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JP2003320824A - Method for preparing tire model - Google Patents

Method for preparing tire model

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Publication number
JP2003320824A
JP2003320824A JP2002131838A JP2002131838A JP2003320824A JP 2003320824 A JP2003320824 A JP 2003320824A JP 2002131838 A JP2002131838 A JP 2002131838A JP 2002131838 A JP2002131838 A JP 2002131838A JP 2003320824 A JP2003320824 A JP 2003320824A
Authority
JP
Japan
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model
tire
peripheral surface
outer peripheral
pattern
Prior art date
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Granted
Application number
JP2002131838A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4392151B2 (en
Inventor
Naoaki Iwasaki
直明 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority to JP2002131838A priority Critical patent/JP4392151B2/en
Publication of JP2003320824A publication Critical patent/JP2003320824A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten calculating time, while enhancing analysis accuracy. <P>SOLUTION: This method is one for preparing a tire model by modeling a tire by finite elements that can be numerically analyzed. The method includes a step Sa1 for setting a body model by modeling a tire body part in which a cord reinforcing material, a rubber part and a bead core are continuous in the same sectional shape in a tire peripheral direction by the elements, a step Sa2 for setting a ring-shaped pattern model by modeling a pattern part to be not the tire body part but a tire radial direction outside by the elements of peripheral direction pitch smaller than that of the body model, a step Sa3 for making the tire model by coupling an outer peripheral surface of the body model and an inner peripheral surface of the pattern model, and a step Sa4 for moving a node of the pattern model in a direction in which outer peripheral surface and inner peripheral surface of the pattern model approach the outer peripheral surface of the body model in parallel. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、要素数の大幅な増
加を招くことなく路面と接地するパターン部の解析精度
を高めうるタイヤモデルの作成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of creating a tire model that can improve the accuracy of analysis of a pattern portion that comes into contact with a road surface without significantly increasing the number of elements.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
タイヤの開発は、試作品を作り、それを実験し、実験結
果から改良品をさらに試作するという繰り返し作業で行
われていた。この方法では、試作品の製造や実験に多く
の費用と時間を要するため、開発効率の向上には限界が
ある。かかる問題点を克服するために、近年では数値解
析法などを用いたコンピューターシミューションによ
り、タイヤを試作しなくてもある程度の性能を予測・解
析する方法が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the problems to be solved by the invention
The development of tires has been a repetitive process of making prototypes, experimenting with them, and making prototypes of improved products based on the experimental results. This method requires a large amount of cost and time for manufacturing a prototype and an experiment, and thus there is a limit to improvement of development efficiency. In order to overcome such a problem, in recent years, a method of predicting / analyzing the performance to some extent by computer simulation using a numerical analysis method or the like has been proposed without trial manufacture of a tire.

【0003】コンピュータシミュレーションには、種々
の数値解析法が用いられ、例えば有限要素法を用いたも
のが良く知られている。この有限要素法(Finite Eleme
nt Method )では、図19(A)に示すようなタイヤT
を、有限個の要素e、e…からなるタイヤモデルmに置
き換え、これに各種の境界条件を与えて系全体を解析す
る。
Various numerical analysis methods are used for computer simulation, and for example, the finite element method is well known. This finite element method (Finite Eleme
nt Method), the tire T as shown in FIG.
Is replaced with a tire model m consisting of a finite number of elements e, e ..., And various boundary conditions are given to this to analyze the entire system.

【0004】このような数値解析法では、タイヤTをよ
り小さな要素eで分割するほど解析精度を向上させるこ
とができる。しかしながら、小さな要素eで分割する
と、タイヤモデルmに含まれる要素の数が増大し、解析
に要する計算時間が著しく大となる欠点がある。つま
り、解析精度の向上と計算時間の短縮化とは二律背反事
項となる。
In such a numerical analysis method, the accuracy of analysis can be improved as the tire T is divided into smaller elements e. However, if the division is performed by the small element e, the number of elements included in the tire model m increases, and there is a drawback that the calculation time required for the analysis becomes extremely long. In other words, improving analysis accuracy and shortening calculation time are trade-offs.

【0005】また、図20(A)、(B)に誇張して示
すように、実際のタイヤTは路面と接地するパターン部
aが滑らかな円形輪郭をなすが、タイヤモデルmでは要
素eの各節点nを頂点とする多角形状となる。よって、
計算時間を短縮するためにタイヤモデルmの要素数を減
じると、そのパターン部bが凸凹化し、例えば転動シミ
ュレーションを行った際に上下力が大きく振動するなど
実際の走行状況とは異なった解析結果を示す欠点があ
る。
Further, as exaggeratedly shown in FIGS. 20 (A) and 20 (B), in an actual tire T, a pattern portion a which comes into contact with the road surface has a smooth circular contour, but in the tire model m, the element e It becomes a polygonal shape with each node n as an apex. Therefore,
When the number of elements of the tire model m is reduced in order to shorten the calculation time, the pattern part b becomes uneven, and for example, an analysis different from the actual running situation such that the vertical force vibrates greatly when rolling simulation is performed. There is a drawback that shows the results.

【0006】本発明では、以上のような問題点に鑑み案
出なされたもので、カーカス、ベルトなどを含むタイヤ
ボディ部を要素でモデル化したボディモデルを設定する
ボディモデル設定ステップと、このボディモデルよりも
小さい周方向ピッチの要素でモデル化したリング状のパ
ターンモデルとを設定し、前記ボディモデルの外周面と
前記パターンモデルの内周面とを結合してタイヤモデル
をする結合するとともに、パターンモデルの外周面及び
内周面が、前記ボディモデルの外周面と平行に近づく向
きに該パターンモデルの節点を移動させることを基本と
して、計算時間の増大を抑制しつつ解析精度の向上を図
るのに役立つタイヤモデルの作成方法を提供することを
目的としている。
The present invention has been devised in view of the above problems, and a body model setting step for setting a body model in which a tire body portion including a carcass, a belt, etc. is modeled with elements, and the body model setting step. A ring-shaped pattern model that is modeled with an element having a smaller circumferential pitch than the model is set, and the tire model is combined with the outer peripheral surface of the body model and the inner peripheral surface of the pattern model. On the basis of moving the nodes of the pattern model so that the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the pattern model approach the outer peripheral surface of the body model, the accuracy of analysis is improved while suppressing an increase in calculation time. The purpose is to provide a method of creating a tire model that is useful for.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項1記
載の発明は、評価しようとするタイヤを数値解析が可能
な有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを作成する
タイヤモデルの作成方法であって、少なくともカーカ
ス、ベルトを含むコード補強材と、サイドウォールゴ
ム、ビードゴムを含むゴム部と、ビードコアとがタイヤ
周方向に同一断面形状で連続するタイヤボディ部を要素
でモデル化したボディモデルを設定するボディモデル設
定ステップと、前記タイヤボディ部よりもタイヤ半径方
向外側をなすパターン部を、前記ボディモデルよりも小
さい周方向ピッチの要素でモデル化したリング状のパタ
ーンモデルを設定するパターンモデル設定ステップと、
前記ボディモデルの外周面と前記パターンモデルの内周
面とを結合してタイヤモデルをする結合ステップと、前
記タイヤモデルにおいて、パターンモデルの外周面が、
前記ボディモデルの外周面と平行に近づく向きに該パタ
ーンモデルの節点を移動させる変形ステップとを含むこ
とを特徴としている。
The invention according to claim 1 of the present invention is a tire model producing method for producing a tire model in which a tire to be evaluated is modeled by a finite number of elements capable of numerical analysis. A body model in which a tire body portion in which at least a carcass, a cord reinforcing material including a belt, a sidewall rubber portion, a rubber portion including a bead rubber, and a bead core are continuous in the tire circumferential direction with the same cross-sectional shape is used as an element. And a pattern model for setting a ring-shaped pattern model in which a pattern portion that is outside in the tire radial direction with respect to the tire body portion is modeled with elements having a circumferential pitch smaller than that of the body model. Setting step,
A coupling step of coupling the outer peripheral surface of the body model and the inner peripheral surface of the pattern model to form a tire model, and in the tire model, the outer peripheral surface of the pattern model,
And a deforming step of moving a node of the pattern model in a direction approaching parallel to the outer peripheral surface of the body model.

