KR20100100877A

KR20100100877A - 타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법 및 타이어의 제조방법

Info

Publication number: KR20100100877A
Application number: KR1020107013191A
Authority: KR
Inventors: 마사키 시라이시
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2010-09-15
Also published as: EP2241456A4; WO2009087803A1; EP2241456A1; CN101909909A; US8452578B2; EP2241456B1; US20100305746A1; KR101513759B1; CN101909909B; JP4792049B2; JP2009161115A

Abstract

본 발명은 정밀도 좋게 타이어의 노이즈 성능을 평가하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에서 제공하는, 타이어의 노이즈 성능을 컴퓨터를 이용하여 시뮬레이션하기 위한 방법은, 트레드 홈을 구비한 트레드 모델부를 갖는 타이어 모델을 유한개의 요소를 이용하여 설정하는 단계 S1과, 유한개의 요소를 이용하여 노면 모델을 설정하는 단계 S2와, 트레드 홈이 노면 모델과 접지를 시작한 후로부터 이격되기까지의 홈 접지 롤링 구간을 적어도 포함하여 타이어 모델을 노면 모델 상에서 롤링시키는 롤링 시뮬레이션을 행하는 단계 S4와, 적어도 홈 접지 롤링 구간에서의 트레드 모델부의 표면 좌표값을 시계열적으로 취득하는 단계 S5와, 트레드 모델부의 표면 좌표값을 이용하여 트레드 모델부 주변의 소리 공간 영역을 설정하고, 이 소리 공간 영역에서 공력 시뮬레이션을 하는 단계 S7을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법 및 타이어의 제조방법{METHOD FOR SIMULATING TIRE NOISE PERFORMANCE AND METHOD FOR MANUFACTURING TIRE}

본 발명은, 정밀도 좋게 타이어의 노이즈 성능을 평가하는 데 도움이 되는 시뮬레이션 방법 및 타이어의 제조방법에 관한 것이다.

종래, 타이어의 개발은, 시작품(試作品)을 만들고, 그것을 실험하며, 실험 결과로부터 개량품을 더 시작(試作)한다는 반복 작업으로 행해지고 있었다. 이 방법에서는, 시작품의 제조나 실험에 많은 비용과 시간이 든다는 문제가 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 최근에는 유한 요소법 등의 수치 해석(解析) 방법을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션에 의해, 타이어를 시작하지 않아도 어느 정도의 성능을 예측·해석하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 하기 특허문헌 1 참조).

그러나, 전술한 컴퓨터 시뮬레이션에서는, 주로 주행시에 타이어에 작용하는 전후력, 상하력 및 횡력과 같은 힘 외, 스트레인 등의 변형량의 해석이 대부분이고, 노이즈 성능에 대해서는 구체적으로 기술되어 있지 않다.

일본 특허 공개 제2002-7489호 공보

본 발명은, 이상과 같은 실정을 감안하여 안출된 것으로, 트레드 홈을 구비한 트레드 모델부를 갖는 타이어 모델로 롤링 시뮬레이션을 행하고, 트레드 홈을 포함한 트레드 모델부의 변형 상태 등을 구하며, 이 트레드 모델부의 표면 좌표값을 이용하여 트레드 모델부 주변의 소리 공간 영역을 정하고, 이 소리 공간 영역을 이용해 공력(空力) 시뮬레이션을 행하는 것을 기본으로 하여, 타이어 주행시에 생기는 노이즈를 정밀도 좋게 평가할 수 있는 타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법 및 그것을 이용한 타이어의 제조방법을 제공하는 것을 주 목적으로 하고 있다.

제1 발명은, 타이어의 노이즈 성능을 컴퓨터를 이용하여 시뮬레이션하기 위한 방법으로서, 하나 이상의 트레드 홈을 구비한 트레드 모델부를 갖는 타이어 모델을 유한개의 요소를 이용하여 설정하는 단계와, 유한개의 요소를 이용하여 노면 모델을 설정하는 단계와, 상기 트레드 홈이 상기 노면 모델과 접지하여 롤링하는 홈 접지 롤링 구간을 적어도 포함하여 상기 타이어 모델을 상기 노면 모델 상에서 롤링시키는 롤링 시뮬레이션을 행하는 단계와, 상기 홈 접지 롤링 구간에서의 상기 트레드 모델부의 표면 좌표값을 시계열적으로 취득하는 단계와, 상기 취득된 트레드 모델부의 표면 좌표값에 기초하여 형상이 변화하는 상기 트레드 모델부 주변의 소리 공간 영역을 설정하고, 이 소리 공간 영역에서 공력 시뮬레이션을 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2 발명은, 상기 제1 발명에 기재된 시뮬레이션 방법을 실행하는 단계와, 상기 시뮬레이션 방법에 이용된 타이어 모델의 트레드 모델부에 기초하여 트레드 패턴을 설계하는 단계와, 상기 트레드 패턴을 갖는 타이어를 가류 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조방법이다.

타이어 주행시의 노이즈에는, 트레드 홈이 노면과 접지 혹은 이격할 때에 생기는 홈 내부 공기의 압력 변동이나, 트레드 홈이 노면에 접촉했을 때의 트레드부의 표면 진동 등이 크게 영향을 미친다. 그래서, 본 발명에 따른 타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법에서는, 트레드 홈을 갖는 트레드 모델부를 구비한 타이어 모델을 이용하고, 이 트레드 홈이 노면 모델과 접지해 롤링하는 홈 접지 롤링 구간을 적어도 포함하여 롤링 시뮬레이션이 행해진다. 그리고, 이 롤링 시뮬레이션의 결과로부터, 트레드 모델부의 표면 좌표값을 시계열적으로 취득하고, 이 좌표값을 이용하여 트레드 모델부 주변의 소리 공간 영역을 정하며, 이 소리 공간 영역을 이용하여 공력 시뮬레이션이 행해진다. 이것에 의해, 트레드 홈의 접지 및 개방에 따르는 변형이나, 트레드 홈이 노면에 접촉할 때의 트레드부 표면의 변형 등을, 공력 시뮬레이션의 소리 공간 영역의 변형으로서 받아들일 수 있다. 따라서, 제1 발명에서는, 타이어 주행시에 생기는 노이즈를 정밀도 좋게 계산 혹은 평가할 수 있게 된다.

