(57)【要約】【課題】コンピュータで解析可能なタイヤ／内部構造体組立体モデルを作成するにあたり、内部構造体の変形の状態を再現すること。【解決手段】ステップＳ１０１で、コンピュータで解析可能なタイヤモデルを作成するとともに、コンピュータで解析可能な内部構造体モデルが作成される。タイヤモデルは、少なくとも二つの分割部分に分割されており、また、内部構造体モデルは、タイヤモデルの内部に収められる。ステップＳ１０２で内部構造体モデルの外側にそれぞれの分割部分を配置し、ステップＳ１０４で、それぞれの分割部分の分割面同士が同じ位置となるまで、少なくとも一つの分割部分を移動させる。そしてステップＳ１０５で、それぞれの分割部分を接合する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの内部に内部構造体が配置されたタイヤ／内部構造体組立体の、コンピュータで解析可能な組立体モデルを作成するにあたり、
前記タイヤに基づいて、少なくとも二つの分割部分に分割された、コンピュータで解析可能なタイヤモデルを作成するとともに、前記内部構造体に基づいて、コンピュータで解析可能な内部構造体モデルを作成するモデル作成手順と、
前記内部構造体モデルの外側にそれぞれの前記分割部分を配置するとともに、それぞれの前記分割部分の分割面同士が同じ位置となるまで、少なくとも一つの分割部分を移動させることにより、前記タイヤモデルの内部に前記内部構造体モデルを収める格納手順と、
それぞれの前記分割部分を接合することにより一体化する接合手順と、
を含むことを特徴とする組立体モデルの作成方法。
【請求項２】
前記タイヤモデルは、当該タイヤモデルの回転軸と直交する面で複数の分割部分に分割されるとともに、
前記タイヤモデルを構成する少なくとも一つの分割部分を、前記タイヤモデルの回転軸と平行な方向に移動させる請求項１に記載の組立体モデルの作成方法。
【請求項３】
前記タイヤモデルは、当該タイヤモデルの周方向に向かって複数の分割部分に分割されるとともに、
前記タイヤモデルを構成する少なくとも一つの分割部分を、前記タイヤモデルの径方向内側に移動させる請求項１に記載の組立体モデルの作成方法。
【請求項４】
タイヤの内部に内部構造体が配置されたタイヤ／内部構造体組立体の、コンピュータで解析可能な組立体モデルを作成するにあたり、
前記タイヤの径方向における所定の位置から径方向外側の部分に対して、コンピュータで解析可能な外側タイヤモデルを作成し、前記所定の位置から径方向内側の部分に対して、少なくとも二つの分割部分に分割された、コンピュータで解析可能な内側タイヤモデルを作成し、さらに、前記内部構造体に基づいて、コンピュータで解析可能な内部構造体モデルを作成するモデル作成手順と、
前記内部構造体モデルの外側にそれぞれの前記分割部分を配置するとともに、それぞれの前記分割部分の分割面同士が同じ位置となるまで、少なくとも一つの分割部分を移動させることにより、前記タイヤモデルの内部に前記内部構造体モデルを収める格納手順と、
それぞれの前記分割部分を接合することにより一体化する接合手順と、
前記外側タイヤモデルと前記内側タイヤモデルとを接合する手順と、
を含むことを特徴とする組立体モデルの作成方法。
【請求項５】
前記内側タイヤモデルは、当該内側タイヤモデルの回転軸と直交する面で複数の分割部分に分割されるとともに、
前記内側タイヤモデルを構成する少なくとも一つの分割部分を、前記内側タイヤモデルの回転軸と平行な方向に移動させる請求項４に記載の組立体モデルの作成方法。
【請求項６】
前記内側タイヤモデルは、当該内側タイヤモデルの周方向に向かって複数の分割部分に分割されるとともに、
前記内側タイヤモデルを構成する少なくとも一つの分割部分を、前記内側タイヤモデルの径方向内側に移動させる請求項４に記載の組立体モデルの作成方法。
【請求項７】
それぞれの前記分割部分を接合するにあたっては、
それぞれの前記分割面の相対変位が生じないように設定する請求項１から６のいずれか１項に記載の組立体モデルの作成方法。
【請求項８】
前記内部構造体モデルの外側にそれぞれの前記分割部分を配置する場合、前記内部構造体モデルとそれぞれの前記分割部分とが干渉しないようにする請求項１から７のいずれか１項に記載の組立体モデルの作成方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の組立体モデルの作成方法をコンピュータに実行させることを特徴とする組立体モデルの作成用コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの内部に吸音機能を有する内部構造体を収納したタイヤ／内部構造体組立体を、コンピュータで解析可能な解析モデル化することに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの内部に吸音体を収納することにより、タイヤの空洞内に存在する空気の共鳴音を低減することが提案されている（例えば、特許文献１）。また、特許文献２には、有限要素法を用いたコンピュータシミュレーションによってタイヤ特性を評価する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５２６１６号公報
【特許文献２】特開２００６−７２８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示されたような、タイヤの内部に吸音体を収納した組立体の特性を評価する場合、タイヤが回転しているときにおける吸音体やタイヤの変形や応力状態等を実測により求めることは難しい。したがって、このような場合には、タイヤモデルの内部に吸音体をモデル化した内部構造体モデルを収めて構成されるタイヤ／内部構造体組立体モデルを作成し、作成されたタイヤ／内部構造体組立体モデルを回転させる転動解析を行う。
【０００５】
しかし、タイヤの内部に内部構造体を収納すると、内部構造体は変形する。したがって、内部構造体にはひずみ及び応力が発生し、内部構造体と接触するタイヤもその影響を受ける。タイヤの内部に内部構造体が収納された状態を単に解析モデル化した場合、内部構造体の応力状態を含めた変形の状態を再現することは困難であり、この点に改善の余地がある。本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイヤモデルの内部に内部構造体モデルを収めて構成される、コンピュータで解析可能なタイヤ／内部構造体組立体モデルを作成するにあたり、内部構造体の変形の状態を再現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る組立体モデルの作成方法は、タイヤの内部に内部構造体が配置されたタイヤ／内部構造体組立体の、コンピュータで解析可能な組立体モデルを作成するにあたり、前記タイヤに基づいて、少なくとも二つの分割部分に分割された、コンピュータで解析可能なタイヤモデルを作成するとともに、前記内部構造体に基づいて、コンピュータで解析可能な内部構造体モデルを作成するモデル作成手順と、前記内部構造体モデルの外側にそれぞれの前記分割部分を配置するとともに、それぞれの前記分割部分の分割面同士が同じ位置となるまで、少なくとも一つの分割部分を移動させることにより、前記タイヤモデルの内部に前記内部構造体モデルを収める格納手順と、それぞれの前記分割部分を接合することにより一体化する接合手順と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の望ましい態様としては、前記組立体モデルの作成方法において、前記タイヤモデルは、当該タイヤモデルの回転軸と直交する面で複数の分割部分に分割されるとともに、前記タイヤモデルを構成する少なくとも一つの分割部分を、前記タイヤモデルの回転軸と平行な方向に移動させることが好ましい。
