(57)【要約】【課題】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。【解決手段】まず、タイヤモデル１Ｍ、内部構造体モデル１０Ｍ、装着具モデル１５Ｍを作成する。次に、タイヤモデル１Ｍの内部に内部構造体モデル１０Ｍを配置し、装着具モデル１５Ｍを内部構造体モデル１０Ｍに接触させ、かつ装着具モデル１５Ｍをタイヤモデル１Ｍの内部に向かって移動させる。これによって、内部構造体モデル１０Ｍをタイヤモデル１Ｍの内部に収め、その後、装着具モデル１５Ｍと内部構造体モデル１０Ｍとの接触を解除する。【選択図】        図１１
2010069954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ及び当該タイヤの内部に収められる内部構造体を解析モデル化し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とともに、前記タイヤモデルの内部に前記内部構造体モデルを配置する際に用いる、コンピュータで解析可能な装着具モデルを作成する手順と、
前記装着具モデルを前記内部構造体モデルに接触させ、かつ前記装着具モデルを前記タイヤモデルの内部に向かって移動させることによって、前記内部構造体モデルを前記タイヤモデルの内部に収める手順と、
前記装着具モデルと前記内部構造体モデルとの接触を解除する手順と、
前記内部構造体モデルと前記タイヤモデルとの接触を設定する手順と、
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２】
前記装着具モデルの形状は環状であり、前記装着具モデルの周方向と、前記装着具モデルの軸方向との少なくとも一方においては、２以上の部分から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の組立体モデルの作成方法。
【請求項３】
前記装着具モデルは、軸方向と径方向との少なくとも一方に移動することを特徴とする請求項２に記載の組立体モデルの作成方法。
【請求項４】
前記装着具モデルの一部は、前記タイヤモデル又は前記タイヤの内面の少なくとも一部の形状を解析モデル化したことを特徴とする請求項２又は３に記載の組立体モデルの作成方法。
【請求項５】
前記内部構造体モデルを前記タイヤモデルの内部に収める手順においては、
前記装着具モデルは、前記内部構造体モデルと干渉しない位置から移動を開始することを特徴とする請求項１から４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６】
請求項１から５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。
【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
【発明の開示】
【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、タイヤ及び当該タイヤの内部に収められる内部構造体を解析モデル化し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とともに、前記タイヤモデルの内部に前記内部構造体モデルを配置する際に用いる、コンピュータで解析可能な装着具モデルを作成する手順と、前記装着具モデルを前記内部構造体モデルに接触させ、かつ前記装着具モデルを前記タイヤモデルの内部に向かって移動させることによって、前記内部構造体モデルを前記タイヤモデルの内部に収める手順と、前記装着具モデルと前記内部構造体モデルとの接触を解除する手順と、前記内部構造体モデルと前記タイヤモデルとの接触を設定する手順と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の好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、前記装着具モデルの形状は環状であり、前記装着具モデルの周方向と、前記装着具モデルの軸方向との少なくとも一方においては、２以上の部分から構成されていることが望ましい。
【０００８】
本発明の好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、前記装着具モデルは、軸方向と径方向との少なくとも一方に移動することが望ましい。
【０００９】
本発明の好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、前記装着具モデルの一部は、前記タイヤモデル又は前記タイヤの内面の少なくとも一部の形状を解析モデル化したことが望ましい。
【００１０】
本発明の好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を前記タイヤモデルの内部に収める手順においては、前記装着具モデルは、前記内部構造体モデルと干渉しない位置から移動を開始することが望ましい。
【００１１】
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】
【００１２】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
ベルト３の接地面側には、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。
【００１７】
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。