또한, 제2 발명에서는, 노이즈 성능이 우수한 공기 타이어를 능률적으로 제조할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 시뮬레이션 방법의 계산에 이용되는 컴퓨터 장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 실시형태의 시뮬레이션 방법의 처리 절차의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 3은 타이어 모델을 시각화한 전체 사시도이다.
도 4는 타이어 모델과 노면 모델을 시각화하여 접촉시킨 상태를 도시하는 부분 사시도이다.
도 5는 타이어 모델과 노면 모델과의 접촉을 시각화한 개략적인 측면도이다.
도 6의 (a)는 소리 공간 영역의 일 실시형태를 도시하는 정면도이고, (b)는 그 측면도이다.
도 7은 다른 실시형태의 소리 공간 영역을 도시하고 (a)는 측면도, (b)는 그 사시도이다.
도 8은 다른 실시형태의 소리 공간 영역을 도시하는 사시도이다.
도 9의 (a), (b)는 소리 공간 영역의 홈 내부 영역과 주(主)영역의 보완 계산을 설명하는 선도이다.
도 10은 다른 실시형태의 타이어 모델을 시각화한 전체 사시도이다.
도 11은 시뮬레이션의 결과로서, 관측점에서의 공기 압력과 시간의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 12는 시뮬레이션의 결과로서, 가로 홈 내에서의 공기 압력과 시간의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 13은 시뮬레이션의 결과로서, 각 노이즈 성분의 공기 압력과 시간의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 14는 공명 노이즈의 시뮬레이션 모델의 전체도이다.
도 15는 시뮬레이션의 결과로서, 타이어 모델 주변의 공기 압력의 등고선도이다.
도 16은 시뮬레이션의 결과로서, 관측점에서의 압력의 주파수 분석 결과를 도시하는 그래프이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

본 실시형태의 시뮬레이션 방법은, 예컨대 도 1에 도시되는 컴퓨터 장치(1)를 이용하여 행해진다. 이 컴퓨터 장치(1)는 본체(1a)와, 입력 수단으로서의 키보드(1b) 및 마우스(1c)와, 출력 수단으로서의 모니터 장치(1d)로 구성된다. 본체(1a)에는 CPU, ROM, 작업용 메모리 및 자기디스크 등의 대용량의 기억 장치가 내장(모두 도시 생략)되고, CD-ROM과 같은 드라이브 장치(1a1, 1a2)를 적절하게 구비하고 있다. 그리고, 상기 기억 장치에는 후술하는 방법을 실행하기 위한 처리 절차(프로그램)가 기억된다.

도 2에는, 본 실시형태의 시뮬레이션 방법의 처리 절차를 포함하는 흐름도가 도시된다. 본 실시형태의 시뮬레이션 방법에서는, 우선 도 3에 도시되는 타이어 모델(2)이 설정된다(단계 S1). 도 3에는 타이어 모델(2)의 일례가 3차원적으로 시각화되어 도시된다.

본 실시형태의 타이어 모델(2)은, 해석하고자 하는 타이어(실존하는지의 여부는 상관 없음)가, 수치 해석이 가능한 유한개의 작은 요소(2a, 2b, 2c…)로 분할되어 표현(이산화)된 것이다. 바꿔 말하면, 타이어 모델(2)은, 유한개의 작은 요소(2a, 2b, 2c…)의 집합체이다. 각 요소(2a, 2b, 2c…)는, 예컨대 2차원 평면으로서의 삼각형 혹은 사각형의 막(膜) 요소, 3차원 요소로서의 4면체 혹은 6면체 솔리드 요소 등이 이용된다.

수치 해석이 가능하다는 것이란, 예컨대 유한 요소법, 유한 체적법, 차분법 또는 경계 요소법과 같은 수치 해석법에 의해 모델의 변형 계산이 가능한 것을 의미한다. 이 때문에, 각 요소(2a, 2b, 2c…)에는, 각 노드(node)의 좌표값, 요소 형상 및 이 요소가 나타내고 있는 재료의 물성값(예컨대 밀도, 탄성률 또는 감쇠 계수) 등이 적절하게 정의된다. 이러한 타이어 모델(2)의 실체는, 컴퓨터 장치(1)에서 취급 가능한 수치 데이터이다.

또한, 본 실시형태의 타이어 모델(2)은, 트레드부를 유한개의 요소로 분할한 링형의 트레드 모델부(2A)와, 이 트레드 모델부(2A)의 타이어 반경 방향 내측 부분을 이루는 토로이드형의 보디 모델부(2B)(우측 확대도에서는 회색을 칠한 부분)로 구성된다. 보디 모델부(2B)는, 본 실시형태에서 한 쌍의 사이드월부 및 한 쌍의 비드부를 포함한다. 또한, 타이어 모델(2)의 내부에는, 카카스나 벨트층과 같은 섬유 보강재로 여겨지는 요소를 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 트레드 모델부(2A)의 변형 거동이 한층 더 실물과 가까워지고, 정밀도가 좋은 시뮬레이션을 행할 수 있다. 또한, 보다 상세한 변형 거동을 얻기 위해, 트레드 모델부(2A)는, 보디 모델부(2B)보다 미세하게 요소 분할되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태의 타이어 모델(2)은 환형으로 연속하여 모델화되어 있지만, 필요한 롤링량을 얻을 수 있는 경우에는, 예컨대 타이어 둘레방향의 일부에 대해서만 모델화된 것이어도 좋다.

상기 트레드 모델부(2A)에는, 하나 이상의 트레드 홈(T)이 형성된다. 이 실시형태에서, 상기 트레드 홈(T)은 타이어 축방향과 평행하게 연장되는 하나의 가로 홈(3)으로 이루어진다. 단, 트레드 홈(T)은 이러한 양태에 한정되는 것이 아니라, 그 개수나 타이어 둘레방향에 대한 각도 등은 적절하게 변경할 수 있다.