【０００８】
本発明の望ましい態様としては、前記組立体モデルの作成方法において、前記タイヤモデルは、当該タイヤモデルの周方向に向かって複数の分割部分に分割されるとともに、前記タイヤモデルを構成する少なくとも一つの分割部分を、前記タイヤモデルの径方向内側に移動させることが好ましい。
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る組立体モデルの作成方法は、タイヤの内部に内部構造体が配置されたタイヤ／内部構造体組立体の、コンピュータで解析可能な組立体モデルを作成するにあたり、前記タイヤの径方向における所定の位置から径方向外側の部分に対して、コンピュータで解析可能な外側タイヤモデルを作成し、前記所定の位置から径方向内側の部分に対して、少なくとも二つの分割部分に分割された、コンピュータで解析可能な内側タイヤモデルを作成し、さらに、前記内部構造体に基づいて、コンピュータで解析可能な内部構造体モデルを作成するモデル作成手順と、前記内部構造体モデルの外側にそれぞれの前記分割部分を配置するとともに、それぞれの前記分割部分の分割面同士が同じ位置となるまで、少なくとも一つの分割部分を移動させることにより、前記タイヤモデルの内部に前記内部構造体モデルを収める格納手順と、それぞれの前記分割部分を接合することにより一体化する接合手順と、前記外側タイヤモデルと前記内側タイヤモデルとを接合する手順と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の望ましい態様としては、前記組立体モデルの作成方法において、前記内側タイヤモデルは、当該内側タイヤモデルの回転軸と直交する面で複数の分割部分に分割されるとともに、前記内側タイヤモデルを構成する少なくとも一つの分割部分を、前記内側タイヤモデルの回転軸と平行な方向に移動させることが好ましい。
【００１１】
本発明の望ましい態様としては、前記組立体モデルの作成方法において、前記内側タイヤモデルは、当該内側タイヤモデルの周方向に向かって複数の分割部分に分割されるとともに、前記内側タイヤモデルを構成する少なくとも一つの分割部分を、前記内側タイヤモデルの径方向内側に移動させることが好ましい。
【００１２】
本発明の望ましい態様としては、前記組立体モデルの作成方法において、それぞれの前記分割部分を接合するにあたっては、それぞれの前記分割面の相対変位が生じないように設定することが好ましい。
【００１３】
本発明の望ましい態様としては、前記組立体モデルの作成方法において、前記内部構造体モデルの外側にそれぞれの前記分割部分を配置する場合、前記内部構造体モデルとそれぞれの前記分割部分とが干渉しないようにすることが好ましい。
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る組立体モデルの作成用コンピュータプログラムは、前記組立体モデルの作成方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、コンピュータを用いたシミュレーションにおいて、タイヤモデルの内部に内部構造体モデルを収めて構成される、コンピュータで解析可能なタイヤ／内部構造体組立体モデルを作成するにあたり、内部構造体の変形の状態を再現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、タイヤ／内部構造体組立体の回転軸を通る子午断面を示す断面図である。
【図２】図２は、タイヤの内部に内部構造体を配置した例を示す模式図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る組立体モデルの作成方法の構成を示す説明図である。
【図４−１】図４−１は、タイヤの内部に内部構造体を配置する前における内部構造体とタイヤとの関係を示す子午断面図である。
【図４−２】図４−２は、タイヤの内部に内部構造体を配置した後における内部構造体の実際の形状を示す子午断面図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る組立体モデルの作成方法の手順を示すフローチャートである。
【図６−１】図６−１は、実施形態１に係るタイヤモデルを示す斜視図である。
【図６−２】図６−２は、実施形態１に係るタイヤモデルを示す子午断面図である。
【図６−３】図６−３は、実施形態１に係るタイヤモデルを構成する分割部分を接合した後のタイヤモデルを示す斜視図である。
【図６−４】図６−４は、実施形態１に係る内部構造体モデルを示す斜視図である。
【図７】図７は、実施形態１の他の例に係るタイヤモデルを示す側面図である。
【図８】図８は、実施形態１に係るタイヤモデル及び内部構造体モデルを示す模式図である。
【図９】図９は、実施形態１に係る組立体モデルの子午断面の一部を示す一部断面図である。
【図１０】図１０は、実施形態１に係るタイヤモデル及び内部構造体モデルを示す子午断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態１の他の例に係るタイヤモデルの内部に、実施形態１に係る内部構造体を配置する手順を示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係る組立体モデルを示す子午断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態１に係るタイヤモデルを構成する分割部分の分割面における節点の変位を示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態２に係る組立体モデルの作成方法の手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施形態２で用いる外側タイヤモデルと内側タイヤモデルとを示す子午断面図である。
【図１６】図１６は、実施形態２に係る組立体モデルの作成方法によって作成された組立体モデルを示す子午断面図である。