【0008】また請求項2記載の発明は、前記変形ステ
ップは、前記パターンモデルの外周面を、前記ボディモ
デルの外周面と平行として該パターンモデルの前記ボデ
ィモデルの外周面からの厚さを実質的に一定とすること
を特徴とする請求項1記載のタイヤモデルの作成方法で
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the deforming step, the outer peripheral surface of the pattern model is set parallel to the outer peripheral surface of the body model, and the thickness of the pattern model from the outer peripheral surface of the body model is substantially set. 2. The method for creating a tire model according to claim 1, wherein the tire model is made constant.

【0009】また請求項3記載の発明は、前記変形ステ
ップは、前記パターンモデルの外周面を、前記ボディモ
デルの外周面と平行とするのに要する各節点の移動量の
0.3〜0.7倍の移動量で前記各節点を移動させるこ
とを特徴とする請求項1記載のタイヤモデルの作成方法
である。
According to a third aspect of the present invention, in the deforming step, the amount of movement of each node required to make the outer peripheral surface of the pattern model parallel to the outer peripheral surface of the body model is 0.3 to 0. The tire model producing method according to claim 1, wherein each of the nodes is moved with a movement amount of 7 times.

【0010】また請求項4記載の発明は、前記パターン
モデルは、前記要素の周方向ピッチが前記ボディモデル
の要素の周方向ピッチの1/n(ただし、nは2以上の
整数)であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
かに記載のタイヤモデルの作成方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the pattern model, the circumferential pitch of the elements is 1 / n of the circumferential pitch of the elements of the body model (where n is an integer of 2 or more). The method for producing a tire model according to any one of claims 1 to 3, wherein:

【0011】また請求項5記載の発明は、前記ボディモ
デル設定ステップは、前記タイヤボディ部のタイヤ子午
線断面に定義された各節点を、仮想のタイヤ回転軸の周
りに周方向ピッチで連続して複写する処理を含んで前記
ボディモデルを設定することを特徴とする請求項1乃至
4のいずれかに記載のタイヤモデルの作成方法である。
According to the invention of claim 5, in the body model setting step, the nodes defined in the tire meridian section of the tire body portion are continuously arranged around a virtual tire rotation axis at a circumferential pitch. The method for creating a tire model according to any one of claims 1 to 4, wherein the body model is set including a copying process.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。本実施形態では、図1に示すよう
な乗用車用ラジアルタイヤ(以下、単にタイヤというこ
とがある。)Tの性能をシミュレートするものを例示し
ている。タイヤTは、トレッド部12からサイドウォー
ル部13を経てビード部14のビードコア15の回りで
折り返されたカーカスプライ16aからなるカーカス1
6と、このカーカス16のタイヤ半径方向外側かつトレ
ッド部12の内方に配されるベルト層17とを含むコー
ド補強材Fを具える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, an example of simulating the performance of a passenger car radial tire (hereinafter, simply referred to as a tire) T as shown in FIG. 1 is illustrated. The tire T is a carcass 1 including a carcass ply 16a folded around the bead core 15 of the bead portion 14 from the tread portion 12 through the sidewall portion 13.
A cord reinforcing material F including a cord layer 6 and a belt layer 17 disposed outside the carcass 16 in the tire radial direction and inside the tread portion 12.

【0013】前記カーカスプライ16aは、例えばポリ
エステルなどの有機繊維コードからなるカーカスコード
をトッピングゴムで被覆して構成される。また前記ベル
ト層17は、本例ではスチールからなるベルトコードを
タイヤ周方向に対して小角度(例えば10〜25度程
度)で傾けて配列した内、外2枚のベルトプライ17
A、17Bを、前記ベルトコードが互いに交差する向き
に重ね合わせて構成される。なおコード補強材Fには、
これらカーカス16、ベルト層17の他、バンドプライ
やビード補強プライなど各種のプライを含む場合があ
る。
The carcass ply 16a is formed by covering a carcass cord made of an organic fiber cord such as polyester with a topping rubber. Further, in the belt layer 17, in the present example, two belt plies 17 are formed by arranging belt cords made of steel at a small angle (for example, about 10 to 25 degrees) with respect to the tire circumferential direction.
A and 17B are overlapped in a direction in which the belt cords intersect each other. The cord reinforcing material F includes
In addition to the carcass 16 and the belt layer 17, various plies such as a band ply and a bead reinforcing ply may be included.

【0014】前記トレッド部12には、タイヤ周方向に
のびる縦溝G1と、この縦溝G1と交わる向きにのびる
横溝G2とが形成される。本例では縦溝G1と横溝G2
との溝深さをともに同一としている。
A vertical groove G1 extending in the tire circumferential direction and a lateral groove G2 extending in a direction intersecting with the vertical groove G1 are formed in the tread portion 12. In this example, the vertical groove G1 and the horizontal groove G2
And the groove depth are the same.