다음에, 도 4에 도시된 바와 같이, 유한개의 요소를 이용하여 노면 모델(4)이 설정된다(단계 S2). 본 실시형태의 노면 모델(4)은 원통형의 평활한 표면을 갖는 것으로서 설정된다. 본 실시형태에서는, 시뮬레이션 결과의 검증을 위해, 실제 타이어의 노이즈 성능 평가가 드럼 시험기에서 행해진다. 실제 타이어의 평가와 시뮬레이션 결과 사이의 정합성을 확보하기 위해, 시뮬레이션의 노면도 곡률을 갖는 것으로 하였다. 이 노면 모델(4)은, 예컨대 1 혹은 복수 개의 강성 표면 요소를 접속함으로써 용이하게 설정할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 노면 모델(4)은 표면이 평탄하지만, 필요에 따라서 아스팔트 노면과 같이 미소 요철, 불규칙한 단차, 움푹한 곳, 구불구불한 곳 및/또는 바퀴자국 등의 실제 주행 노면에서 자주 볼 수 있는 요철 등이 마련되어도 좋다.

다음에, 상기 타이어 모델(2)을 상기 노면 모델(4) 상에서 롤링시키기 위한 각종 경계 조건이 설정되고(단계 S3), 그 후, 롤링 시뮬레이션이 행해진다(단계 S4).

설정되는 경계 조건으로서는, 예컨대 타이어 모델(2)의 림 장착 조건, 내압 조건, 타이어 모델(2)의 회전축에 작용하는 수직 하중, 슬립 각, 챔버 각, 롤링 속도, 타이어 모델(2)과 노면 모델(4) 사이의 마찰계수 및 타이어 모델(2)의 변형 계산의 초기 시간 증분 등을 들 수 있다.

또한, 롤링 시뮬레이션은, 도 5에 도시된 바와 같이, 트레드 모델부(2A)의 가로 홈(3)이 노면 모델(2)과 접지하여 롤링하는 홈 접지 롤링 구간을 적어도 포함하도록, 타이어 모델(2)을 노면 모델(4) 상에서 롤링시킨다. 본 실시형태에서는, 타이어 모델(2)의 가로 홈(3)이 노면 모델(4)과 접지를 시작하기 전(도 5의 a)부터, 홈 접지 롤링 구간(도 5의 b∼c)을 거쳐, 완전히 이격될 때까지(도 5의 d)의 구간 a∼d에서 롤링 시뮬레이션이 행해진다. 이러한 롤링 구간은, 홈 접지 롤링 구간을 포함하고 있으면 임의로 정해진다.

상기 롤링 시뮬레이션은, 예컨대 타이어 모델(2)을, 그 회전축(O)(도 5에 도시)을 중심으로 회전할 수 있다고 정의하고 이 타이어 모델(2)에 접촉되어 있는 노면 모델(4)을 이동시키는 것에 의해 타이어 모델(2)을 롤링시키는 방법, 또는 노면 모델(4)을 고정하고 그 위에서 타이어 모델(2)에 회전 속도 및 병진 속도를 부여하여 타이어 모델을 롤링시키는 방법 중 어느 것이어도 좋다.

또한, 롤링 시뮬레이션에서는, 타이어 모델(2)의 변형 계산이 행해진다. 이 변형 계산은, 각 요소의 형상 및 재료 특성 등을 바탕으로, 각 요소의 질량 매트릭스, 강성 매트릭스 및 감쇠 매트릭스가 각각 작성되고, 이들 각 매트릭스를 조합하여 전체 시스템의 매트릭스가 작성된다. 그리고, 상기 각종 조건을 적용시킴으로써 운동 방정식이 작성되고, 이들 운동 방정식은 미소한 시간 증분(Δt)마다 상기 컴퓨터 장치(1)에서 차례로 계산·기억된다. 이것에 의해, 롤링하는 타이어 모델(2)의 변형 거동, 특히 트레드 모델부(2A)의 가로 홈(3)의 변형 상태나 이 홈 이외의 트레드 표면의 변형 상태를 시계열적으로 상세히 계산할 수 있다.

전술한 롤링 시뮬레이션은, 예컨대 유한 요소법을 이용한 엔지니어링계의 해석 어플리케이션 소프트웨어(예컨대 미국 리버모어 소프트웨어 테크놀로지사에서 개발·개량한 LS-DYNA 등)를 이용하여 행할 수 있다. 그리고, 이러한 롤링 시뮬레이션의 결과로부터, 적어도 상기 홈 접지 롤링 구간 b∼c를 포함하는 트레드 모델부(2A)의 3차원의 표면 좌표값이 시계열적으로 취득된다(단계 S5). 또한, 이 표면 좌표값은 가로 홈(3)을 포함하는 트레드 모델부(2A)의 표면 좌표값을 포함하는 것이면 족하지만, 타이어 모델(2)의 전체 표면 데이터를 받아들여도 좋은 것은 물론이다.

다음에, 소리 공간 영역(5)이 설정되고(단계 S6), 이 소리 공간 영역(5)에서 공력 시뮬레이션이 행해진다(단계 S7).

공력 시뮬레이션은 유체 시뮬레이션의 일종이고, 구조 해석인 롤링 시뮬레이션과는 따로 행해진다. 이 유체 시뮬레이션에서는, 해석 대상이 되는 유체가 흐르는 소리 공간 영역이 우선 정해진다. 또한, 소리 공간 영역은, 요소 분할되는 것에 의해 이산화(離散化)되고, 각 요소에는 유체(공기)의 유속이나 압력과 같은 노이즈 성능에 영향을 미치는 물리량이 할당된다. 그리고, 각 요소마다, 힘의 균형이나 질량의 보존을 고려하여 계산이 행해진다. 유체(본 실시형태에서는 공기)의 운동은, 예컨대 나비어-스톡스(Navier-Stokes) 식에 의해 나타내어진다. 이 나비어-스톡스 식이, 예컨대 컴퓨터 장치(1)로 계산할 수 있는 근사식으로 변환되어 계산됨으로써, 유체의 운동, 즉 각 요소에서의 압력 및 속도 등이 계산된다. 이산화의 방법으로서는 유한 차분법, 유한 체적법 또는 유한 요소법 등을 들 수 있다. 또한, 이러한 공력 시뮬레이션은, CD-adapco사의 STAR-CD 또는 ANSYS사의 FLUNET 등의 시판 유체 해석용 어플리케이션 소프트웨어를 이용하여 계산할 수 있다.