【図１７】図１７は、外側タイヤモデルの一例を示す側面図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す外側タイヤモデルと内側タイヤモデルとを一体化させる手法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の内容によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。本発明の適用対象は空気入りタイヤに限られず、本発明はタイヤ全般に対して適用できる。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、タイヤ／内部構造体組立体の回転軸を通る子午断面を示す断面図である。図２は、タイヤの内部に内部構造体を配置した例を示す模式図である。タイヤ／内部構造体組立体１００は、タイヤ１の内部に内部構造体１０を配置して構成される。タイヤ１の子午断面には、カーカス２、ベルト３、ベルトカバー４、ビードコア５が現れている。タイヤ１は、母材であるゴムを、強化材であるカーカス２、ベルト３、あるいはベルトカバー４等の補強コードによって補強した複合材料の構造体である。ここで、カーカス２、ベルト３、ベルトカバー４等の、金属繊維や有機繊維等のコード材料で構成される層を、コード層という。
【００１９】
カーカス２は、タイヤ１に空気を充填した際に圧力容器としての役目を果たす強度メンバーであり、その内圧によって荷重を支え、走行中の動的荷重に耐えるようになっている。ベルト３は、キャップトレッド６とカーカス２との間に配置されたゴム引きコードを束ねた補強コードの層である。なお、バイアスタイヤの場合にはブレーカと呼ぶ。ラジアルタイヤにおいて、ベルト３は形状保持及び強度メンバーとして重要な役割を担っている。
【００２０】
ベルト３の接地面Ｇ側には、ベルトカバー４が配置されている。ベルトカバー４は、例えば有機繊維材料を層状に配置したものであり、ベルト３の保護層としての役割や、ベルト３の補強層としての役割を持つ。ビードコア５は、内圧によってカーカス２に発生するコード張力を支えているスチールワイヤの束である。ビードコア５は、カーカス２、ベルト３、ベルトカバー４及びトレッドとともに、タイヤ１の強度部材となる。キャップトレッド６は路面と直接接する部分であり、その接地面Ｇ側には、溝７が形成される。これによって、雨天走行時の排水性を向上させる。また、タイヤ１の側部はサイドウォール８と呼ばれており、ビードコア５とキャップトレッド６との間を接続する。また、キャップトレッド６とサイドウォール８との間はショルダー部Ｓｈである。キャップトレッド６の径方向内側は、アンダトレッド９である。
【００２１】
内部構造体１０は、吸音材であり、タイヤ１の内周面とこのタイヤ１を組み付けたリムとで囲まれた空間内、すなわちタイヤ１の内部に配置されて、タイヤ１の内部に存在する空気の共鳴音を低減させる。内部構造体１０は、例えば、吸音特性を有する材料、例えば、ウレタンやスポンジがある。内部構造体１０を構成する材料としては、特に、多孔質の材料が好ましい。内部構造体１０は、図２に示すように、タイヤ１の周方向に向かって連続であってもよいし、不連続であってもよい。次に、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法を実行する装置について説明する。
【００２２】
図３は、実施形態１に係る組立体モデルの作成方法の構成を示す説明図である。図３に示す組立体モデルの作成装置（以下、組立体モデル作成装置という）５０が、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法を実行する。ここで、組立体とは、図１、図２に示すタイヤ／内部構造体組立体１００である。組立体モデル作成装置５０は、処理部５０ｐと記憶部５０ｍとを備えて構成される。処理部５０ｐと記憶部５０ｍとは、入出力部（Ｉ／Ｏ）５９を介して接続してある。
【００２３】
処理部５０ｐは、モデル作成部５１と、解析部５２とを含んで構成される。これらが本実施形態に係る組立体モデルの作成方法を実行する。モデル作成部５１と、解析部５２とは入出力部５９に接続されており、相互にデータをやり取りできるように構成されている。処理部５０ｐは、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成できる。モデル作成部５１は、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法を実行して、タイヤモデルの内部に内部構造体モデルが配置されたタイヤ／内部構造体組立体モデルを作成する。解析部５２は、作成されたタイヤ／内部構造体組立体モデルを用いて、例えば、騒音解析や振動解析、あるいは転動解析等といった各種の解析を実行する。これらの解析結果から、タイヤ／内部構造体組立体の性能が評価される。
【００２４】
入出力部５９には、端末装置６０が接続されている。本実施形態に係る組立体モデルの作成方法を実行するために必要なデータ、例えば、タイヤ１や内部構造体１０を構成する材料の物性値や繊維材料の物性値、あるいは解析における境界条件や走行条件等が、端末装置６０に接続された入出力装置６１から入出力部５９を介して、組立体モデル作成装置５０の処理部５０ｐへ与える。また、端末装置６０は、作成されたタイヤ／内部構造体組立体モデルのデータを組立体モデル作成装置５０の処理部５０ｐや記憶部５０ｍから受け取り、端末装置６０に接続された表示装置６２に解析結果を表示する。
【００２５】
記憶部５０ｍには、後述する本実施形態に係る組立体モデルの作成方法の処理手順を含むコンピュータプログラムや、評価対象のタイヤや内部構造体の材料物性や寸法等のデータが格納されている。なお、材料物性や寸法等のデータは、組立体モデル作成装置５０が本実施形態に係る組立体モデルの作成方法を実行してタイヤモデル等を作成する際に、必要に応じて用いられる。ここで、記憶部５０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、不揮発性のメモリ、ハードディスク装置、あるいはこれらの組み合わせにより構成できる。また、記憶部５０ｍは、処理部５０ｐに内蔵されるものであっても、他の装置（例えばデータベースサーバ）内にあってもよい。このように、組立体モデル作成装置５０は、通信により端末装置６０から処理部５０ｐや記憶部５０ｍにアクセスするものであってもよい。
【００２６】
上記コンピュータプログラムは、処理部５０ｐが備えるモデル作成部５１や解析部５２等へ既に記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この組立体モデル作成装置５０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、処理部５０ｐが備えるモデル作成部５１及び解析部５２の機能を実現するものであってもよい。
【００２７】
本実施形態に係る組立体モデルの作成方法は、モデル作成手順、格納手順、接合手順を含む。
（１）モデル作成手順は、性能（例えば、騒音や振動等）を評価する対象のタイヤ及びタイヤの内部に収められる内部構造体に基づいて、コンピュータで解析可能なタイヤモデル及び内部構造体モデルを作成するものである。ここで、タイヤモデルは、少なくとも２以上の部分（分割部分）に分割される。