【0015】またタイヤTは、前記コード補強材Fの外
側に、トレッドゴム20、サイドウォールゴム21、ビ
ードゴム22などが配されている。またビード部14に
は、タイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペ
ックスゴム18が配されている。前記トレッドゴム20
は、前記ベルト層17の半径方向外側に配されている。
該トレッドゴム20は、タイヤ子午断面において前記縦
溝G1、横溝G2の溝底ラインL1とベルト層7の外面
との間に配されるベースゴム部20aと、このベースゴ
ム部20aの外側に配されトレッド部12の表面を含む
ことにより路面と接触するキャップゴム部20bとに物
理的に或いは仮想的に区分できる。
In the tire T, a tread rubber 20, a sidewall rubber 21, a bead rubber 22 and the like are arranged outside the cord reinforcing material F. A bead apex rubber 18 is provided on the bead portion 14 so as to extend outward in the tire radial direction in a tapered shape. The tread rubber 20
Are arranged on the outer side in the radial direction of the belt layer 17.
The tread rubber 20 includes a base rubber portion 20a arranged between the groove bottom line L1 of the vertical groove G1 and the horizontal groove G2 and the outer surface of the belt layer 7 in the tire meridional section, and a tread rubber 20 arranged outside the base rubber portion 20a. By including the surface of the tread portion 12, it can be physically or virtually divided into the cap rubber portion 20b that comes into contact with the road surface.

【0016】本発明では、評価しようとするこのような
タイヤTを数値解析が可能な有限個の要素でモデル化し
たタイヤモデル2を作成する方法を提供する。このよう
な方法には、図2に示すようなコンピュータ装置1が好
適に用いられる。該コンピュータ装置1は、本体1a
と、入力手段としてのキーボード1b、マウス1cと、
出力手段としてのディスプレイ装置1dとから構成され
ている。本体1aには、図示していないが、演算処理装
置(CPU)、ROM、作業用メモリー、磁気ディスク
などの大容量の記憶装置、CD−ROMやフレキシブル
ディスクのドライブ1a1、1a2などの記憶装置を適
宜具えている。そして、前記記憶装置には後述する方法
を実行するための予め処理手順(プログラム)が記憶さ
れている。好適には、EWSaが用いられる。
The present invention provides a method for creating a tire model 2 in which such a tire T to be evaluated is modeled by a finite number of elements that can be numerically analyzed. The computer apparatus 1 as shown in FIG. 2 is preferably used for such a method. The computer device 1 includes a main body 1a.
And a keyboard 1b and a mouse 1c as input means,
It is composed of a display device 1d as an output means. Although not shown, the main body 1a includes a storage device such as an arithmetic processing unit (CPU), a ROM, a working memory, a large-capacity storage device such as a magnetic disk, and a storage device such as a CD-ROM or a flexible disk drive 1a1 or 1a2. Equipped appropriately. The processing procedure (program) for executing the method described later is stored in the storage device in advance. EWSa is preferably used.

【0017】図3には、本実施形態のタイヤモデルの作
成方法の一例としてフローチャートを示す。先ず、本実
施形態では、タイヤ周方向に同一断面形状(かつ好まし
くは実質的に同じ材料)で連続するタイヤボディ部Bを
要素でモデル化したボディモデル2を設定する(ボディ
モデル設定ステップS1)。タイヤボディ部Bは、本実
施形態では、前記カーカス16とベルト17とを含むコ
ード補強材F、サイドウォールゴム21とビードゴム2
2とビードエーペックスゴム18とインナーライナゴム
19とトレッドゴム20のベースゴム部20aとを含む
ゴム部、及びビードコア15とからなるトロイド状体と
して定められる。つまり本実施形態のタイヤボディ部B
は、タイヤTからトレッドゴム20のキャップゴム部2
0bを除いた部分として定められる。
FIG. 3 shows a flowchart as an example of the tire model creating method of the present embodiment. First, in the present embodiment, a body model 2 in which the tire body portion B continuous with the same cross-sectional shape (and preferably substantially the same material) in the tire circumferential direction is modeled by an element is set (body model setting step S1). . In the present embodiment, the tire body portion B includes the cord reinforcing material F including the carcass 16 and the belt 17, the sidewall rubber 21 and the bead rubber 2.
2, a bead apex rubber 18, an inner liner rubber 19, a rubber portion including a base rubber portion 20a of the tread rubber 20, and a bead core 15 are defined as a toroidal body. That is, the tire body portion B of the present embodiment
Is the cap rubber portion 2 of the tread rubber 20 from the tire T.
It is defined as the part excluding 0b.

【0018】図4はこのボディモデル3の一例を示す斜
視図、図5はこのようなボディモデル3を設定するため
の一例を示すフローチャートである。本例では、図6に
示すように、タイヤボディ部Bのタイヤ回転軸を含む子
午線断面において、節点nを定義する(ステップS1
1)。節点nは、連続体であるタイヤボディ部を有限個
の要素に分割するための分割点であって、少なくともタ
イヤボディ部Bの輪郭線上と、コード補強材Fとゴム部
との境界部など物理的に材料が異なる部分の界面、さら
には各材料内を微小領域に分割する位置に定めるのが望
ましい。そして、定められた全ての節点nの座標(X
i、Yi、Zi)が前記コンピュータ装置1の記憶部に
記憶される。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of this body model 3, and FIG. 5 is a flow chart showing an example for setting such a body model 3. In this example, as shown in FIG. 6, the node n is defined in the meridional section including the tire rotation axis of the tire body B (step S1).
1). The node n is a dividing point for dividing the tire body portion, which is a continuum, into a finite number of elements, and is at least on the contour line of the tire body portion B and the physical portion such as the boundary portion between the cord reinforcing material F and the rubber portion. Specifically, it is desirable to determine the interface between the portions where the materials are different, and further the position where each material is divided into minute regions. Then, the coordinates (X
i, Yi, Zi) are stored in the storage unit of the computer device 1.

【0019】節点nの配置方法は、特に限定されること
なく慣例に従って種々実施することができるが、当該一
の子午線断面に含まれる節点数が少なすぎると、解析精
度が低下しやすく、逆に多すぎても計算時間を大とする
傾向があり好ましくない。このような観点より、前記一
の子午線断面に含まれる節点数は、好ましくは 〜 個程度、より好ましくは 〜
程度で定めるのが望ましい。
The method of arranging the nodes n can be variously implemented in accordance with a customary method without any particular limitation. However, if the number of nodes included in the one meridian section is too small, the accuracy of analysis tends to decrease, and conversely. If it is too large, the calculation time tends to be long, which is not preferable. From this point of view, the number of nodes included in the one meridian section is preferably about, and more preferably
It is desirable to set the degree.