공력 시뮬레이션에서, 상기 소리 공간 영역(5)은, 타이어 모델(2) 주위에서 공기가 흐르고 소리가 발생하는 공간으로서 정해진다. 본 실시형태의 소리 공간 영역(5)은, 상기 단계 S5에서 얻은 트레드 모델부(2A)의 표면 좌표값 및 노면 모델(4)의 표면 좌표값에 기초하여 설정된다. 이 때문에, 소리 공간 영역(5)은, 상기 표면 좌표값의 시계열적 변화와 함께 형상이 변한다. 바꿔 말하면, 롤링 시뮬레이션의 트레드 모델부(2A)의 형상 변화가 소리 공간 영역(5)에 반영된다.

도 6에는, 소리 공간 영역(5)의 일례를 도시한다. 도 6의 (a)는 소리 공간 영역(5)의 정면도, 도 6의 (b)는 그 측면도이다. 이 실시형태에서는, 우선 노면 모델(4)의 표면 좌표값에 기초하여 설정된 노면 표면 형상(4P)과, 타이어 모델(2)의 롤링 시뮬레이션으로부터 얻어진 타이어 표면 형상(2P)이 설정된다.

다음에, 노면 표면 형상(4P) 위에, 타이어 표면 형상(2P)의 타이어 축방향의 폭(TW)보다 넓은 폭(W)과, 타이어 표면 형상(2P)의 롤링에 필요한 전후 방향의 길이(L)와, 임의의 높이(h)를 갖는 직방체 영역(V)이, 타이어 표면 형상(2P)과 교차하도록 설정된다. 이 직방체 영역(V)의 각 면은, 소리 공간 영역(5)의 외측 단부를 규정하는 경계면으로서 작용한다. 이것에 의해, 공력 시뮬레이션의 계산 영역이 제한되고, 계산 시간을 줄이는 데 도움이 된다. 단 소리 공간 영역(5)의 경계 형상은 이러한 직방체 영역의 양태에 한정되는 것이 아니다.

또한, 직방체 영역(V)은, 작은 유한개의 요소(본 실시형태에서는 3차원의 육면체 요소)로 분할된다. 이 예에서는, 타이어 표면 형상(2P)이 롤링하기 때문에, 직방체 공간(V)의 각 요소의 노드는 이동시킬 필요가 없다. 또한, 각 요소의 노드에 유체의 물리량이 할당되어 계산된다.

또한, 소리 공간 영역(5)은 공기를 포함하는 유체가 흐르는 공간이기 때문에, 이 공기는 타이어 표면 형상(2P)을 타이어 내부측으로 넘어서거나, 노면 표면 형상(4P)을 노면 내부측으로 넘어서지는 않는다. 따라서, 소리 공간 영역(5)은, 상기 타이어 표면 형상(2P) 및 노면 표면 형상(4P)을 모두 경계면(벽)으로서 갖는 영역으로서 정해진다. 따라서, 도 6의 실시형태에서는, 직방체 영역(V)으로부터 타이어 표면 형상(2P)을 빼는 것에 의해, 소리 공간 영역(5)이 결정된다. 이 때문에, 상기 직방체 공간(V)에서의 타이어 표면 형상(2P)의 위치가 항상 계산된다. 또한, 타이어 표면 형상(2P)과 노면 표면 형상(4P)이 접촉하는 부분은 공기가 흐르지 않기 때문에, 트레드 홈(T)의 홈 내부 공간에 상당하는 부분을 제외하고는, 소리 공간 영역(5)이 형성되지 않는 것은 물론이다.

도 7의 (a), (b)에는 소리 공간 영역(5)의 다른 실시형태를 도시한다. 이 실시형태의 소리 공간 영역(5)은, 타이어 표면 형상(2P)과 노면 표면 형상(4P)을 이용하여, 이들 사이에 있는 임의의 둘레방향 길이를 갖는 공간으로서 정의된다. 또한, 소리 공간 영역(5)은, 트레드 모델부(2A)의 가로 홈(3)의 내부 공간에 상당하는 홈 내부 영역(5a)과, 그 이외의 주영역(5b)으로 나눠 요소 분할되어 있다. 공력 시뮬레이션에서, 이러한 소리 공간 영역(5)은 주영역(5b)의 위치가 고정되는 한편, 도 7의 (a)에 가상선으로 도시되는 바와 같이, 홈 내부 영역(5a)을 주영역(5b)을 따라 타이어 둘레방향으로 이동시키는 것에 의해 타이어의 롤링 상태를 재현할 수 있다. 이러한 소리 공간 영역(5)은, 상기한 실시형태에 비해 소형화할 수 있고, 계산 시간을 단축할 수 있는 점에서 바람직하다.

또한, 홈 내부 영역(5a)이 전술한 바와 같이 주영역(5b) 위를 이동함으로써, 두 영역(5a, 5b)의 경계에서의 요소의 노드가 상대 이동한다. 이것은, 요소의 체적의 변동 및/또는 공기 압력의 변동을 발생시킨다. 따라서, 이러한 소리 공간 영역(5)에서도, 실제 타이어에서의 가로 홈의 이동이 공기의 진동을 발생시키고, 이 진동이 타이어 트레드 표면 주위의 공기 압력 변동을 발생시킨다고 하는 현상을 동등하게 재현할 수 있다. 또한, 도 7의 실시형태의 소리 공간 영역(5)에서는, 타이어 표면 형상(2P)의 타이어 축방향의 폭(TW)과 대략 같은 폭으로 형성되어 있지만, 예컨대 도 8에 도시된 바와 같이, 주영역(5b)은 타이어 표면 형상(2P)의 타이어 축방향의 폭(TW)보다 큰 폭이고 타이어 표면 형상(2P)의 양측으로 확장된 것이어도 좋다.