【００１８】
図３は、本実施形態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。
【００１９】
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、条件判定部５３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。
【００２０】
また、入出力部５９には、端末装置６０が接続されており、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を、端末装置６０に接続された入出力装置６１によって組立体モデル作成装置５０へ与える。また、組立体モデル作成装置５０からタイヤモデル作成データを受け取り、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。さらに、入出力部５９には、ネットワーク６３を介して、各種データサーバー６４1、６４2等が接続されている。そして、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法を実行するにあたっては、処理部５０ｐが各種データサーバー６４1、６４2等内に格納されている各種データベースを利用できるように構成できる。
【００２１】
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、各種データサーバー６４1、６４2等から取得した、材料物性等のデータが格納されている。なお、材料物性等のデータは、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法を実行する際に用いる。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、処理部５０ｐは、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）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。
【００２２】
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、解析部５２及び条件判定部５３の機能を実現するものであってもよい。
【００２３】
本実施形態に係る組立体モデルの作成方法は、タイヤ１及びタイヤ１の内部に収められる内部構造体１０を解析モデル化し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とともに、作成されたタイヤモデルの内部に内部構造体モデルを配置する際に用いる、コンピュータで解析可能な装着具モデルを作成する。次に、作成された装着具モデルを構造体モデルに接触させ、かつ装着具モデルをタイヤモデルの内部に向かって移動させることによって、内部構造体モデルをタイヤモデルの内部に収める。そして、装着具モデルと内部構造体モデルとの接触を解除する手順と、内部構造体モデルとタイヤモデルとの接触を設定することにより、組立体モデルを作成する。
【００２４】
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。組立体モデル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。
【００２５】
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が変形して収められる過程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を作成するものである。
【００２６】
図５は、本実施形態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、タイヤモデルを示す斜視図、図６−２は、内部構造体モデルを示す斜視図、図６−３は、装着具モデルを示す斜視図である。図７は、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８は、タイヤ／内部構造体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９−１は、装着具モデルを示す側面図、図９−２は、装着具モデルを示す正面図である。図１０−１は、装着具モデルの形状を示す子午断面図、図１０−２は、装着具モデルの形状を示す斜視図である。
【００２７】
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座標データや物性値を基に、図６−１に示すタイヤモデル１Ｍ、図６−２に示す内部構造体モデル１０Ｍ、図６−３に示す装着具モデル１５Ｍを作成する。タイヤモデル１Ｍ、内部構造体モデル１０Ｍ、装着具モデル１５Ｍは、いずれもコンピュータで解析可能な解析モデルである。
【００２８】
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、転動解析や変形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。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。
【００２９】
