ断面を重み付け加算することにより、前記コンピュータが、新たなタイヤ断面を有するタイヤモデルを前記第２のメッシュ構造毎に作成する手順と、を有する、前記手順をコンピュータに実行させるプログラム。 A computer-readable program that causes a computer to execute a tire model creation method,
Information on the deformation shape of the tire cross section related to the reference tire model having the first mesh structure modeled by the element capable of numerical analysis, the deformation shape of the tire cross section for each of the plurality of natural vibration modes in the reference tire model. A procedure in which information is called from a memory by a computer and the deformed shape for each natural vibration mode is set as a shape of a base tire cross section,
The computer includes at least two reference tire models having a second mesh structure different from the first mesh structure of the reference tire model and having a different second mesh structure with respect to a predetermined reference tire cross-sectional shape. The steps to create,
The computer re-forms each of the base tire cross-sections in the reference tire model in accordance with the second mesh structure of each of the reference tire models, so that the second mesh structure of each of the reference tire models. A plurality of corresponding base tire models having tire cross sections corresponding to the base tire cross sections for each of the second mesh structures;
A procedure in which the computer creates a tire model having a new tire cross section for each second mesh structure by weighting and adding tire cross sections of the plurality of corresponding base tire models for each second mesh structure. A program for causing a computer to execute the procedure.
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