또한, 도 7 또는 도 8의 소리 공간 영역(5)을 이용한 공력 시뮬레이션에서는, 홈 내부 영역(5a)과 주영역(5b)의 경계면에서는, 각 영역(5a, 5b)의 공기 거동을 정합시키기 위한 보완 계산이 행해진다. 도 9에는 소리 공간 영역(5)을 측면에서 본 것을 간략화하여 도시한다. 도 9의 (a) 내지 (b)와 같이, 주영역(5b)의 요소 B, C 위를, 홈 내부 영역(5a)의 요소 A가 슬라이드하는 경우, 도 9 (b)의 위치에서의 요소 A의 압력은, 요소 B 및 요소 C의 각 압력과, 요소 A와 요소 B의 접촉 면적, 및 요소 A와 요소 C의 접촉 면적에 기초하여 계산할 수 있다.

또한, 각 실시형태의 소리 공간 영역(5)의 외주면에는, 예컨대 공기의 유입·유출에 관한 경계 조건 등이 적절히 설정된다. 단, 전술한 바와 같이, 타이어 표면 형상(2P) 및 노면 표면 형상(4P)에 상당하는 면은, 모두 공기가 통과할 수 없는 벽으로서 정의된다.

또한, 공력 시뮬레이션에서는, 노이즈 성능을 평가하기 위해, 예컨대 미리 설정된 1 혹은 복수의 관측점에서의 공기의 압력 변동 등이 계산된다. 관측점은 타이어 모델(2)의 접지단 부근이나 타이어의 측방 등 임의의 위치에 설정할 수 있다. 단, 관측점의 위치가 타이어 모델(2)로부터 너무 멀어지면, 거기까지 소리 공간 영역(5)을 넓혀 설정하고 계산해야 하여 계산 공정수가 증대될 우려가 있다. 반대로, 관측점의 위치가 타이어 모델(2)에 너무 가까우면, 그 부분의 국부적인 압력 변동만이 평가되어, 실제 노이즈 성능을 정확하게 평가할 수 없을 우려가 있다. 이러한 관점에서, 관측점은 패턴 노이즈의 발생 요인이 되는 접지단 근처에 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 접지단은 타이어의 스텝인(step-in)측과 스텝업(step-up)측의 2지점이 있지만, 관측점은, 예컨대 스텝인측 접지단의 폭 중심으로부터 수평 전방으로 100 ㎜∼500 ㎜이고 높이 10 ㎜∼50 ㎜의 위치 또는 스텝업측 접지단의 폭 중심으로부터 수평 후방으로 100 ㎜∼500 ㎜이고 높이 10 ㎜∼50 ㎜의 위치에 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 타이어의 노이즈에 관해서는, 그 발생 메카니즘에서 고려하면, 펌핑 노이즈, 임팩트 노이즈 및 공명 노이즈로 대별된다. 펌핑 노이즈는 타이어의 세로 홈 및 가로 홈이 노면과 접지 및 해방될 때에, 이들 홈 내에서 생기는 공기의 유동 및 압력 변동에 기인하여 발생하는 노이즈이다. 또한, 임팩트 노이즈는, 예컨대 타이어의 홈(주로 가로 홈)이 노면과 접지했을 때에 타이어가 가진(加振)되고 이에 의해 주위 공기가 진동하여 발생하는 노이즈이다.

본 실시형태의 공력 시뮬레이션에 이용되는 소리 공간 영역(5)은, 가로 홈(3)의 접지 및 해방에 수반되는 변형과, 트레드 모델부(2A)를 포함하는 타이어 모델(2)의 표면 형상의 변동(진동) 등을 포함한다. 따라서, 공력 시뮬레이션에서는, 상기 펌핑 노이즈 및 임팩트 노이즈 모두를 포함한 노이즈 성능을 평가할 수 있다(이러한 시뮬레이션을 「제1 시뮬레이션」이라고 하는 경우가 있다).

또한, 전술한 바와 같이, 임팩트 노이즈는, 타이어의 홈(주로 가로 홈)이 노면과 접지했을 때에 타이어 표면이 가진되고 이에 의해 주위의 공기가 진동하여 발생하는 노이즈이다. 이 때문에, 롤링 시뮬레이션으로부터 얻어지는 타이어 모델(2)의 표면 좌표값 중, 트레드 모델부(2A)의 트레드 홈의 변형 거동에 관한 좌표값만을 이용해 소리 공간 영역(5)을 정하여 공력 시뮬레이션을 행하는 것에 의해, 홈 내부 공기의 압력 변동으로 생기는 펌핑 노이즈 성능만을 평가할 수 있다(이러한 시뮬레이션을, 「제2 시뮬레이션」이라고 하는 경우가 있다). 구체적으로, 이러한 시뮬레이션은, 도 7 내지 도 8에 도시한 소리 공간 영역(5)에서, 주영역(5b)의 형상은 변화하지 않는 것으로서 고정하고, 홈 내부 영역(5a)을 좌표값에 기초하여 변형시키면서 상기 주영역 상에서 타이어 둘레방향으로 슬라이드시키는 것에 의해 행할 수 있다.

그리고, 펌핑 노이즈 성분 및 임팩트 노이즈 성분 모두를 포함하는 제1 시뮬레이션으로 계산된 노이즈 성능으로부터, 펌핑 노이즈 성분만을 포함하는 제2 시뮬레이션으로 계산된 동종(同種)의 노이즈 성능을 감산하는 것에 의해, 임팩트 노이즈 성능뿐인 값을 정량적으로 계산할 수 있다. 실제 타이어를 이용한 노이즈 측정 실험에서는, 타이어의 롤링에 의해 발생하는 노이즈를, 임팩트 노이즈 성분 및 펌핑 노이즈 성분으로 분리하는 것은 매우 어렵지만, 본 실시형태를 채용함으로써, 노이즈를 각 성분으로 나눠 취득할 수 있으며, 이로써, 노이즈 발생 원인의 구명이 더 진보되고, 정숙성이 우수한 트레드 패턴의 개발·설계에 큰 도움이 된다.