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７、図８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７、図８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き、図６−３に示す装着具モデル１５Ｍを用いてタイヤモデル１Ｍの内部に内部構造体モデル１０Ｍを収めて、組立体モデル１００Ｍが作成される。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図６−３に示す装着具モデル１５Ｍは、実際の内部構造体１０を実際のタイヤ１の内部に収める際に用いるものではなく、コンピュータを用いた組立体モデルの作成においてのみ使用される、コンピュータ内部における仮想の工具モデルである。装着具モデル１５Ｍは、例えば、複数の節点で構成される複数かつ有限個の要素で構成される解析モデルであり、連続体要素あるいはシェル要素を用いることができる。また、装着具モデル１５Ｍは、解析的剛表面あるいは離散的剛体面要素を用いて構成してもよい。
【００３３】
図６−３、図９−１に示すように、装着具モデル１５Ｍの形状は環状であり、周方向（図９−１の矢印Ｃで示す方向）に向かって２以上の部分から構成されることが好ましい。また、装着具モデル１５Ｍは、図９−２に示すように、装着具モデル１５Ｍの軸方向（タイヤモデル１Ｍの回転軸であるＹ軸と平行な方向）において、２以上の部分から構成されることが好ましい。これは、内部構造体モデル１０Ｍをタイヤモデル１Ｍの内部に収めるにあたっては、装着具モデル１５Ｍをタイヤモデル１Ｍの内面ＩＷよりもタイヤモデル１Ｍの径方向内側に移動させるためである。
【００３４】
装着具モデル１５Ｍを周方向に向かって２以上の部分で構成し、また、軸方向と平行に２以上の部分で構成することにより、装着具モデル１５Ｍは、その径方向（図９−１の矢印Ｄ方向）、及び軸方向と平行な方向（図９−２の矢印Ａ方向）に移動させることができる。なお、装着具モデル１５Ｍは、その周方向と、その軸方向と平行な方向との少なくとも一方において、２以上の部分から構成されていることが好ましい。
【００３５】
図１０−１、図１０−２に示すように、環状の形状である装着具モデル１５Ｍは、図１に示すタイヤ１あるいは図１０−１に示すタイヤモデル１Ｍ等の内面ＩＷの少なくとも一部の形状を解析モデル化することが好ましい。すなわち、装着具モデル１５Ｍの形状は、図１に示すタイヤ１あるいは図１０−１に示すタイヤモデル１Ｍ等の、所定範囲の内面ＩＷの形状となる。これによって、内部構造体モデル１０Ｍをタイヤモデル１Ｍの内部へ確実に収めることができる。
【００３６】
装着具モデル１５Ｍとする内面ＩＷは、タイヤモデル１Ｍ等の子午断面においてタイヤモデル１Ｍの幅方向中心ＣＬからタイヤモデル１Ｍ等の内面ＩＷにおける最大断面幅Ｗまで、かつタイヤモデル１Ｍの周方向に向かって所定の長さ（例えば、中心角で３０度以上１２０度以下の範囲に相当する長さ）までの範囲とする。この範囲におけるタイヤモデル１Ｍ等の内面ＩＷの形状を、装着具モデル１５Ｍの一部とする。そして、このようにして得られた装着具モデル１５Ｍの一部を複数かつ環状に組み合わせることで、装着具モデル１５Ｍとする。
【００３７】
なお、タイヤモデル１Ｍ等の内面ＩＷよりもやや内側の位置における、タイヤモデル１Ｍ等の内面ＩＷと平行な仮想の面を、装着具モデル１５Ｍの一部としてもよい。また、装着具モデル１５Ｍは、図９−２に示すように、環状のモデルが対向して配置される。装着具モデル１５Ｍを作成する場合、装着具モデル１５Ｍの一方のモデルを作成し、これを対称にコピーして、他方のモデルを作成してもよい。
【００３８】
図１１は、本実施形態に係る組立体モデルの作成方法において、タイヤモデルと内部構造体モデルと装着具モデルとの初期位置を表す子午断面図である。図１２は、内部構造体モデルをタイヤモデルの内部に収めた状態を示す子午断面図である。図１３は、内部構造体モデルをタイヤモデルの内部に収め、かつ装着具を解除した状態を示す子午断面図である。タイヤモデル１Ｍ、内部構造体モデル１０Ｍ、装着具モデル１５Ｍ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。次に、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２において、モデル作成部５１は、タイヤモデル１Ｍ及び内部構造体モデル１０Ｍ及び装着具モデル１５Ｍを、それぞれ所定の初期位置に配置する。
【００３９】
図１１に示すように、内部構造体モデル１０Ｍをタイヤモデル１Ｍ内に収める前において、内部構造体モデル１０Ｍは、タイヤモデル１Ｍの内部に配置される。この位置を、内部構造体モデル１０Ｍの初期位置とする。このとき、内部構造体モデル１０Ｍとタイヤモデル１Ｍとの間に接触等の相互作用は定義されておらず、内部構造体モデル１０Ｍとタイヤモデル１Ｍとの間に干渉する部分があってもよい。装着具モデル１５Ｍは、前記初期位置にある内部構造体モデル１０Ｍとは干渉しない位置に配置される。この場合、装着具モデル１５Ｍを、前記初期位置にある内部構造体モデル１０Ｍとは干渉しない位置でモデル化してもよい。
【００４０】
モデル作成部５１は、ステップＳ１０１で作成されたタイヤモデル１Ｍ及び内部構造体モデル１０Ｍ及び装着具モデル１５Ｍを記憶部５０ｍから読み出す。そして、モデル作成部５１は、入出力装置６１から入力されたタイヤモデル１Ｍ等の初期位置、あるいは記憶部５０ｍに予め格納したタイヤモデル１Ｍ等の初期位置を読み出して、タイヤモデル１Ｍ及び内部構造体モデル１０Ｍ及び装着具モデル１５Ｍを、それぞれ所定の初期位置に配置する。モデル作成部５１は、タイヤモデル１Ｍ、内部構造体モデル１０Ｍ、装着具モデル１５Ｍとそれぞれの初期位置との関係を対応付けて、記憶部５０ｍに格納する。
