JP6933532B2 - タイヤfemモデルの生成方法、装置、及びプログラム - Google Patents
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Description
タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルであって、トレッド部からビード部に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライと、前記トレッド部において前記カーカスプライの径方向外側に配置されるコードを有する複数の補強部材と、前記ビード部に配置されるビードフィラーと、前記トレッド部において主溝で区画された陸部と、を有するタイヤFEMモデルを取得するステップと、
幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から前記ビードフィラー先端に対応する部位までの領域にある前記カーカスプライの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更するステップと、
タイヤ赤道に陸部がある場合には、当該陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道に主溝がある場合には、当該主溝の両側に隣接する2つの陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定するステップと、
前記拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルを変形させる内圧充填処理を実行するステップと、
前記弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルに修正するステップと、
を含む。
さらに、カーカスプライのうち、補強部材の幅方向外側端に対応する部位からビードフィラー先端に対応する部位までの少なくとも一部の弾性定数(ヤング率)が元の値よりも低い値に設定されるので、サイドウォール部を変形しやすくしてPCIの影響を適切に再現したタイヤモデルを得ることが可能となる。さらに、拘束対象となる陸部の踏面を構成する全ての節点を拘束するので、踏面の形状が不連続になることを防止できる。
したがって、タイヤのトレッド部及びサイドウォール部の形状を、PCI処理後のタイヤ形状に近づけることができ、PCI処理による影響を適切に再現したタイヤFEMモデルを生成することが可能となる。
装置1は、タイヤモデルを修正する。具体的に、装置1は、図1に示すように、モデル取得部10と、弾性定数変更部11と、拘束条件設定部12と、内圧充填処理部13と、モデル修正部14と、を有する。これら各部10〜14は、CPU、メモリ、各種インターフェイス等を備えたパソコン等の情報処理装置においてCPUが予め記憶されている図示しない処理ルーチンを実行することによりソフトウェア及びハードウェアが協働して実現される。
タイヤ幅方向WDの最も外側になる一対の主溝間にある全ての陸部の踏面を拘束するようにしてもよい。
上記装置1の動作について図1、2を参照しつつ説明する。
タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルM0であって、トレッド部3からビード部1に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライ4bと、トレッド部3においてカーカスプライ4bの径方向RD外側に配置されるコードを有する複数の補強部材(ベルト4c、ベルト補強層4d)と、ビード部1に配置されるビードフィラー1aと、トレッド部3において主溝30で区画された陸部31と、を有するタイヤFEMモデルM0を取得するステップ(ST1)と、
幅方向WDの最も外側にある補強部材(ベルト補強層4d)の幅方向外側端に対応する部位P1からビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの領域Ar1にあるカーカスプライ4bの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更するステップ(ST2)と、
タイヤ赤道CLに陸部31がある場合には、陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道CLに主溝30がある場合には、主溝30の両側に隣接する2つの陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定するステップ(ST3〜5)と、
拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルM0を変形させる内圧充填処理を実行するステップ(ST6)と、
弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルM1に修正するステップ(ST7)と、
を含む。
タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルM0であって、トレッド部3からビード部1に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライ4bと、トレッド部3においてカーカスプライ4bの径方向RD外側に配置されるコードを有する複数の補強部材(ベルト4c、ベルト補強層4d)と、ビード部1に配置されるビードフィラー1aと、トレッド部3において主溝30で区画された陸部31と、を有するタイヤFEMモデルM0を取得するモデル取得部10と、
幅方向WDの最も外側にある補強部材(ベルト補強層4d)の幅方向外側端に対応する部位P1からビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの領域Ar1にあるカーカスプライ4bの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する弾性定数変更部11と、
タイヤ赤道CLに陸部31がある場合には、陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道CLに主溝30がある場合には、主溝30の両側に隣接する2つの陸部31の踏面を構成する全ての節点及びビード部1を拘束する条件を設定する拘束条件設定部12と、
拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルM0を変形させる内圧充填処理を実行する内圧充填処理部13と、
弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルM1に修正するモデル修正部14と、