【0020】次に本実施形態では、図7に示すように、
前記一の子午線断面に定めた各節点nを、仮想のタイヤ
回転軸の周りに周方向ピッチSaで連続して複写する処
理を行う(ステップS12)。即ち、任意の節点n1
は、n2、n3…と順次タイヤ1周分に亘って複写され
る。前記周方向ピッチSaは、小さすぎると節点数が著
しく増加し、大きすぎるとボディモデルのモデル化がラ
フなものとなり解析精度が低下しやすい。このような観
点より、特に限定はされないが、例えばコーナリングシ
ミュレーションのようにタイヤの1ケ所に着目しない場
合、周方向ピッチSaは、タイヤ回転軸に対する角度ピ
ッチで2〜10°、より好ましくは4〜8°程度で一定
に設定するのが望ましい。他方、突起乗り越し時のシミ
ュレーションのように、突起との接地部に着目するよう
な場合には、前記接地部付近を1〜15°、より好まし
くは1〜9°程度とし、それ以外を前記角度よりも大、
例えば10〜12°程度とするのが望ましい。
Next, in this embodiment, as shown in FIG.
A process of continuously copying each node n defined in the one meridian section around the virtual tire rotation axis at the circumferential pitch Sa (step S12). That is, any node n1
Are sequentially copied over one round of the tire in the order of n2, n3 .... If the circumferential pitch Sa is too small, the number of nodes will remarkably increase, and if it is too large, the modeling of the body model will be rough, and the analysis accuracy will be likely to decrease. From this point of view, although not particularly limited, when not focusing on one portion of the tire as in cornering simulation, for example, the circumferential pitch Sa is 2 to 10 ° in angular pitch with respect to the tire rotation axis, and more preferably 4 to. It is desirable to set the angle constant at about 8 °. On the other hand, when paying attention to the ground contact portion with the projection as in the case of overcoming a protrusion, the vicinity of the ground contact portion is set to 1 to 15 °, more preferably 1 to 9 °, and the other portions are set to the angle. Greater than
For example, it is desirable that the angle is about 10 to 12 °.

【0021】次に、タイヤ周方向で隣り合う各節点ni
、ni+1 (iは自然数)を適宜互いに繋ぎ合わせて要
素化する(ステップS13)。これは、例えば図8
(A)に示すようにタイヤ子午線断面内の他の節点を取
り込んで六面体要素e1や五面体要素e2のような3次
元要素と定義される場合の他、図8(B)のように、四
辺形要素e3といった平面要素として設定することがで
きる。例えば前記ゴム部、ビードコア等は3次元要素
に、またコード補強材Fは平面要素として要素化するの
が好ましい。各要素には、それらがモデル化する各ゴ
ム、コードの弾性率や剛性などの材料特性が定義され前
記記憶装置に記憶設定される。なお前記3次元要素の場
合、いずれも該要素を形成する各表面は曲面ではなく平
面で構成される。従って、ボディモデル3の外周面3o
の輪郭は円でなく円に近似させた多角形状となる。
Next, each node ni that is adjacent in the tire circumferential direction
, Ni + 1 (i is a natural number) are appropriately connected to each other to form an element (step S13). This is shown in FIG.
As shown in FIG. 8A, other nodes in the tire meridian section are taken in and defined as a three-dimensional element such as a hexahedral element e1 or a pentahedral element e2. It can be set as a planar element such as the shape element e3. For example, it is preferable that the rubber portion, the bead core and the like are made into three-dimensional elements, and the cord reinforcing material F is made into an element as a plane element. For each element, material properties such as elastic modulus and rigidity of each rubber modeled by them and cords are defined and stored in the storage device. In the case of the three-dimensional element, each surface forming the element is not a curved surface but a flat surface. Therefore, the outer peripheral surface 3o of the body model 3
The contour is not a circle but a polygonal shape approximated to a circle.

【0022】特に好ましくは図9に示すように、コード
補強材Fの微小領域は、コード材cを四辺形膜要素5
a、5bに、また該コード材cを被覆しているトッピン
グゴムtgについては、六面体ソリッド要素5c、5
d、5eでモデル化したコード補強材モデル5とするの
が望ましい。前記四辺体膜要素5aには、その厚さを例
えばコード材cの直径とし、コード材cの配列方向とこ
れと直交する方向とにおいて剛性の異なる直交異方性材
料を定義する。またコード補強材Fのトッピングゴムt
gを表す六面体ソリッド要素5c〜5eは、他のゴム部
材と同様、例えば超粘弾性材料として定義するのが望ま
しい。
Particularly preferably, as shown in FIG. 9, in the minute area of the cord reinforcing material F, the cord material c is formed into the quadrilateral membrane element 5.
The hexagonal solid elements 5c and 5 are used for the topping rubber tg which covers the cord materials a and 5b.
It is desirable to use the cord reinforcement material model 5 modeled by d and 5e. The thickness of the quadrilateral membrane element 5a is, for example, the diameter of the cord material c, and an orthotropic material having different rigidity in the arrangement direction of the cord material c and the direction orthogonal to this is defined. Also, the topping rubber t of the cord reinforcing material F
It is desirable that the hexahedral solid elements 5c to 5e representing g be defined as, for example, a super viscoelastic material like other rubber members.

【0023】以上のような処理を行うことにより、図4
に示したようなボディモデル3を設定することができ
る。なおボディモデル3を設定する方法は、上記に限定
されるものではなく、例えば3次元CADデータからの
データを取り込むことなどによっても設定できる。
By performing the above processing, FIG.
It is possible to set the body model 3 as shown in FIG. The method of setting the body model 3 is not limited to the above, and can be set by, for example, capturing data from three-dimensional CAD data.

【0024】次に本実施形態では、図10及びその部分
展開図である図11に視覚化して示すように、パターン
部Pをモデル化したパターンモデル4を設定する処理を
行う(パターンモデル設定ステップS2)。なおこのパ
ターンモデル設定ステップS2は、ボディモデル設定ス
テップS1よりも先に行っても良く、また並列して行う
こともできる。前記パターン部Pは、図1に示したよう
に、タイヤボディ部Bの外側に形成される部分であり、
本例ではキャップゴム部20b(ただし、縦溝G1、横
溝G2の溝底面は含んでいない。)がこれに相当する。
Next, in this embodiment, as visualized in FIG. 10 and its partially expanded view, FIG. 11, a process of setting the pattern model 4 modeling the pattern portion P is performed (pattern model setting step). S2). The pattern model setting step S2 may be performed before the body model setting step S1 or may be performed in parallel. As shown in FIG. 1, the pattern portion P is a portion formed outside the tire body portion B,
In this example, the cap rubber portion 20b (however, the bottom surfaces of the vertical groove G1 and the horizontal groove G2 are not included) corresponds to this.