또한, 공명 노이즈는, 트레드부에 마련된 타이어 둘레방향으로 연장되는 세로 홈이 노면과 접지했을 때에, 이 노면과의 사이에서 공기 기둥 관을 구성하고, 그 안을 공기가 흐르는 것에 의해, 피리와 같은 메카니즘으로 발생하는 노이즈이다. 실제 차에서의 주행 상태를 고려하면, 타이어의 접지부는 주위의 대기에 대하여 주행 속도로 이동하고 있는 것이 되기 때문에, 공력 시뮬레이션으로 공명 노이즈를 계산하기 위해서는, 타이어 모델(2)의 전방으로부터 주행 속도에 상당하는 속도를 갖는 공기의 흐름인 바람을 정의하는 것이 유효하다.

따라서, 공명 노이즈를 고려한 공력 시뮬레이션은, 도 10에 도시된 바와 같이, 트레드 홈(T)으로서 타이어 둘레방향을 따라 연장되는 세로 홈(8)을 구비한 트레드 모델부(2A)를 갖는 타이어 모델(2)로 롤링 시뮬레이션을 행하고, 상기 공력 시뮬레이션에서는 세로 홈(8)에 상당하는 소리 공간 영역(5)의 홈 내부 영역에 주행 속도에 상당하는 바람의 조건을 정의함으로써 행할 수 있다.

소리 공간 영역(5)에 대해서는, 평가하고자 하는 노이즈의 주파수에 대응하는 압력 변동을 충분히 표현할 수 있는 크기의 요소 사이즈를 설정하는 것이 필요하다. 예컨대 음속을 약 300 m/s, 평가하고자 하는 주파수의 최대값을 3000 Hz로 하면, 이 노이즈의 파장은 약 100 ㎜가 된다. 따라서, 이 파장의 압력 변동을 자세히 표현하기 위해서는, 그 반파장을 적어도 10개 이상의 요소로 구성하는 것이 바람직하기 때문에, 한 변이 5 ㎜ 이하인 요소 사이즈로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 홈 내부 영역(5a)은 바람직하게는 0.1 ㎜∼2 ㎜ 정도의 요소 사이즈가 바람직하다. 또한, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 소리 공간 영역(5)을 측면에서 봤을 때, 타이어 모델(2)의 접지면의 타이어 둘레방향 전후의 가장자리부 부근에 있는 요소는, 두께가 얇은 쐐기형을 이룬다. 이러한 공간을 충분히 표현하여 해석하기 위해, 높이 방향의 메시 사이즈는, 바람직하게는 0.01 ㎜∼0.1 ㎜가 바람직하다.

또한, 타이어 모델(2)의 롤링 시뮬레이션으로부터 트레드 모델부(2A)의 시계열의 표면 좌표값이 취득되지만, 그 시간 간격(즉, 표면 좌표값이 변형하는 최소의 시간 간격)은, 공력 시뮬레이션의 시간 간격에 맞추는 것이 바람직하다. 예컨대, 공력 시뮬레이션에 있어서, 평가(표현)하고자 하는 노이즈 주파수의 최대값을 3000 Hz로 한 경우, 그 1 진동의 주기는 1/3000초이다. 이 진동을, 예컨대 10분할로 파악하기 위해서는 1/30000초의 시간 간격이 필요해지고, 이 시간 간격으로 트레드 모델부(2A)의 표면 좌표값이 취득된다. 또한, 노이즈 성능의 평가에는, 적어도 1000 Hz까지의 공기 진동을 파악하는 것이 중요하기 때문에, 상기 트레드 모델부(2A)의 표면 형상의 시간 간격은 1/10000초 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 롤링 시뮬레이션은, 공력 시뮬레이션의 상기 시간 간격보다 작은 시간 증가분으로 행해진다.

또한, 타이어 표면 형상을 이용하여 공력 시뮬레이션을 실시하는 것은, 타이어 모델(2) 표면이 공기의 흐름을 해석하는 소리 공간 영역의 경계면으로서 정의되는 것을 의미한다. 그러나, 본 실시형태에서는 공기로부터 타이어 모델(2)에 부여되는 힘의 영향은 고려하지 않는다. 이러한 힘은 매우 작고 이것에 의한 타이어의 변형도 충분히 작아 계산상 무시하여도 지장이 없기 때문이다. 단, 예컨대 타이어 모델(2)의 롤링 시뮬레이션의 구조 해석과, 공력 시뮬레이션의 유체 해석을 동시에 실시하고, 롤링 시뮬레이션(구조 해석)으로부터 공력 시뮬레이션측에 소리 공간 영역의 경계면을 부여하는 한편, 공력 시뮬레이션(유체 해석)으로부터 롤링 시뮬레이션측에 힘을 부여하는 소위 커플링을 미소 시간마다 행하는 것에 의해, 공기에 의한 타이어에의 외력을 고려하는 것도 물론 가능하다.

다음에, 상기 공력 시뮬레이션을 마치면, 노이즈 성능에 관한 각종 물리량, 예컨대 관측점에서의 공기 압력의 변화, 유속, 임의의 시각에서의 소리 공간 영역(5) 각 부분의 공기 압력 분포 등이 출력되고(단계 S8), 이것에 기초하여, 노이즈 성능이 평가된다(단계 S9). 그리고, 노이즈 성능이 허용 범위 내이면(단계 S9에서 Y), 상기 타이어 모델(2)에 기초하여 트레드 패턴이 설계되고, 이 트레드 패턴을 갖는 타이어를 가류 성형하는 것이 행해진다(단계 S10). 이것에 의해, 노이즈 성능이 우수한 타이어를 비교적 단시간에 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 시뮬레이션 결과의 노이즈 성능이 허용 범위 내가 아닌 경우(단계 S9에서 N), 트레드 홈(T)의 사양 등을 변경하여 새로운 타이어 모델(2)이 설정되고(단계 S1), 노이즈 성능이 허용 범위 내가 될 때까지 같은 시뮬레이션이 반복된다.

이상 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 설명했지만, 본 발명은, 상기한 양태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형될 수 있을 수 있음은 물론이다.

실시예

[펌핑 노이즈·임팩트 노이즈의 실시예]

도 3에 도시한 바와 같이, 트레드부에 하나의 가로 홈만이 마련된 타이어 모델을 사용하고, 도 2에 도시한 처리 절차에 따라 본 실시형태의 노이즈 성능의 시뮬레이션을 행하였다. 타이어 모델의 사양은 다음과 같다.