（２）格納手順は、モデル作成手順で作成された内部構造体モデルの外側に、タイヤモデルを構成するそれぞれの分割部分を配置する。そして、それぞれの分割部分の分割面同士が同じ位置となるまで、少なくとも一つの分割部分を移動させることにより、タイヤモデルの内部に内部構造体モデルを収めるものである。
（３）接合手順は、タイヤモデルの内部に内部構造体モデルが収められた状態で、それぞれの分割部分を接合することにより一体化するものである。
【００２８】
図４−１は、タイヤの内部に内部構造体を配置する前における内部構造体とタイヤとの関係を示す子午断面図である。図４−２は、タイヤの内部に内部構造体を配置した後における内部構造体の実際の形状を示す子午断面図である。タイヤ／内部構造体組立体モデル（以下、組立体モデルという）１００Ｍを作成するにあたっては、図１、図２に示すタイヤ／内部構造体組立体１００を構成するタイヤ１の内部に配置された吸音機能を有する内部構造体１０の変形状態を再現する必要がある。通常、内部構造体１０は、タイヤ１の内部に配置され、タイヤ１の内面と接触してタイヤ１とともに回転する。しかしながら、設計段階において、内部構造体１０はタイヤ１の内部に配置した後の形状ではないので、内部構造体１０をタイヤ１の内部に配置した後の形状や変形状態は、設計段階の仕様からは得られない。
【００２９】
一方、図４−１に示すように、組立体モデル１００Ｍの作成において、タイヤモデル１Ｍの内部に配置される前における内部構造体モデル１０Ｍは、タイヤモデル１Ｍの内面ＩＷと干渉する部分（図４−１のＢで囲んだ箇所）が生じる。したがって、図４−２に示すように、内部構造体モデル１０Ｍをタイヤモデル１Ｍの内部に配置すると、内部構造体モデル１０Ｍが変形して、内部構造体モデル１０Ｍはタイヤモデル１Ｍの内面ＩＷと干渉しないようになる。本実施形態における組立体モデルの作成方法は、タイヤモデル１Ｍの内部に内部構造体モデル１０Ｍが収められることにより内部構造体モデル１０Ｍが変形する状態をコンピュータで模擬することにより、コンピュータで解析可能な組立体モデル１００Ｍを作成するものである。
【００３０】
図５は、実施形態１に係る組立体モデルの作成方法の手順を示すフローチャートである。図６−１は、実施形態１に係るタイヤモデルを示す斜視図、図６−２は、実施形態１に係るタイヤモデルを示す子午断面図、図６−３は、実施形態１に係るタイヤモデルを構成する分割部分を接合した後のタイヤモデルを示す斜視図、図６−４は、実施形態１に係る内部構造体モデルを示す斜視図である。図７は、実施形態１の他の例に係るタイヤモデルを示す側面図である。図８は、実施形態１に係るタイヤモデル及び内部構造体モデルを示す模式図である。図９は、実施形態１に係る組立体モデルの子午断面の一部を示す一部断面図である。
【００３１】
本実施形態に係る組立体モデルの作成方法により組立体モデル１００Ｍを作成するにあたり、ステップＳ１０１において、図３に示す組立体モデル作成装置５０の処理部５０ｐが備えるモデル作成部５１は、入出力装置６１によって入力された、評価対象のタイヤや内部構造体モデルの形状を示す座標データや、それぞれの構成材料の物性値等を基に、図６−１、図６−２に示すタイヤモデル１Ｍ、図６−３に示す内部構造体モデル１０Ｍを作成する。ステップＳ１０１が本実施形態に係る組立体モデルの作成方法のモデル作成手順に相当する。
【００３２】
タイヤモデル１Ｍは、少なくとも二つに分割され、少なくとも二つの分割部分を有する。本実施形態においてはタイヤモデル１Ｍの分割数は２であり、タイヤモデル１Ｍは、二つの分割部分１ＭＡ、１ＭＢを有する。本実施形態において、内部構造体モデル１０Ｍは、図６−３に示すように周方向に連続であるが、これに限定されるものではなく、例えば、内部構造体モデル１０Ｍは、周方向に不連続であってもよい。
【００３３】
組立体モデル１００Ｍを構成するタイヤモデル１Ｍ及び内部構造体モデル１０Ｍは、有限要素法や有限差分法等の数値解析手法を用いて、騒音解析や振動解析、あるいは転動解析等を行うために用いるモデルで、コンピュータで解析可能な解析モデルであり、数学的モデルや数学的離散化モデルを含む。なお、タイヤモデル１Ｍを構成する分割部分１ＭＡ、１ＭＢも解析モデルである。本実施形態では、作成された組立体モデル１００Ｍを用いた転動シミュレーション等に用いる解析手法として、有限要素法（Finite Element Method：ＦＥＭ）を使用する。なお、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法に適用できる解析手法は有限要素法に限られず、境界要素法（Boundary Element method：ＢＥＭ）、有限差分法（Finite Difference Method：ＦＤＭ）等も使用できる。また、境界条件等によって最も適当な解析手法を選択し、又は複数の解析手法を組み合わせて使用することもできる。なお、有限要素法は、構造解析に適した解析手法なので、特にタイヤのような構造体に対して好適に適用できる。
【００３４】
タイヤモデル１Ｍを構成する分割部分１ＭＡ、１ＭＢは、図６−２に示すように、回転軸（Ｙ軸）と直交する平面（子午面）で評価対象のタイヤを２分割した形状である。本実施形態では、分割部分１ＭＡ、１ＭＢは、タイヤの赤道面ＣＰ、すなわち、タイヤの幅方向（回転軸と平行な方向）中心を通る子午面で評価対象のタイヤを２分割した形状であり、赤道面ＣＰに対して対称の形状である。なお、子午面でタイヤモデル１Ｍを分割する場合、必ずしも赤道面ＣＰで分割する必要はなく、タイヤの幅方向における任意の位置でタイヤモデル１Ｍを分割できる。また、タイヤモデル１Ｍの分割数は、２に限定されるものではない。ＳＰＡは分割部分１ＭＡの分割面、ＳＰＢは分割部分１ＭＢの分割面である。分割面ＳＰＡ、ＳＰＢ同士を合わせると、タイヤモデル１Ｍは、図６−４に示すような形状になる。
【００３５】
分割部分１ＭＡ、１ＭＢは、評価対象のタイヤに基づいて作成される。分割部分１ＭＡ、１ＭＢは、例えば、評価対象のタイヤに基づいて図６−４に示すようなタイヤモデル１Ｍを作成し、これをタイヤモデル１Ｍの子午面や赤道面で分割して作成する。また、評価対象のタイヤをその子午面や赤道面で分割した形状に基づいて、それぞれ別個に分割部分１ＭＡ、１ＭＢを作成してもよいし、評価対象のタイヤをその赤道面で分割した形状に基づいて一つの分割部分１ＭＡを作成し、これを赤道面ＣＰに対して対称となるようにコピーすることで分割部分１ＭＡ、１ＭＢを作成してもよい。赤道面ＣＰでタイヤモデル１Ｍを分割すれば、一つの分割部分を作成してこれをコピーすることで二つの分割部分を得られるので、分割部分を作成する手間を低減できる。
【００３６】
また、図７に示すように、評価対象のタイヤをその周方向に向かって複数の分割部分に分割し、複数の分割部分を有するタイヤモデルを作成してもよい。図７に示すタイヤモデル１Ｍａは、評価対象のタイヤをその周方向に等分割した形状の分割部分１Ｍａ１、１Ｍａ２、１Ｍａ３、１Ｍａ４を有する。それぞれの分割部分１Ｍａ１、１Ｍａ２、１Ｍａ３、１Ｍａ４は、それぞれ２個の分割面ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４を有する。本実施形態において、タイヤモデル１Ｍａは周方向に４分割されるが、分割数はこれに限定されるものではない。また、タイヤモデル１Ｍａは、周方向へ不等分割されていてもよい。