【0025】このパターン部Pは、縦溝G1と横溝G2
とが凹設されることにより、断面形状がタイヤ周方向に
は連続していない。従って、タイヤボディ部Bと同様に
はモデル化できない。パターンモデル4は、計算上、路
面と接地させることとなる外周面4oと、前記ボディモ
デル3と計算上結合される内周面4iとを有したリング
状をなし、主に前記3次元要素、好ましくは複雑な溝形
状なども比較的モデル化が容易な四面体要素ないし六面
体要素を適宜組み合わせることにより、縦溝G1、横溝
G2、さらにはサイピングなどもほぼ忠実にモデル化し
ている。このモデル化に際しては、特に限定されない
が、3次元CADデータから各部の座標値などを転用す
る方法、また汎用モデリングプログラムを用いる方法な
どで行いうる。
The pattern portion P has a vertical groove G1 and a horizontal groove G2.
Due to the concave portions, the cross-sectional shape is not continuous in the tire circumferential direction. Therefore, it cannot be modeled like the tire body B. The pattern model 4 has a ring shape having an outer peripheral surface 4o that is to be grounded to the road surface in calculation, and an inner peripheral surface 4i that is computationally coupled to the body model 3, and is mainly composed of the three-dimensional element, Preferably, the vertical groove G1, the horizontal groove G2, and the siping are also faithfully modeled by appropriately combining tetrahedral elements or hexahedral elements that are relatively easy to model even a complicated groove shape. Although not particularly limited, the modeling can be performed by a method of diverting the coordinate value of each part from the three-dimensional CAD data, a method of using a general-purpose modeling program, or the like.

【0026】またパターンモデル4は、前記ボディモデ
ル3よりも小さい周方向ピッチSbで有限個の多数の要
素4a、4b…によりモデル化される。前記周方向ピッ
チSbは、タイヤ軸方向の各部で一定としても良いし、
また本例のように異ならせることもできる。いずれの場
合においても前記ボディモデル3の周方向ピッチSaよ
りも小さく設定する。これはパターン部Pでは路面と接
地、解放を繰り返すことにより、複雑な応力、歪が生じ
るため、このようなパターン部Pの運動をより詳細に検
討するためである。このような観点より、特に限定はさ
れないが、このパターンモデル4の要素の周方向ピッチ
Sbは、前記ボディモデル3の要素の周方向ピッチSa
の1/2〜1/20であるのが好ましい。また、ピッチ
比(Sb/Sa)を1/n(このnは、2以上の整数)
とするのが望ましい。
The pattern model 4 is modeled by a finite number of elements 4a, 4b ... With a circumferential pitch Sb smaller than that of the body model 3. The circumferential pitch Sb may be constant in each part in the tire axial direction,
It can also be different as in this example. In any case, it is set smaller than the circumferential pitch Sa of the body model 3. This is because in the pattern portion P, complicated stress and strain are generated by repeatedly contacting and releasing the road surface, so that such movement of the pattern portion P is studied in more detail. From this point of view, although not particularly limited, the circumferential pitch Sb of the elements of the pattern model 4 is the circumferential pitch Sa of the elements of the body model 3.
It is preferably 1/2 to 1/20. Further, the pitch ratio (Sb / Sa) is 1 / n (where n is an integer of 2 or more)
Is desirable.

【0027】次に本実施形態では、前記ボディモデル3
の外周面3oと前記パターンモデル4の内周面4iとを
結合することにより、図12に視覚化して示すように、
タイヤモデル2を設定する処理を行う(結合ステップS
3)。前記結合は、ボディモデル3の外周面3oとパタ
ーンモデル4の内周面4iとを数値上結合させること、
さらに換言すれば、図13に誇張して示すように、ボデ
ィモデル3の外周面3oを形成する各平面p1、p2…
と、この外周面3oに向き合うパターンモデル4の内周
面4iに現れる各節点nとの相対距離が変位しないよう
に境界条件を定めることを意味する。この条件は、タイ
ヤモデル2が変形したときにも維持される。
Next, in this embodiment, the body model 3 is used.
By connecting the outer peripheral surface 3o and the inner peripheral surface 4i of the pattern model 4 as shown in FIG.
Perform the process of setting the tire model 2 (combining step S
3). The connection numerically connects the outer peripheral surface 3o of the body model 3 and the inner peripheral surface 4i of the pattern model 4,
In other words, as exaggeratedly shown in FIG. 13, the planes p1, p2 ... Forming the outer peripheral surface 3o of the body model 3 are ...
Means that the boundary condition is determined so that the relative distance between each node n appearing on the inner peripheral surface 4i of the pattern model 4 facing the outer peripheral surface 3o is not displaced. This condition is maintained even when the tire model 2 is deformed.

【0028】本発明ではモデル化を行う際の周方向ピッ
チが、ボディモデル3とパターンモデル4とで異なるた
め、両部材の結合部において全ての節点を共有させるこ
とができない。むしろ節点を共有させようとすると、い
ずれかの周方向ピッチに合わせてモデル化を行う必要が
あり、前述の如く解析精度の低下を招いたり或いは計算
時間の著しい増大を招く。そこで本発明のように、ボデ
ィモデル3とパターンモデル4とで、モデル化に際して
の周方向ピッチを違えつつも、上述のようにボディモデ
ル3とパターンモデル4とを計算上結合することによっ
て、解析精度の低下と計算時間の著しい増大とを防止で
きる。またタイヤモデル2において、パターンを違えた
複数種類のパターンモデル4を準備しておけば、このパ
ターンモデル4だけを取り替えて種々のトレッドパター
ンのタイヤモデル2を容易に設定することができる。
In the present invention, since the pitch in the circumferential direction when modeling is different between the body model 3 and the pattern model 4, it is not possible to share all the nodes at the joint portion of both members. Rather, if the nodes are to be shared, it is necessary to perform modeling in accordance with any of the circumferential pitches, resulting in a decrease in analysis accuracy or a significant increase in calculation time as described above. Therefore, as in the present invention, the body model 3 and the pattern model 4 are analyzed by combining the body model 3 and the pattern model 4 as described above while differentiating the circumferential pitch in modeling. It is possible to prevent a decrease in accuracy and a significant increase in calculation time. If a plurality of types of pattern models 4 having different patterns are prepared in the tire model 2, only the pattern model 4 can be replaced and the tire models 2 having various tread patterns can be easily set.

【0029】なお図14に誇張して略示するように、本
実施形態のタイヤモデル2では、パターンモデル4の前
記周方向ピッチSbが、ボディモデル3の前記周方向ピ
ッチSaに比べて小さいため、より滑らかとなって円形
に近づく。このような形状の相違により、両モデルを結
合すると、パターンモデル4の、前記ボディモデル3の
外周面3oからの厚さtがタイヤ周方向で異なる。具体
的には、ボディモデル3の節点位置での厚さtaが小さ
くなり、かつボディモデル3のタイヤ周方向で隣り合う
前記節点の中間位置での厚さtbが大きくなる(tb>
ta)。そして、このようなタイヤモデル2では、例え
ば接地シミュレーション又は転動シミュレーションを行
った場合、実車評価等では本来接地圧が均一化する部分
であるにも拘わらず、接地圧分布が不均一となり、解析
結果が実車評価とはかけ離れたものとなる。
As exaggeratedly shown in FIG. 14, in the tire model 2 of this embodiment, the circumferential pitch Sb of the pattern model 4 is smaller than the circumferential pitch Sa of the body model 3. , Becomes smoother and more circular. Due to such a difference in shape, when the two models are combined, the thickness t of the pattern model 4 from the outer peripheral surface 3o of the body model 3 is different in the tire circumferential direction. Specifically, the thickness ta at the node position of the body model 3 becomes small, and the thickness tb at the intermediate position of the nodes adjacent to each other in the tire circumferential direction of the body model 3 becomes large (tb>
ta). In such a tire model 2, when, for example, a grounding simulation or a rolling simulation is performed, the ground pressure distribution becomes non-uniform even though it is a portion where the ground pressure is originally uniform in actual vehicle evaluation and the like. The result is far from the actual vehicle evaluation.