타이어 사이즈: 195/60R15

가로 홈의 홈 폭: 5 ㎜

가로 홈의 깊이: 7 ㎜

또한, 타이어 모델은, 트레드부의 변형 형상을 보다 상세히 파악하기 위해, 다음과 같이 보디 모델부보다 트레드 모델부가 더 미세하게 요소 분할되어 있다.

타이어 모델의 전체 요소수: 약 10만개

트레드 모델부의 타이어 둘레방향 분할수: 300

보디 모델부의 타이어 둘레방향 분할수: 60

또한, 롤링 시뮬레이션의 조건은 다음과 같다.

타이어 모델의 변형 계산의 시간 간격(초기값): 1×10^-6초

노면의 사양: 둘레 길이 10 m의 원통 드럼

하중: 4 kN

주행 속도: 40 km/h

또한, 공력 시뮬레이션에서는, 상기 롤링 시뮬레이션의 결과로부터, 홈 접지 롤링 구간에 대해서 타이어 접지 표면 및 가로 홈의 변형을 포함하는 트레드 모델부의 표면 좌표값이 1/100000초의 시간 간격으로 취득되었다. 또한, 소리 공간 영역은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 주영역을 고정하고, 그 위에 홈 내부 영역을 둘레방향으로 슬라이드시키는 타입이 이용되었다. 또한, 노이즈 성능의 평가값은 관측점에서의 공기의 압력으로 하였다. 또한, 관측점은 스텝업측 접지단의 폭 중심으로부터 수평 후방으로 240 ㎜이고 노면에서 25 ㎜의 높이로 설정되었다.

이상과 같은 시뮬레이션에 의해, 타이어 모델의 펌핑 노이즈 및 임팩트 노이즈에 대한 성능을 평가할 수 있다(제1 시뮬레이션). 또한, 상기 타이어 모델에는 세로 홈이 마련되어 있지 않기 때문에, 실질적으로 공명 노이즈는 발생하지 않는다. 도 11에는, 상기 홈 접지 롤링 구간 a∼d를 포함하는 시뮬레이션의 결과로서, 종축에 관측점의 공기 압력을, 횡축에 시간(초)을 설정한 그래프를 도시한다. 또한, 실제 타이어를 이용하여 시뮬레이션과 같은 노이즈 평가를 행한 결과를 가는선으로 도시한다. 시간축에 있어서, 시각 0.000의 시점은 가로 홈의 스텝업 직전의 상태를 나타내고 있다(즉, 가로 홈이 노면을 통과한 후의 타이어 후방의 공기 압력을 나타내고 있다). 도 11의 결과로부터, 시뮬레이션과 실측이 매우 높은 상관 관계를 가지고 있는 것을 확인할 수 있다.

또한, 도 12에는, 상기 홈 접지 롤링 구간 a∼d에서의 가로 홈 내의 압력을 도시한다. 가로 홈이 접지하고 있는 동안은, 가로 홈 안에 주기적인 압력 변동이 관측된다. 이 현상은, 예컨대 JARI 발행의 "Research Journal", Vol.21, No.7 「타이어/노면 소음의 발생에 관한 검토」 고이케 히로시, 후지카와 다츠오 저술에도 기재되어 있다. 이 데이터로부터 이해되는 바와 같이, 트레드 홈 내부의 압력 변동은, 공기의 거동을 시뮬레이션하지 않으면 해명할 수 없고, 단순히 홈의 단면적 변화의 정보 등으로부터 단순히 계산할 수 있는 것이 아니다.

또한, 상기 시뮬레이션에서는, 펌핑 노이즈와 임팩트 노이즈 모두를 포함하는 노이즈 성능이 얻어지지만, 타이어 접지 표면을 변형하지 않도록 고정하고 가로 홈의 변형만을 고려한 제2 시뮬레이션을 행하는 것에 의해, 가로 홈 내부의 압력 변동에 기인하는 펌핑 노이즈만을 평가할 수 있다. 그리고, 상기 제1 시뮬레이션 결과로부터 제2 시뮬레이션 결과를 감산하는 것에 의해, 상기 타이어 모델의 임팩트 노이즈만을 분리하여 추출하였다.

도 13에는, 펌핑 노이즈 및 임팩트 노이즈를 포함하는 노이즈의 결과, 펌핑 노이즈만의 결과, 임팩트 노이즈만의 결과를 각각 도시한다. 이 결과는, 펌핑 노이즈는 가로 홈의 통과 순간에 발생하는 자극적인 압력 변동음인 것을 나타낸다. 이에 비하여, 임팩트 노이즈는 가로 홈의 홈 통과 후에도 발생하는 물결과 같은 압력 변동음인 것을 알 수 있다.

[공명 노이즈의 실시예]

다음에, 공명 노이즈의 시뮬레이션이 행해졌다. 이 시뮬레이션에서는 도 10에 도시한 바와 같이, 트레드부에 하나의 세로 홈만이 마련된 타이어 모델을 사용하고, 도 2에 도시한 처리 절차에 따라 본 실시형태의 노이즈 성능의 시뮬레이션을 행하였다. 타이어 모델의 사양은 다음과 같다.

타이어 사이즈: 195/60R15

세로 홈의 홈폭: 5 ㎜

세로 홈의 깊이: 7 ㎜

또한, 타이어 모델의 보디 모델부 및 트레드 모델부의 분할수 등은, 상기 실시예와 동일하다.

또한, 롤링 시뮬레이션의 조건은 다음과 같다.

타이어 모델의 변형 계산의 시간 간격(초기값): 1×10^-6초

노면의 사양: 평탄로

하중: 4 kN

주행 속도: 80 km/h

지금까지 행해져 온 풍동 실험이나 계산 이론에 기초하면, 전술한 세로 홈을 갖는 공기 타이어에서는, 대략 약 800 Hz의 공명 노이즈가 발생하는 것을 알 고 있다. 따라서, 이 실시예에서는 시뮬레이션에 의해 약 800 Hz의 공명 노이즈가 재현되는지의 여부를 검증하였다.