【００４１】
次に、ステップＳ１０３において、モデル作成部５１は、内部構造体モデル１０Ｍを、タイヤモデル１Ｍの内部に収める。具体的には、モデル作成部５１は、装着具モデル１５Ｍと内部構造体モデル１０Ｍとの接触を定義し、かつ装着具モデル１５Ｍをタイヤモデル１Ｍの内部に向かって（図１１の矢印Ｒ方向）移動させる。すると、装着具モデル１５Ｍは、内部構造体モデル１０Ｍとは干渉しない位置から移動を開始する。モデル作成部５１は、装着具モデル１５Ｍを、タイヤモデル１Ｍの内面ＩＷと同じ位置、あるいはタイヤモデル１Ｍの内面ＩＷよりもタイヤモデル１Ｍの内側まで移動させる。これによって、内部構造体モデル１０Ｍをタイヤモデル１Ｍの内部に収められる。このとき、図１２に示すように、内部構造体モデル１０Ｍは、変形した状態で装着具モデル１５Ｍとともにタイヤモデル１Ｍの内部に収められる。
【００４２】
内部構造体モデル１０Ｍをタイヤモデル１Ｍの内部に収めたら、ステップＳ１０４に進み、モデル作成部５１は、装着具モデルを解除する。具体的には、モデル作成部５１は、装着具モデル１５Ｍと内部構造体モデル１０Ｍとの接触を解除する。これは、例えば、モデル作成部５１が、装着具モデル１５Ｍを消去したり、装着具モデル１５Ｍと内部構造体モデル１０Ｍとの間に相互作用（例えば力の相互作用）が生じないようにしたりする。
【００４３】
次に、ステップＳ１０５に進み、モデル作成部５１は、タイヤモデル１Ｍと内部構造体モデル１０Ｍとの相互作用を設定する。具体的には、タイヤモデル１Ｍと内部構造体モデル１０Ｍとの接触を定義する。これによって、図１３に示すように、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、かつ、内部構造体モデル１０Ｍがタイヤモデル１Ｍの内面ＩＷと接触して変形して、組立体モデル１００Ｍが完成する。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。
【００４４】
組立体モデル１００Ｍが完成したら、ステップＳ１０６に進み、モデル作成部５１は、組立体モデル１００Ｍの情報を取得し、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。
【００４５】
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が装着具モデル１５Ｍによってタイヤモデル１Ｍ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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】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】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】本実施形態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】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】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】本実施形態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】タイヤモデルを示す斜視図である。
【図６−２】内部構造体モデルを示す斜視図である。
【図６−３】装着具モデルを示す斜視図である。
【図７】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８】タイヤ／内部構造体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９−１】装着具モデルを示す側面図である。
【図９−２】装着具モデルを示す正面図である。
【図１０−１】装着具モデルの形状を示す子午断面図である。
【図１０−２】装着具モデルの形状を示す斜視図である。
【図１１】本実施形態に係る組立体モデルの作成方法において、タイヤモデルと内部構造体モデルと装着具モデルとの初期位置を表す子午断面図である。
【図１２】内部構造体モデルをタイヤモデルの内部に収めた状態を示す子午断面図である。
【図１３】内部構造体モデルをタイヤモデルの内部に収め、かつ装着具を解除した状態を示す子午断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  タイヤ
１Ｍ  タイヤモデル
１０  内部構造体
１０Ｍ  内部構造体モデル
１５Ｍ  装着具モデル
５０  組立体モデルの作成装置（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
５９  入出力部
６０  端末装置
６１  入出力装置
６２  表示装置
１００  タイヤ／内部構造体組立体
１００Ｍ  組立体モデル
【図１】
2010069954.tif 000003
【図２】
2010069954.tif 000004
【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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