【0030】そこで、本発明では、タイヤモデル2にお
いて、前記パターンモデル4の外周面4oが、前記ボデ
ィモデル3の外周面3oと平行に近づく向きに該パター
ンモデル4の節点を移動させる処理を行う(変形ステッ
プS4)。この変形ステップS4の一態様としては、例
えば図15に示すように、前記パターンモデル4の外周
面4oが、前記ボディモデル3の外周面3oと平行な外
周面4o1に変化するようにその節点を移動させること
ができる。この場合、パターンモデル4の前記厚さt
a、tbをタイヤ周方向で実質的に一定とすることがで
きる。従って、シミュレーションによる接地圧の均一化
などを図り、実車評価時と近似した解析結果を得ること
ができる。
Therefore, in the present invention, in the tire model 2, a process of moving the nodes of the pattern model 4 in the direction in which the outer peripheral surface 4o of the pattern model 4 approaches the outer peripheral surface 3o of the body model 3 in parallel is performed. (Deformation step S4). As one mode of this deforming step S4, as shown in FIG. 15, for example, the outer peripheral surface 4o of the pattern model 4 is changed to an outer peripheral surface 4o1 parallel to the outer peripheral surface 3o of the body model 3 so that the nodes are changed. It can be moved. In this case, the thickness t of the pattern model 4 is
It is possible to make a and tb substantially constant in the tire circumferential direction. Therefore, the ground pressure can be made uniform by simulation, and an analysis result similar to that at the time of actual vehicle evaluation can be obtained.

【0031】前記パターンモデル4の外周面の節点nを
移動させる方法は、特に限定されず、種々の方法で実施
することができる。例えば、図16に誇張して示すよう
に、ボディモデル3の外周面3oから厚さtで平行な仮
想面VPを設定し、現在のパターンモデル4の外周面4
oに現れる各節点nからこの仮想面VPまでの法線ベク
トルj1、j2…を求め、これに基づき各節点nを移動
させればよい。そして移動後の節点n’の位置は、コン
ピュータ装置1の記憶装置に記憶させることができる。
The method of moving the node n on the outer peripheral surface of the pattern model 4 is not particularly limited, and various methods can be used. For example, as shown exaggeratedly in FIG. 16, an imaginary plane VP parallel to the outer peripheral surface 3o of the body model 3 with a thickness t is set, and the outer peripheral surface 4 of the current pattern model 4 is set.
The normal vectors j1, j2 ... From each node n appearing in o to this virtual plane VP may be obtained, and each node n may be moved based on this. The position of the node n ′ after the movement can be stored in the storage device of the computer device 1.

【0032】また前記変形ステップS4の他の態様とし
て、前記パターンモデル4の外周面4oを、前記ボディ
モデルの外周面と平行とするのに要する各節点nの移動
量J(これは前記各法線ベクトルj1、j2…の大きさ
により与えられる)の0.3〜0.7倍の移動量Jaで
各節点nを移動させることができる。図16には、比
(Ja/J)を0.5に設定した場合の移動後のパター
ンモデル4の外周面4o2を3点鎖線にて示している。
この例では、パターンモデル4の前記厚さはタイヤ周方
向で一定とするものではないが、一定に近づけつつパタ
ーンモデル4の該主面の滑らかな円弧形状を維持させる
ことができる。これは、例えばタイヤモデル2を仮想路
面で走行させる転動シミュレーションを行う際に、路面
と接地するパターンモデル4の外周面の凸凹化を減じ、
上下方向の大きな振動成分が生じるのを効果的に防止で
きる。
As another mode of the deforming step S4, the movement amount J of each node n required to make the outer peripheral surface 4o of the pattern model 4 parallel to the outer peripheral surface of the body model (this is the method described above). Each node n can be moved by a movement amount Ja that is 0.3 to 0.7 times the value given by the size of the line vectors j1, j2 ... In FIG. 16, the outer peripheral surface 4o2 of the moved pattern model 4 when the ratio (Ja / J) is set to 0.5 is indicated by a three-dot chain line.
In this example, the thickness of the pattern model 4 is not constant in the tire circumferential direction, but it is possible to maintain a smooth arc shape of the main surface of the pattern model 4 while approaching the constant thickness. This reduces unevenness of the outer peripheral surface of the pattern model 4 that comes into contact with the road surface when performing a rolling simulation for running the tire model 2 on a virtual road surface,
It is possible to effectively prevent generation of a large vibration component in the vertical direction.

【0033】ここで、前記移動量の比(Ja/J)が
0.3未満であれば、パターンモデル4の厚さの不均一
が解析精度の低下に現れやすく、逆に0.7倍を超える
と、外周面の滑らかさが損なわれ、多角形化が進むた
め、転動シミュレーションにおいて不利となり易い。こ
のような観点より、前記節点の移動量の比(Ja/J)
は、0.4〜0.6程度とするのが特に望ましい。
If the ratio of the movement amount (Ja / J) is less than 0.3, unevenness in the thickness of the pattern model 4 is likely to appear in the deterioration of the analysis accuracy, and conversely 0.7 times. If it exceeds, the smoothness of the outer peripheral surface is impaired and polygonalization progresses, which is likely to be disadvantageous in the rolling simulation. From this point of view, the ratio of the movement amount of the nodes (Ja / J)
Is particularly preferably about 0.4 to 0.6.