또한, 공력 시뮬레이션에서는, 상기 롤링 시뮬레이션의 결과로부터, 홈 접지 롤링 구간에 대해서 타이어 접지 표면 및 가로 홈의 변형을 포함하는 트레드 모델부의 표면 좌표값이 1/100000초의 시간 간격으로 취득되었다. 또한, 소리 공간 영역은 도 7에 도시한 바와 같이, 주영역(5b)을 고정하고, 그 위에 홈 내부 영역을 둘레방향으로 슬라이드시키는 타입이 이용되었다. 또한, 평가값은 관측점에서의 공기의 압력으로 하였다. 또한, 관측점은 접지단의 폭 중심으로부터 수평 후방 240 ㎜이고 노면으로부터 높이 25 ㎜의 위치에 설정되었다.

또한, 상기 펌핑 노이즈 및 임팩트 노이즈의 실시예의 경우와 같이, 타이어 모델을 이용하여 롤링 시뮬레이션을 행하고, 홈 및 트레드 표면의 변형 형상을 나타내는 표면 좌표값을 취득하며, 그것에 기초하여 공력 시뮬레이션의 소리 공간 영역을 정하고, 이것을 요소 분할하여 공력 시뮬레이션을 행하였다. 또한, 공력 시뮬레이션에서는, 타이어 모델의 전방측으로부터 이 타이어 모델에 충돌하도록 주행 속도 80 km/h에 상당하는 바람이 정의되었다.

도 14에는, 공명 노이즈의 시뮬레이션 모델의 전체 개관도를 참고하여 도시한다. 도면에 있어서, 외측 프레임이 소리 공간 영역을 도시하고, 그 좌측에 보이는 통형상의 것은, 풍향을 도시하는 화살표이다. 또한, 도 15에는 시뮬레이션의 결과로서 소리 공간 영역의 압력 등고선도를 도시한다. 도 15에 있어서, 색이 짙은 부분일수록 공기 압력이 높은 것을 나타낸다. 도 15에서는, 도면에서 좌측으로부터 주행 속도에 상당하는 바람이 불고 있기 때문에, 타이어 모델(흰색 부분) 좌측에 높은 압력이 분포되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 타이어 모델의 후방(우측) 하부의 관측점에서는, 세로 홈을 통과한 공기의 압력 변동이 관측되고 있다.

또한, 도 16에는, 상기 관측점에서의 압력 변동을 주파수 분석한 결과를 도시한다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, 800 Hz 부근에 명료한 피크(P)가 관측된다. 즉, 본 실시형태의 시뮬레이션에서는, 공명 노이즈를 명료히 표현하고 있는 것을 확인할 수 있다.

1: 컴퓨터 장치
2: 타이어 모델
2A: 트레드 모델부
2B: 보디 모델부
2a, 2b, 2c: 요소
3: 가로 홈
4: 노면 모델
5: 소리 공간 영역
5a: 홈 내부 영역
5b: 주영역
8: 세로 홈

Claims

타이어의 노이즈 성능을 컴퓨터를 이용하여 시뮬레이션하기 위한 방법으로서,
하나 이상의 트레드 홈을 구비한 트레드 모델부를 갖는 타이어 모델을 유한개의 요소를 이용하여 설정하는 단계와,
유한개의 요소를 이용하여 노면 모델을 설정하는 단계와,
상기 트레드 홈이 상기 노면 모델과 접지하여 롤링하는 홈 접지 롤링 구간을 적어도 포함하여 상기 타이어 모델을 상기 노면 모델 상에서 롤링시키는 롤링 시뮬레이션을 행하는 단계와,
상기 홈 접지 롤링 구간에서의 상기 트레드 모델부의 표면 좌표값을 시계열적으로 취득하는 단계와,
상기 취득된 트레드 모델부의 표면 좌표값에 기초하여 형상이 변화하는 상기 트레드 모델부 주변의 소리 공간 영역을 설정하는 단계와,
상기 소리 공간 영역에서 공력(空力) 시뮬레이션을 행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법.
제1항에 있어서, 상기 소리 공간 영역은, 상기 트레드 홈의 내부 공간에 상당하는 홈 내부 영역과, 그 이외의 주(主)영역으로 이루어지고,
상기 홈 내부 영역은, 상기 주영역보다 작게 요소 분할되는 것인 타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소리 공간 영역은, 상기 트레드 홈의 내부공간에 상당하는 홈 내부 영역과, 그 이외의 주영역으로 이루어지고,
상기 공력 시뮬레이션은, 상기 주영역의 위치를 고정하며, 상기 홈 내부 영역을 상기 주영역을 따라 타이어 둘레방향으로 이동시키는 것에 의해 상기 소리 공간 영역을 변형시키는 처리를 포함하는 것인 타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소리 공간 영역은, 상기 트레드 홈의 내부 공간에 상당하는 홈 내부 영역과, 그 이외의 주영역으로 이루어지고,
상기 홈 내부 영역 및 주영역을 모두 변형 가능한 것으로 정의하여 상기 공력 시뮬레이션을 행하는 제1 시뮬레이션 단계와,
상기 홈 내부 영역만을 변형 가능한 것으로 정의하여 상기 공력 시뮬레이션을 행하는 제2 시뮬레이션 단계와,
상기 제1 시뮬레이션으로 얻어진 노이즈 성능으로부터 제2 시뮬레이션으로 얻어진 노이즈 성능을 감산하는 것에 의해, 임팩트 노이즈 성능을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트레드 홈은, 타이어 둘레방향에 대하여 경사져 연장되는 가로 홈을 포함하는 것인 타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트레드 홈은, 타이어 둘레방향을 따라 연장되는 세로 홈을 포함하고,
상기 소리 공간 영역은, 상기 세로 홈의 내부 공간에 상당하는 홈 내부 영역을 포함하며,
상기 공력 시뮬레이션에서는, 적어도 상기 홈 내부 영역에 주행 속도에 상당하는 바람이 부는 조건이 정의되는 것인 타이어의 노이즈 성능의 시뮬레이션 방법.
타이어의 제조 방법으로서, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 시뮬레이션 방법을 실행하는 단계와,
상기 시뮬레이션 방법에 이용된 타이어 모델의 트레드 모델부에 기초하여 트레드 패턴을 설계하는 단계와,
상기 트레드 패턴을 갖는 타이어를 가류 성형하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조방법.