【００３７】
図８、図９に示すように、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法によって作成される組立体モデル１００Ｍは、タイヤモデル１Ｍの内部に内部構造体モデル１０Ｍが配置されて構成される。モデル作成部５１は、タイヤを複数の節点で構成される複数かつ有限個の要素Ｅｎに分割して、図８、図９に示すタイヤモデル１Ｍを作成するとともに、内部構造体を複数の節点で構成される複数かつ有限個の要素Ｅｍに分割して、図８、図９に示す内部構造体モデル１０Ｍを作成する。このように、本実施形態では、タイヤモデル１Ｍと内部構造体モデル１０Ｍとをそれぞれ別個に作成しておく。
【００３８】
なお、組立体モデル１００Ｍには、さらにリムモデルやホイールモデル、車軸のモデルを含めてもよい。この場合、リムモデルやホイールモデルは、組立体モデル１００Ｍを構成するタイヤモデル１Ｍに組み付ける。また、車軸のモデルは、ホイールモデルに取り付ける。本実施形態では、組立体モデル１００Ｍを用いて騒音解析や転動解析等を実行するので、組立体モデル１００Ｍ及びこれを構成するタイヤモデル１Ｍ及び内部構造体モデル１０Ｍは三次元形状とする。
【００３９】
組立体モデル１００Ｍを構成するタイヤモデル１Ｍ及び内部構造体モデル１０Ｍの要素には、例えば２次元平面では四辺形要素、三次元体では四面体ソリッド要素、五面体ソリッド要素、六面体ソリッド要素等のソリッド要素や三角形シェル要素、四角形シェル要素等のシェル要素、面要素等、コンピュータで用い得る要素とすることが望ましい。このようにして分割された要素は、解析の過程において、三次元モデルでは三次元座標を用いてモデル作成部５１により逐一特定される。
【００４０】
図１０は、実施形態１に係るタイヤモデル及び内部構造体モデルを示す子午断面図である。図１１は、実施形態１の他の例に係るタイヤモデルの内部に、実施形態１に係る内部構造体を配置する手順を示す図である。図１２は、実施形態１に係る組立体モデルを示す子午断面図である。図１３は、実施形態１に係るタイヤモデルを構成する分割部分の分割面における節点の変位を示す図である。タイヤモデル１Ｍ、すなわち分割部分１ＭＡ、１ＭＢ、内部構造体モデル１０Ｍが作成されたら、モデル作成部５１は、これらを記憶部５０ｍに格納する。より具体的には、モデル作成部５１は、タイヤモデル１Ｍを構成する分割部分１ＭＡ、１ＭＢ及び内部構造体モデル１０Ｍの座標情報、材料の物性値、初期応力や初期ひずみ等の情報を記憶部５０ｍに格納する。
【００４１】
次に、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２において、図１０に示すように、モデル作成部５１は、内部構造体モデル１０Ｍの外側に分割部分１ＭＡ、１ＭＢを配置する。なお、内部構造体モデル１０Ｍの形状は環状なので、内部構造体モデル１０Ｍの径方向外側に分割部分１ＭＡ、１ＭＢが配置されることになる。内部構造体モデル１０Ｍの外側に分割部分１ＭＡ、１ＭＢを配置するにあたって、この場合、モデル作成部５１は、内部構造体モデル１０Ｍとそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢとが干渉しないようにこれらを配置する。より具体的には、それぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢの内面ＩＷと内部構造体モデル１０Ｍの外部とが接触しないように両者が配置される。この場合、分割部分１ＭＡの分割面ＳＰＡと分割部分１ＭＢの分割面ＳＰＢとが対向するようにそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢは配置される。この位置が、タイヤモデル１Ｍの内部に内部構造体モデル１０Ｍを収める前における分割部分１ＭＡ、１ＭＢ及び内部構造体モデル１０Ｍの初期位置となる。
【００４２】
本実施形態に係る組立体モデルの作成方法では、内部構造体モデル１０Ｍの外側にそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢを配置した後、それぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢを移動させてそれぞれの分割面ＳＰＡ、ＳＰＢ同士を接触させ、一体化させる。このため、それぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢの移動距離はできる限り小さい方が、計算時間を短縮できるので好ましい。したがって、内部構造体モデル１０Ｍとそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢとが干渉しない範囲で、内部構造体モデル１０Ｍとそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢとの距離をできる限り短くすることが好ましい。これによって、計算時間を短縮できるので、組立体モデル１００Ｍの作成に要する時間を短縮できる。なお、内部構造体モデル１０Ｍの外側、かつ内部構造体モデル１０Ｍとそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢとが干渉しない位置で、内部構造体モデル１０Ｍ及びタイヤモデル１Ｍを構成するそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢをモデル化してもよい。
【００４３】
内部構造体モデル１０Ｍの外側にそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢが配置されたらステップＳ１０３へ進み、モデル作成部５１は、例えば、図３の入出力装置６１から入力された情報等に基づき、タイヤモデル１Ｍ（より具体的には分割部分１ＭＡ、１ＭＢ）と内部構造体モデル１０Ｍとの相互作用を設定する。相互作用は、分割部分１ＭＡ、１ＭＢの内面ＩＷと内部構造体モデル１０Ｍとの間の接触や摩擦であり、本実施形態では両方が設定される。なお、前記相互作用は、少なくとも接触を設定することが好ましい。これによって、分割部分１ＭＡ、１ＭＢの内面ＩＷと内部構造体モデル１０Ｍとは、互いに相手を超えないことになる。
【００４４】
本実施形態では、内部構造体モデル１０Ｍの外側にそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢを配置した後に前記相互作用を設定するが、内部構造体モデル１０Ｍ及びタイヤモデル１Ｍを作成した後、分割部分１ＭＡ、１ＭＢを移動させる前であれば、前記相互作用を設定できる。例えば、内部構造体モデル１０Ｍの外側にそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢを配置する前に前記相互作用を設定してもよい。