【0034】[0034]

【実施例】(テスト1)表1に示す仕様に基づいてタイ
ヤモデルを設定した。実施例1、実施例2は本発明の方
法により作成したタイヤモデル(タイヤサイズ205/
65R15)である。実施例1のタイヤモデルは、図1
5に示すようにパターンモデルの外周面をボディモデル
の外周面と実質的に平行としたもの、実施例2は図16
に3点鎖線で示すように、移動量の比をコントロール
(Ja/J=0.5)とし、パターンモデルの外周面の
滑らかさと厚さの均一化との両立を狙ったものである。
また比較例1は、実施例1、2から変形ステップを行わ
なかったもの、比較例2は比較例1と同様であるがボデ
ィモデルの周方向ピッチに合わせてモデル化したものを
示す。
Example (Test 1) A tire model was set based on the specifications shown in Table 1. Example 1 and Example 2 are tire models (tire size 205 /
65R15). The tire model of Example 1 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the outer peripheral surface of the pattern model is substantially parallel to the outer peripheral surface of the body model.
As shown by the three-dot chain line, the movement amount ratio is controlled (Ja / J = 0.5), and the aim is to achieve both smoothness of the outer peripheral surface of the pattern model and uniform thickness.
In addition, Comparative Example 1 shows that the deformation step was not performed from Examples 1 and 2, and Comparative Example 2 is the same as Comparative Example 1 but modeled according to the circumferential pitch of the body model.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】上記各タイヤモデルを使用して、内圧20
0kPa、リム6.5JJ、縦荷重4.5kN、スリッ
プ角1゜、速度10km/Hかつ平坦な仮想路面上で転動
シミュレーションを行った。シミュレーションでは、上
記転動走行により得られたコーナリングフォースを出力
するとともに、計算時間を測定した。なおシミュレーシ
ョンは、汎用解析ソフトウエア「LS−DYNA」と日
本電気製のコンピュータSX−4を使用して行なった。
なお表1には実際のタイヤについて測定した結果を合わ
せて表示し、解析精度を比較した。テストの結果などを
表1に示す。
Using each of the above tire models, an internal pressure of 20
A rolling simulation was performed on a flat virtual road surface at 0 kPa, rim 6.5 JJ, vertical load 4.5 kN, slip angle 1 °, speed 10 km / H. In the simulation, the cornering force obtained by the rolling running was output and the calculation time was measured. The simulation was carried out using general-purpose analysis software "LS-DYNA" and NEC SX-4 computer.
In addition, in Table 1, the measurement results of actual tires are also shown and the analysis accuracy is compared. Table 1 shows the test results and the like.

【0037】テストの結果、実施例のものは解析精度を
高めつつ計算時間の短縮化を図っていることが確認でき
た。次に、比較例1と実施例1とを仮想路面に静的に接
地させたシミュレーションを行い接地形状を求めた。こ
れを図17、図18に示す。色の濃淡で接地圧の分布を
示すが、実施例1のものは比較例1のものに比べてより
均一化していることが確認できる。
As a result of the test, it was confirmed that the working example of the example shortened the calculation time while improving the analysis accuracy. Next, Comparative Example 1 and Example 1 were simulated by statically grounding on a virtual road surface to determine the grounding shape. This is shown in FIGS. Although the distribution of the ground contact pressure is shown by the shade of color, it can be confirmed that Example 1 is more uniform than that of Comparative Example 1.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明では、カーカス、ベルトを含みかつタイヤ周方向に同
一断面形状で連続するタイヤボディ部を要素でモデル化
したボディモデルと、前記タイヤボディ部よりもタイヤ
半径方向外側をなすパターン部を、前記ボディ部要素モ
デルよりも小さい周方向ピッチの要素でモデル化したリ
ング状のパターンモデルとをそれぞれ個別に設定し、前
記ボディモデルの外周面と前記パターンモデルの内周面
とを結合してタイヤモデルを設定しているため、路面と
接地するパターン部においては、より詳細に解析するこ
とができる。またボディモデルの要素は、パターンモデ
ルに比して相対的に大きいため、タイヤモデルの要素数
が大幅に増大するのを防止できる。従って、解析精度の
向上を図りつつ、計算時間の短縮化が期待できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a body model including a carcass, a belt, and a tire body portion that is continuous in the tire circumferential direction and has the same sectional shape is modeled with elements, and the tire. A ring-shaped pattern model obtained by modeling the pattern portion, which is on the outer side in the tire radial direction with respect to the body portion, with elements having a circumferential pitch smaller than that of the body portion element model is set individually, and the outer peripheral surface of the body model is set. Since the tire model is set by combining the inner peripheral surface of the pattern model with the inner peripheral surface of the pattern model, a more detailed analysis can be performed in the pattern portion that contacts the road surface. Further, since the elements of the body model are relatively larger than those of the pattern model, it is possible to prevent the number of elements of the tire model from significantly increasing. Therefore, it is expected that the calculation time is shortened while improving the analysis accuracy.

【0039】また請求項1記載の発明では、タイヤモデ
ルにおいて、パターンモデルの外周面及び内周面が、前
記ボディ部要素モデルの外周面と平行に近づく向きに該
パターンモデルの節点を移動させる変形ステップを含む
ことによって、要素数の相違に基づく、ボディモデルの
外周面からのパターンモデルの外周面までの厚さの変化
を減じることでさらに解析精度を向上させることができ
る。
According to the first aspect of the invention, in the tire model, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the pattern model are modified so that the nodes of the pattern model are moved in a direction approaching parallel to the outer peripheral surface of the body part element model. By including the step, it is possible to further improve the analysis accuracy by reducing the change in the thickness from the outer peripheral surface of the body model to the outer peripheral surface of the pattern model based on the difference in the number of elements.

【0040】また請求項2記載の発明のように、変形ス
テップが、前記パターンモデルの外周面及び内周面を、
前記ボディ部要素モデルの外周面と平行として該パター
ンモデルの前記ボディモデルの外周面からの厚さを実質
的に一定とするときには、パターン部の解析精度をより
向上するのに役立つ。
According to a second aspect of the present invention, the deforming step is performed on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the pattern model.
When the thickness of the pattern model from the outer peripheral surface of the body model is set substantially parallel to the outer peripheral surface of the body part element model, the analysis accuracy of the pattern part is further improved.

【0041】また請求項3記載の発明のように、前記変
形ステップは、前記パターンモデルの外周面及び内周面
を、前記ボディ部要素モデルの外周面と平行とするのに
要する各節点の移動量Lの0.3〜0.7倍の移動量で
各節点を移動させるときにはパターンモデルの外周面の
滑らかさを維持しつつパターン部の解析精度を向上する
のに役立つ。
Further, as in the invention according to claim 3, in the deforming step, movement of each node required for making the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the pattern model parallel to the outer peripheral surface of the body part element model. When each node is moved by a movement amount of 0.3 to 0.7 times the amount L, it is useful for improving the analysis accuracy of the pattern portion while maintaining the smoothness of the outer peripheral surface of the pattern model.

【0042】また請求項4記載の発明のように、前記パ
ターンモデルは、要素の周方向ピッチが前記ボディモデ
ルの要素の周方向ピッチの1/n(ただし、nは2以上
の整数)であるときには、前記変形ステップの計算を簡
素化でき、モデルの作成からの計算時間をさらに短縮化
しうる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the pattern model, the circumferential pitch of the elements is 1 / n of the circumferential pitch of the elements of the body model (where n is an integer of 2 or more). In some cases, the calculation of the transformation step can be simplified, and the calculation time from model creation can be further shortened.