を備える。
さらに、カーカスプライのうち、補強部材の幅方向外側端に対応する部位P1からビードフィラー1a先端に対応する部位P2までの領域Ar1の少なくとも一部の弾性定数(ヤング率)が元の値よりも低い値に設定されるので、サイドウォール部2を変形しやすくしてPCIの影響を適切に再現したタイヤモデルを得ることが可能となる。さらに、拘束対象となる陸部31の踏面を構成する全ての節点を拘束するので、踏面の形状が不連続になることを防止できる。
したがって、タイヤのトレッド部3及びサイドウォール部2の形状を、PCI処理後のタイヤ形状に近づけることができ、PCI処理による影響を適切に再現したタイヤFEMモデルを生成することが可能となる。
これらプログラムを実行することによっても、上記方法の奏する作用効果を得ることが可能となる。言い換えると、上記方法を使用しているとも言える。
1a…ビードフィラー
10…モデル取得部
11…弾性定数変更部
12…拘束条件設定部
13…内圧充填処理部
14…モデル修正部
3…トレッド部
30…主溝
31…陸部
4b…カーカスプライ
4c…ベルト(補強部材)
4d…ベルト補強層(補強部材)
M0…タイヤFEMモデル
Claims (7)
- コンピュータが実行する方法であって、
タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルであって、トレッド部からビード部に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライと、前記トレッド部において前記カーカスプライの径方向外側に配置されるコードを有する複数の補強部材と、前記ビード部に配置されるビードフィラーと、前記トレッド部において主溝で区画された陸部と、を有するタイヤFEMモデルを取得するステップと、
幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から前記ビードフィラー先端に対応する部位までの領域にある前記カーカスプライの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更するステップと、
タイヤ赤道に陸部がある場合には、当該陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道に主溝がある場合には、当該主溝の両側に隣接する2つの陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定するステップと、
前記拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルを変形させる内圧充填処理を実行するステップと、
前記弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルに修正するステップと、
を含む、タイヤFEMモデルの生成方法。 - 幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から前記ビードフィラー先端に対応する部位までのカーカスプライに沿った長さを100%とし、タイヤ幅が最大となる部位を中心として少なくともタイヤ径方向外側へ25%の領域及びタイヤ径方向内側へ25%の領域にある前記カーカスプライの弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する、請求項1に記載の方法。
- 幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から、前記ビードフィラー先端に対応する部位までの全領域の前記カーカスプライの弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する、請求項1又は2に記載の方法。
- タイヤを複数の要素で表現したタイヤFEMモデルであって、トレッド部からビード部に至り且つ弾性定数が設定されたカーカスプライと、前記トレッド部において前記カーカスプライの径方向外側に配置されるコードを有する複数の補強部材と、前記ビード部に配置されるビードフィラーと、前記トレッド部において主溝で区画された陸部と、を有するタイヤFEMモデルを取得するモデル取得部と、
幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から前記ビードフィラー先端に対応する部位までの領域にある前記カーカスプライの少なくとも一部の弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する弾性定数変更部と、
タイヤ赤道に陸部がある場合には、当該陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定し、タイヤ赤道に主溝がある場合には、当該主溝の両側に隣接する2つの陸部の踏面を構成する全ての節点及び前記ビード部を拘束する条件を設定する拘束条件設定部と、
前記拘束状態を維持したまま内圧を付与してタイヤFEMモデルを変形させる内圧充填処理を実行する内圧充填処理部と、
前記弾性定数を元の値に戻すと共に、内圧の付与により変形した後の形状を、内圧を付与していない自然状態の形状とするタイヤFEMモデルに修正するモデル修正部と、
を含む、タイヤFEMモデルの生成装置。 - 前記弾性定数変更部は、幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から前記ビードフィラー先端に対応する部位までのカーカスプライに沿った長さを100%とし、タイヤ幅が最大となる部位を中心として少なくともタイヤ径方向外側へ25%の領域及びタイヤ径方向内側へ25%の領域にある前記カーカスプライの弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する、請求項4に記載の装置。
- 前記弾性定数変更部は、幅方向の最も外側にある前記補強部材の幅方向外側端に対応する部位から、前記ビードフィラー先端に対応する部位までの全領域の前記カーカスプライの弾性定数を、元の値よりも低い値に変更する、請求項4又は5に記載の装置。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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JP2017172669A JP6933532B2 (ja) | 2017-09-08 | 2017-09-08 | タイヤfemモデルの生成方法、装置、及びプログラム |
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