【００４５】
次に、ステップＳ１０４へ進み、モデル作成部５１は、分割部分１ＭＡ、１ＭＢのうち、少なくとも一方を移動させる。例えば、モデル作成部５１は、一方の分割部分１ＭＡを固定し、他方の分割部分１ＭＢを一方の分割部分１ＭＡへ向かって移動させる。本実施形態では、赤道面でタイヤモデル１Ｍを２分割しているので、モデル作成部５１は、図１０に示すように、分割部分１ＭＡを現時点の位置に固定するとともに、分割部分１ＭＡへ分割部分１ＭＢが接近するように、赤道面ＣＰに向かってタイヤモデル１Ｍの回転軸（Ｙ軸）と平行に分割部分１ＭＢを移動させる（矢印ＣＢで示す方向）。この場合、モデル作成部５１は、図１２に示すように、分割部分１ＭＡの分割面ＳＰＡと分割部分１ＭＢの分割面ＳＰＢとが同じ位置になるまで分割部分１ＭＡ、１ＭＢを移動させる。
【００４６】
また、図１１に示すように、周方向に分割されたタイヤモデル１Ｍａである場合には、モデル作成部５１は、タイヤモデル１Ｍａを構成するそれぞれの分割部分１Ｍａ１、１Ｍａ２、１Ｍａ３、１Ｍａ４を、タイヤモデル１Ｍａの径方向と平行な方向に、タイヤモデル１Ｍａの回転軸（Ｙ軸）に向かって移動させる（矢印Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４で示す方向）。この場合、モデル作成部５１は、分割面ＳＰ１と分割面ＳＰ２とが同じ位置に、分割面ＳＰ２と分割面ＳＰ３とが同じ位置に、分割面ＳＰ３と分割面ＳＰ４とが同じ位置に、分割面ＳＰ４と分割面ＳＰ１とが同じ位置になるまで分割部分１Ｍａ１、１Ｍａ２、１Ｍａ３、１Ｍａ４を移動させる。
【００４７】
モデル作成部５１が分割部分１ＭＡを固定して分割部分１ＭＢを移動させる場合、モデル作成部５１は、記憶部５０ｍからそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢを構成する節点の座標を取得する。そして、モデル作成部５１は、分割部分１ＭＡを構成する節点を固定するとともに、分割面ＳＰＡと分割面ＳＰＢとが同じ位置（本実施形態では赤道面ＣＰ）になるまで、分割部分１ＭＢを構成するすべての節点を移動させる（強制変位を付与する）。
【００４８】
例えば、移動前における分割面ＳＰＡと分割面ＳＰＢとの距離（タイヤモデル１Ｍの回転軸（Ｙ軸）と平行な方向における距離）分、分割部分１ＭＢを構成するすべての節点を移動させる。これにより、分割部分１ＭＢを構成するすべての節点のＹ座標の値は、前記距離分変化して、分割面ＳＰＢ上の節点と分割面ＳＰＡ上の節点とは同一面内に配置される。なお、分割面ＳＰＢの要素分割と分割面ＳＰＡの要素分割とは異なっていてもよい。分割部分１ＭＡ、１ＭＢの移動が終了したら、モデル作成部５１は、移動後におけるモデル作成部５１の節点の座標を記憶部５０ｍへ一時的に格納する。このように、一方の分割部分１ＭＡを固定し他方の分割部分１ＭＢのみを移動させることにより、他方の分割部分１ＭＢの移動距離は大きくなるが、強制変位を付与する節点の数が半分になるので、計算時間を短縮できる。
【００４９】
分割部分１ＭＢを移動させると、分割部分１ＭＢ、１ＭＡと内部構造体モデル１０Ｍとが干渉するが、上述したように、それぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢと内部構造体モデル１０Ｍとの間には、接触及び摩擦（相互作用）が設定されている。このため、分割部分１ＭＡ、１ＭＢの内面ＩＷと内部構造体モデル１０Ｍとが互いに超えることはなく、分割部分１ＭＡ、１ＭＢと内部構造体モデル１０Ｍとの相互作用により、分割部分１ＭＡ、１ＭＢ及び内部構造体モデル１０Ｍが変形しながら、分割面ＳＰＢと分割面ＳＰＡとが同じ位置になるまで、分割部分１ＭＢが分割部分１ＭＡに向かって移動する。これによって、内部構造体モデル１０Ｍは、タイヤモデル１Ｍを構成するそれぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢの内部に格納される。
【００５０】
なお、本実施形態では、分割部分１ＭＢのみを移動させたが、それぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢを移動させてもよい。本実施形態では、赤道面でタイヤモデル１Ｍを２分割しているので、モデル作成部５１は、例えば、それぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢが接近するように、赤道面ＣＰに向かってタイヤモデル１Ｍの回転軸（Ｙ軸）と平行に移動させる。そして、図１２に示すように、モデル作成部５１は、分割部分１ＭＡの分割面ＳＰＡと分割部分１ＭＢの分割面ＳＰＢとが同じ位置になるまで分割部分１ＭＡ、１ＭＢを移動させる。このようにすれば、それぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢの移動距離を短くできる。このように、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法では、複数の分割部分のうち少なくとも一つを移動させればよい。ここで、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４が、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法における格納手順に相当する。
【００５１】
分割部分１ＭＡ、１ＭＢ等の移動が終了したら、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５が、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法における接合手順に相当する。ステップＳ１０５において、モデル作成部５１は、分割部分１ＭＡ、１ＭＢ同士をそれぞれの分割面ＳＰＡ、ＳＰＢで接合する。分割部分１ＭＡ、１ＭＢを接合するということは、それぞれの分割面ＳＰＡ、ＳＰＢの相対変位が生じないようにするということである。次に、図１３を用いて相対変位について説明する。
【００５２】
分割部分１ＭＡの分割面ＳＰＡ上に存在する節点をＮＡｎ、分割部分１ＭＢの分割面ＳＰＢ上に存在する節点をＮＢｎとする。節点ＮＡｎ、ＮＢｎがＮＡｎ’、ＮＢｎ’へ移動した場合に、節点ＮＡｎの変位をｕＡ、節点ＮＢｎの変位をｕＢとする。このとき、節点ＮＡｎ、ＮＢｎの相対変位Δｕは、式（１）のようになる。なお、ｕＡ、ｕＢはベクトルである。
Δｕ＝ｕＡ−ｕＢ・・・（１）
【００５３】
それぞれの分割面ＳＰＡ、ＳＰＢの相対変位が生じないようにするということは、それぞれの分割面ＳＰＡ、ＳＰＢ上に存在するすべての節点の相対変位Δｕを０にするということである。これによって、それぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢが、それぞれの分割面ＳＰＡ、ＳＰＢで一体化されたタイヤモデル１Ｍが作成されるとともに、一体化されたタイヤモデル１Ｍの内部に内部構造体モデル１０Ｍが収められた組立体モデル１００Ｍが完成する。ここで、ステップＳ１０４において分割部分１ＭＢを移動させ、ステップＳ１０５で分割部分１ＭＡ、１ＭＢを接合させるまで、移動させる分割部分１ＭＢは、移動方向以外の変位を拘束することが好ましい。これによって、分割部分１ＭＢの余計な変形を排除できる。