【0043】また請求項5記載の発明のように、前記ボ
ディ設定ステップは、タイヤ子午線断面に定義された各
節点を、仮想のタイヤ回転軸の周りに周方向ピッチで連
続して複写することにより前記ボディモデルを設定する
ことにより、モデルの作成からの計算時間をさらに短縮
化しうる。
According to the invention of claim 5, in the body setting step, the nodes defined in the tire meridian section are continuously copied around the virtual tire rotation axis at a circumferential pitch. By setting the body model, the calculation time from creation of the model can be further shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】タイヤの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a tire.

【図2】コンピュータ装置の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a computer device.

【図3】本発明の処理手順の一例を示すフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing procedure of the present invention.

【図4】ボディモデルの一例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a body model.

【図5】ボディモデル設定ステップの一例を示すフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a body model setting step.

【図6】ボディモデルの断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a body model.

【図7】ボディモデルを設定方法を例示する斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view illustrating a method for setting a body model.

【図8】(A)、(B)は要素化を例示する斜視図であ
る。
8A and 8B are perspective views illustrating elementization.

【図9】コード補強材のモデル化を示す概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram showing modeling of a cord reinforcing material.

【図10】パターンモデルの斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a pattern model.

【図11】パターンモデルの展開図である。FIG. 11 is a development view of a pattern model.

【図12】タイヤモデルの展開図である。FIG. 12 is a development view of a tire model.

【図13】ボディモデルとパターンモデルとの結合を説
明する側面略図である。
FIG. 13 is a schematic side view illustrating a combination of a body model and a pattern model.

【図14】ボディモデルとパターンモデルとの結合を説
明する側面略図である。
FIG. 14 is a schematic side view illustrating a combination of a body model and a pattern model.

【図15】パターンモデルの変形ステップを例示する側
面略図である。
FIG. 15 is a schematic side view illustrating a modification step of a pattern model.

【図16】パターンモデルの変形ステップの他の例を示
す側面拡大略図である。
FIG. 16 is an enlarged side view schematically showing another example of the deformation step of the pattern model.

【図17】実施例1の接地圧分布図である。FIG. 17 is a ground pressure distribution diagram of the first embodiment.

【図18】比較例1の接地圧分布図である。FIG. 18 is a ground pressure distribution diagram of Comparative Example 1.

【図19】(A)はタイヤ、(B)はそのタイヤモデル
をそれぞれ示す斜視図である。
19A is a perspective view showing a tire, and FIG. 19B is a perspective view showing a tire model thereof.

【図20】(A)はタイヤのトレッド面、(B)はタイ
ヤモデルのトレッド面をそれぞれ示す斜視図である。
20A is a perspective view showing a tread surface of a tire, and FIG. 20B is a perspective view showing a tread surface of a tire model.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T タイヤ 2 タイヤモデル 3 ボデイモデル 4 パターンモデル 5 コード補強材要素モデル 7 仮想路面 T tire 2 tire model 3 body models 4 pattern models 5 Cord reinforcement element model 7 virtual road surface

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】評価しようとするタイヤを数値解析が可能
な有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを作成する
タイヤモデルの作成方法であって、 少なくともカーカス、ベルトを含むコード補強材と、サ
イドウォールゴム、ビードゴムを含むゴム部と、ビード
コアとがタイヤ周方向に同一断面形状で連続するタイヤ
ボディ部を要素でモデル化したボディモデルを設定する
ボディモデル設定ステップと、 前記タイヤボディ部よりもタイヤ半径方向外側をなすパ
ターン部を、前記ボディモデルよりも小さい周方向ピッ
チでモデル化したリング状のパターンモデルを設定する
パターンモデル設定ステップと、 前記ボディモデルの外周面と前記パターンモデルの内周
面とを結合してタイヤモデルを設定する結合ステップ
と、 前記タイヤモデルにおいて、パターンモデルの外周面
が、前記ボディモデルの外周面と平行に近づく向きに該
パターンモデルの節点を移動させる変形ステップとを含
むことを特徴とするタイヤモデル作成方法。
1. A tire model creating method for creating a tire model in which a tire to be evaluated is modeled by a finite number of elements capable of numerical analysis, comprising a cord reinforcing material including at least a carcass and a belt, and a side. A body model setting step for setting a body model in which a rubber body including a wall rubber and a bead rubber and a bead core are modeled with elements of a tire body section in which the tire core section is continuous in the same sectional shape in the tire circumferential direction; A pattern model setting step of setting a ring-shaped pattern model in which a pattern portion forming a radially outer side is modeled at a circumferential pitch smaller than that of the body model; an outer peripheral surface of the body model and an inner peripheral surface of the pattern model. A step of combining and to set a tire model, and And a deforming step of moving the nodes of the pattern model so that the outer peripheral surface of the pattern model approaches the outer peripheral surface of the body model in parallel to the outer peripheral surface of the body model.
【請求項2】前記変形ステップは、前記パターンモデル
の外周面を、前記ボディモデルの外周面と実質的に平行
とすることを特徴とする請求項1記載のタイヤモデルの
作成方法。
2. The method for producing a tire model according to claim 1, wherein in the deforming step, the outer peripheral surface of the pattern model is made substantially parallel to the outer peripheral surface of the body model.
【請求項3】前記変形ステップは、前記パターンモデル
の外周面を、前記ボディモデルの外周面と実質的に平行
とするのに要する各節点の移動量の0.3〜0.7倍の
移動量で前記各節点を移動させることを特徴とする請求
項1記載のタイヤモデルの作成方法。
3. The transforming step is a movement of 0.3 to 0.7 times the movement amount of each node required to make the outer peripheral surface of the pattern model substantially parallel to the outer peripheral surface of the body model. The method for creating a tire model according to claim 1, wherein each of the nodes is moved by an amount.
【請求項4】前記パターンモデルは、前記要素の周方向
ピッチが前記ボディモデルの要素の周方向ピッチの1/
n(ただし、nは2以上の整数)であることを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれかに記載のタイヤモデルの作
成方法。
4. In the pattern model, the circumferential pitch of the elements is 1 / the circumferential pitch of the elements of the body model.
The method for producing a tire model according to any one of claims 1 to 3, wherein n (where n is an integer of 2 or more).
【請求項5】前記ボディモデル設定ステップは、前記タ
イヤボディ部のタイヤ子午線断面に定義された各節点
を、仮想のタイヤ回転軸の周りに小さな周方向ピッチで
連続して複写する処理を含むことを特徴とする請求項1
乃至4のいずれかに記載のタイヤモデルの作成方法。
5. The body model setting step includes a process of continuously copying each node defined in a tire meridian section of the tire body portion around a virtual tire rotation axis at a small circumferential pitch. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
5. The method for creating a tire model according to any one of 4 to 4.
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