【００５４】
このようにして作成された内部構造体モデル１０Ｍは、図１２に示すように、内部構造体モデル１０Ｍがタイヤモデル１Ｍの内面ＩＷと接触して変形したものとなる。なお、内部構造体モデル１０Ｍがタイヤモデル１Ｍの内面ＩＷと接触することにより、タイヤモデル１Ｍにもひずみや応力が発生する。
【００５５】
次に、ステップＳ１０６へ進み、モデル作成部５１は、完成した組立体モデル１００Ｍの情報を取得して、記憶部５０ｍの所定の保存領域に格納する。組立体モデル１００Ｍの情報は、例えば、タイヤモデル１Ｍ及び内部構造体モデル１０Ｍの初期位置からの変位量や、タイヤモデル１Ｍと内部構造体モデル１０Ｍとの間の接触力、応力、ひずみ等の物理量である。
【００５６】
このように、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法によれば、内部構造体モデル１０Ｍの外側に、タイヤモデル１Ｍを構成する分割部分１ＭＡ、１ＭＢを配置するとともに、分割部分１ＭＡ、１ＭＢを組み合わせて一体化させる。その過程で、内部構造体モデル１０Ｍが分割部分１ＭＡ、１ＭＢの内部で変形させられるので、内部構造体モデル１０Ｍには、ひずみや応力が発生する。これによって、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法は、実際に内部構造体１０をタイヤ１の内部に収めた場合における内部構造体１０の変形の状態、例えば、内部構造体１０のひずみや応力の状態を再現できるので、タイヤ１の内部に内部構造体１０を収めた実際の状態を再現できる。
【００５７】
組立体モデル１００Ｍが作成されたら、組立体モデル作成装置５０の処理部５０ｐが備える解析部５２は、作成された組立体モデル１００Ｍを用いて転動解析に代表される動解析や静解析、あるいは固有値解析、周波数応答解析、熱伝導解析等を実行する。そして、その解析結果に基づき、作成された組立体モデル１００Ｍの基となったタイヤ／内部構造体組立体１００やタイヤ１、あるいは内部構造体１０の性能が評価される。
【００５８】
ここで、組立体モデル１００Ｍを構成するタイヤモデル１Ｍにリムモデルを組み合わせる場合、組立体モデル１００Ｍが完成してからリムモデルをタイヤモデル１Ｍに組み合わせることができる。また、リムモデルを左右２分割として、タイヤモデル１Ｍに組み合わせてから両方のリムモデルを接合させる場合、分割部分１ＭＡ、１ＭＢが作成された後、それぞれの分割部分１ＭＡ、１ＭＢにそれぞれのリムモデルを組み付けてもよい。そして、分割部分１ＭＡ、１ＭＢ同士を接合する際に両方のリムモデルを接合させてもよい。さらに、リムモデルを左右２分割とする場合には、組立体モデル１００Ｍが完成してから、タイヤモデル１Ｍの両ビード部の外側から両方のリムモデルを組み合わせてもよい。
【００５９】
（実施形態２）
実施形態２は、実施形態１と略同様であるが、タイヤの径方向における所定の位置から径方向外側の部分を解析モデル化した外側タイヤモデルと、前記所定の位置から径方向内側の部分に対して、少なくとも二つの分割部分に分割された解析モデルである内側タイヤモデルとを用いる点が異なる。他の構成は、実施形態１と同様である。
【００６０】
図１４は、実施形態２に係る組立体モデルの作成方法の手順を示すフローチャートである。図１５は、実施形態２で用いる外側タイヤモデルと内側タイヤモデルとを示す子午断面図である。図１６は、実施形態２に係る組立体モデルの作成方法によって作成された組立体モデルを示す子午断面図である。本実施形態に係る組立体モデルの作成方法は、実施形態１で説明した組立体モデル作成装置５０（図３）によって実現できる。
【００６１】
本実施形態に係る組立体モデルの作成方法により組立体モデルを作成するにあたり、ステップＳ２０１において、モデル作成部５１は、入出力装置６１によって入力された、評価対象のタイヤや内部構造体モデルの形状を示す座標データや、それぞれの構成材料の物性値等を基に、図１５に示す外側タイヤモデル１ＭＯ、内側タイヤモデル１ＭＩ、及び図６−３に示す内部構造体モデル１０Ｍを作成する。ステップＳ２０１が本実施形態に係る組立体モデルの作成方法のモデル作成手順に相当する。
【００６２】
外側タイヤモデル１ＭＯは、タイヤの径方向における所定の位置から径方向外側の部分をコンピュータで解析可能な解析モデル化したものである。また、内側タイヤモデル１ＭＩは、前記所定の位置から径方向外側の部分をコンピュータで解析可能な解析モデル化したものである。内側タイヤモデル１ＭＩは、子午面あるいは赤道面で分割されて、分割部分１ＭＡｂ、１ＭＢｂで構成される。外側タイヤモデル１ＭＯの径方向内側の面を第１境界面ＳＰＯといい、内側タイヤモデル１ＭＩの径方向外側の面、すなわち、分割部分１ＭＡｂ、１ＭＢｂの径方向外側の面を、それぞれ第２境界面ＳＰＩＡ、ＳＰＩＢという。
【００６３】
外側タイヤモデル１ＭＯは、溝７Ｍを少なくとも含む。すなわち、外側タイヤモデル１ＭＯは、溝７Ｍの底部（溝底）及び溝底よりも径方向外側の領域を少なくとも含む。内側タイヤモデル１ＭＩは、図１に示すタイヤ１の補強コード（カーカス２、ベルト３、あるいはベルトカバー４等）を含む。内側タイヤモデル１ＭＩは、少なくとも二つに分割されて、少なくとも二つの分割部分を有する。本実施形態においては内側タイヤモデル１ＭＩの分割数は２であり、内側タイヤモデル１ＭＩは、二つの分割部分１ＭＡｂ、１ＭＢｂを有する。
【００６４】
溝は、タイヤの周方向に対して斜め方向や横方向（回転軸と平行な方向）に形成されるものがあるが、このようなタイヤを解析モデル化したタイヤモデルを子午面や赤道面で分割すると、タイヤモデルを構成する溝の分割に手間を要する。このため、本実施形態では、少なくとも溝７Ｍを含む外側タイヤモデル１ＭＯと、溝７Ｍを含まない内側タイヤモデル１ＭＩとでタイヤモデル１Ｍｂを構成する。これにより、タイヤの周方向に対して斜め方向や横方向に溝が形成される場合には、タイヤモデルを構成する溝の分割に要する手間を低減できる。
【００６５】
タイヤの径方向における所定の位置は、タイヤに形成される最も深い溝が含まれる位置とすればよい。また、例えば、図１に示すタイヤ１のキャップトレッド６は溝７を含み、アンダトレッド９は補強コードを含む。したがって、キャップトレッド６とアンダトレッド９との境界を、タイヤの径方向における所定の位置として、外側タイヤモデル１ＭＯと内側タイヤモデル１ＭＩとを作成してもよい。
【００６６】
次にステップＳ２０２へ進み、モデル作成部５１は、内部構造体モデル１０Ｍの外側に分割部分１ＭＡ、１ＭＢを配置する。次にステップＳ２０３へ進み、モデル作成部５１は、内側タイヤモデル１ＭＩ（より具体的には分割部分１ＭＡｂ、１ＭＢｂ）と内部構造体モデル１０Ｍとの相互作用を設定する。そして、ステップＳ２０４に進み、モデル作成部５１は、分割部分１ＭＡｂ、１ＭＢｂの少なくとも一方を、分割面ＳＰＡと分割面ＳＰＢとが同じ位置になるまで移動させる。これによって、内側タイヤモデル１ＭＩを構成するそれぞれの分割部分１ＭＡｂ、１ＭＢｂの内部に内部構造体モデル１０Ｍが格納される。その後、ステップＳ２０５に進み、モデル作成部５１は、分割部分１ＭＡｂ、１ＭＢｂ同士をそれぞれの分割面ＳＰＡ、ＳＰＢで接合する。これによって、それぞれの分割部分１ＭＡｂ、１ＭＢｂが、それぞれの分割面ＳＰＡ、ＳＰＢで一体化された内側タイヤモデル１ＭＩが作成されるとともに、一体化された内側タイヤモデル１ＭＩの内部に内部構造体モデル１０Ｍが収められる。
【００６７】
次にステップＳ２０６へ進み、モデル作成部５１は、外側タイヤモデル１ＭＯと内側タイヤモデル１ＭＩとを接合する。外側タイヤモデル１ＭＯと内側タイヤモデル１ＭＩとを接合するということは、外側タイヤモデル１ＭＯの第１境界面ＳＰＯと内側タイヤモデル１ＭＩの第２境界面ＳＰＩＡ、ＳＰＩＢとの相対変位が生じないようにするということである。これによって、図１６に示すように、内部構造体モデル１０Ｍが収められた内側タイヤモデル１ＭＩと外側タイヤモデル１ＭＯとが一体化された組立体モデル１００Ｍｂが完成する。なお、相対変位については上述したので、説明を省略する。
【００６８】
外側タイヤモデル１ＭＯと内側タイヤモデル１ＭＩとが接合されたらステップＳ２０７へ進み、モデル作成部５１は、完成した組立体モデル１００Ｍｂの情報を取得して、記憶部５０ｍの所定の保存領域に格納する。このように、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法は、溝７Ｍを抽出した外側タイヤモデル１ＭＯと、溝７Ｍを含まない内側タイヤモデル１ＭＩとを作成し、内側タイヤモデル１ＭＩのみを複数に分割する。このため、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法は、実施形態１に係る組立体モデルの作成方法の効果に加え、溝がタイヤの周方向と交差するように形成されているタイヤを評価する場合には、溝を分割する手間を軽減できるという効果が得られる。
【００６９】
組立体モデル１００Ｍが作成されたら、組立体モデル作成装置５０の処理部５０ｐが備える解析部５２は、作成された組立体モデル１００Ｍを用いて転動解析に代表される動解析や静解析、あるいは固有値解析、周波数応答解析、熱伝導解析等を実行する。そして、その解析結果に基づき、作成された組立体モデル１００Ｍの基となったタイヤ／内部構造体組立体１００やタイヤ１、あるいは内部構造体１０の性能が評価される。
【００７０】
図１７は、外側タイヤモデルの一例を示す側面図である。図１８は、図１７に示す外側タイヤモデルと内側タイヤモデルとを一体化させる手法の一例を示す図である。本実施形態においては、ステップＳ２０６で外側タイヤモデル１ＭＯと内側タイヤモデル１ＭＩとを接合する。このため、内側タイヤモデル１ＭＩに外側タイヤモデル１ＭＯを取り付ける必要がある。外側タイヤモデル１ＭＯ及び内側タイヤモデル１ＭＩを環状の解析モデルとして作成した場合、外側タイヤモデル１ＭＯをその回転軸（Ｙ軸）と平行な平行に移動させることで、外側タイヤモデル１ＭＯを内側タイヤモデル１ＭＩに取り付けることができる。
【００７１】
しかし、図１５に示すように、外側タイヤモデル１ＭＯの第１境界面ＳＰＯの径が幅方向（回転軸と平行な方向）に向かって異なる場合、上記方法では外側タイヤモデル１ＭＯを内側タイヤモデル１ＭＩに取り付けることができない場合がある。このような場合、図１７に示すように、外側タイヤモデル１ＭＯを、その周方向で、第１外側タイヤモデル１ＭＯＡと第２外側タイヤモデル１ＭＯＢとに分割する。
【００７２】
内部に内部構造体モデル１０Ｍを収めた内側タイヤモデル１ＭＩと外側タイヤモデル１ＭＯとを組み合わせる場合は、図１８に示すように、まず、内側タイヤモデル１ＭＩの径方向外側に、第１外側タイヤモデル１ＭＯＡと第２外側タイヤモデル１ＭＯＢとを配置する。そして、第１外側タイヤモデル１ＭＯＡと第２外側タイヤモデル１ＭＯＢとを、それぞれの分割面ＳＰＯＡ、ＳＰＯＢが同じ位置になるまで移動させる。その後、第１外側タイヤモデル１ＭＯＡと第２外側タイヤモデル１ＭＯＢと接合する（それぞれの分割面ＳＰＯＡ、ＳＰＯＢの相対変位が生じないようにする）。これによって、外側タイヤモデル１ＭＯの第１境界面ＳＰＯの径が幅方向に向かって異なる場合でも、内側タイヤモデル１ＭＩに外側タイヤモデル１ＭＯを取り付けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明に係る組立体モデルの作成方法及び組立体モデルの作成用コンピュータプログラムは、コンピュータを用いたシミュレーションにおいて、タイヤの内部に吸音機能を有する内部構造体を収納したタイヤ／内部構造体組立体の解析モデルを作成することに適している。
【符号の説明】
【００７４】
１  タイヤ
１Ｍ、１Ｍａ、１Ｍｂ  タイヤモデル
１ＭＡ、１ＭＢ、１Ｍａ１、１Ｍａ２、１Ｍａ３、１Ｍａ４、１ＭＡｂ、１ＭＢｂ  分割部分
１ＭＩ  内側タイヤモデル
１ＭＯ  外側タイヤモデル
１ＭＯＡ  第１外側タイヤモデル
１ＭＯＢ  第２外側タイヤモデル
２  カーカス
３  ベルト
４  ベルトカバー
６  キャップトレッド
７、７Ｍ  溝
９  アンダトレッド
１０  内部構造体
１０Ｍ  内部構造体モデル
５０  組立体モデル作成装置
５０ｍ  記憶部
５０ｐ  処理部
５１  モデル作成部
５２  解析部
１００  タイヤ／内部構造体組立体
１００Ｍ、１００Ｍｂ  組立体モデル（タイヤ／内部構造体組立体モデル）
【図１】
2010250497.tif 000003
【図２】
2010250497.tif 000004
【図３】
2010250497.tif 000005
【図４−１】
2010250497.tif 000006
【図４−２】
2010250497.tif 000007
【図５】
2010250497.tif 000008
【図６−１】
2010250497.tif 000009
【図６−２】
2010250497.tif 000010
【図６−３】
2010250497.tif 000011
【図６−４】
2010250497.tif 000012
【図７】
2010250497.tif 000013
【図８】
2010250497.tif 000014
【図９】
2010250497.tif 000015
【図１０】
2010250497.tif 000016
【図１１】
2010250497.tif 000017
【図１２】
2010250497.tif 000018
【図１３】
2010250497.tif 000019
【図１４】
2010250497.tif 000020
【図１５】
2010250497.tif 000021
【図１６】
2010250497.tif 000022
【図１７】
2010250497.tif 000023
【図１８】
2010250497.tif 000024