(57)【要約】【課題】タイヤモデルの作成時間および解析時間を短縮できるタイヤモデル作成方法、シミュレーション装置およびタイヤモデル作成プログラムを提供すること。【解決手段】このタイヤモデル作成方法では、シミュレーション装置は、タイヤモデルをタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデルを作成し、一対のセクションモデルと所定のリムモデルとの組立体を作成し、セクションモデルのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとし、リムモデルの径方向にかかる一対のセクションモデル間の相対変位をゼロとする条件を設定し、一対のセクションモデルに対してインフレート解析条件を設定し、インフレート状態にある少なくとも一方のセクションモデルをタイヤ周方向に展開してセクションモデルの環状集合体を作成し、隣接するセクションモデルを接合する。【選択図】図３
2014051223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミュレーション装置を用いてコンピュータ解析可能なタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法であって、
前記シミュレーション装置は、
前記タイヤモデルをタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデルを作成するセクションモデル作成ステップと、
一対の前記セクションモデルと所定のリムモデルとの組立体を作成する組立体モデル作成ステップと、
前記セクションモデルのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとする周期境界条件設定ステップと、
前記リムモデルの径方向にかかる前記一対のセクションモデル間の相対変位をゼロとする条件を設定する拘束条件設定ステップと、
前記一対のセクションモデルに対してインフレート解析条件を設定するインフレート解析条件設定ステップと、
インフレート状態にある少なくとも一方の前記セクションモデルをタイヤ周方向に展開して前記セクションモデルの環状集合体を作成する展開ステップと、
隣接する前記セクションモデルを接合する接合ステップとを行うことを特徴とするタイヤモデル作成方法。
【請求項２】
前記タイヤモデルが、複数の周方向主溝および複数の陸部を有するトレッド部をモデル化したトレッドモデルと、前記トレッド部を除く他の部分をモデル化したケーシングモデルとから成り、且つ、
前記トレッドモデルのメッシュサイズが、前記ケーシングモデルのメッシュサイズの３分の１以下である請求項１に記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項３】
前記トレッドモデルのうち前記周方向主溝の溝底のモデルのメッシュサイズが、前記陸部のモデルのメッシュサイズの１０分の１以下である請求項２に記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項４】
前記トレッドモデルが、前記陸部に形成されたサイプを表すモデルを有し、且つ、
前記トレッドモデルのうち前記陸部の踏面から前記サイプの底部までのモデルが、少なくとも２層以上のメッシュで分割されて成る請求項２または３に記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項５】
前記タイヤモデルが、複数種類のピッチ長から成るピッチバリエーション構造を有するトレッド部をモデル化したトレッドモデルを備え、且つ、
前記シミュレーション装置は、
前記セクションモデル作成ステップにて、１つの前記ピッチ長を有する区間に対応する前記セクションモデルを作成すると共に、前記セクションモデルをタイヤ周方向に拡縮して他の種類のピッチ長に対応する前記セクションモデルを作成し、
前記複数種類のセクションモデルについて、前記組立体モデル作成ステップ、前記周期境界条件設定ステップ、前記拘束条件設定ステップおよび前記インフレート解析条件設定ステップをそれぞれ行い、
前記展開ステップにて、前記複数種類のセクションモデルを所定の配列順序でタイヤ周方向に展開して前記セクションモデルの環状集合体を作成し、
前記接合ステップにて、隣接する前記セクションモデルを接合する請求項１〜４のいずれか一つに記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項６】
前記タイヤモデルが、複数種類のピッチ長から成るピッチバリエーション構造を有するトレッド部をモデル化したトレッドモデルを備え、且つ、
前記シミュレーション装置は、
前記セクションモデル作成ステップにて、前記複数種類のピッチ長に対応する複数種類の前記セクションモデルをそれぞれ作成し、
前記複数種類のセクションモデルについて、前記組立体モデル作成ステップ、前記周期境界条件設定ステップ、前記拘束条件設定ステップおよび前記インフレート解析条件設定ステップをそれぞれ行い、
前記展開ステップにて、前記複数種類のセクションモデルを所定の配列順序でタイヤ周方向に展開して前記セクションモデルの環状集合体を作成し、
前記接合ステップにて、隣接する前記セクションモデルを接合する請求項１〜４のいずれか一つに記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項７】
コンピュータ解析可能なタイヤモデルを作成してシミュレーションを行うシミュレーション装置であって、
前記タイヤモデルをタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデルを作成するセクションモデル作成部と、
一対の前記セクションモデルと所定のリムモデルとの組立体を作成する組立体モデル作成部と、
前記セクションモデルのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとする周期境界条件設定部と、
前記リムモデルの径方向にかかる前記一対のセクションモデル間の相対変位をゼロとする条件を設定する拘束条件設定部と、
前記一対のセクションモデルに対してインフレート解析条件を設定するインフレート解析条件設定部と、
インフレート状態にある少なくとも一方の前記セクションモデルをタイヤ周方向に展開して前記セクションモデルの環状集合体を作成する展開部と、
隣接する前記セクションモデルを接合する接合部とを備えることを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項８】
コンピュータ解析可能なタイヤモデルを作成するためのタイヤモデル作成プログラムであって、
前記タイヤモデルをタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデルを作成するセクションモデル作成ステップと、
一対の前記セクションモデルと所定のリムモデルとの組立体を作成する組立体モデル作成ステップと、
前記セクションモデルのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとする周期境界条件設定ステップと、
前記リムモデルの径方向にかかる前記一対のセクションモデル間の相対変位をゼロとする条件を設定する拘束条件設定ステップと、
前記一対のセクションモデルに対してインフレート解析条件を設定するインフレート解析条件設定ステップと、
インフレート状態にある少なくとも一方の前記セクションモデルをタイヤ周方向に展開して前記セクションモデルの環状集合体を作成する展開ステップと、
隣接する前記セクションモデルを接合する接合ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするタイヤモデル作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤモデル作成方法、シミュレーション装置およびタイヤモデル作成プログラムに関し、さらに詳しくは、タイヤモデルの作成時間および解析時間を短縮できるタイヤモデル作成方法、シミュレーション装置およびタイヤモデル作成プログラムを提供することに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、コンピュータ解析可能なタイヤモデルを作成してシミュレーションを行うシミュレーション装置が実用化されている。かかるシミュレーション装置として、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１９０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、タイヤモデルは、数十万〜数百万の要素から構成されるため、その作成および解析にあたり膨大な時間を要するという課題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイヤモデルの作成時間および解析時間を短縮できるタイヤモデル作成方法、シミュレーション装置およびタイヤモデル作成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にかかるタイヤモデル作成方法は、シミュレーション装置を用いてコンピュータ解析可能なタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法であって、前記シミュレーション装置は、前記タイヤモデルをタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデルを作成するセクションモデル作成ステップと、一対の前記セクションモデルと所定のリムモデルとの組立体を作成する組立体モデル作成ステップと、前記セクションモデルのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとする周期境界条件設定ステップと、前記リムモデルの径方向にかかる前記一対のセクションモデル間の相対変位をゼロとする条件を設定する拘束条件設定ステップと、前記一対のセクションモデルに対してインフレート解析条件を設定するインフレート解析条件設定ステップと、インフレート状態にある少なくとも一方の前記セクションモデルをタイヤ周方向に展開して前記セクションモデルの環状集合体を作成する展開ステップと、隣接する前記セクションモデルを接合する接合ステップとを行うことを特徴とする。
【０００７】
また、この発明にかかるシミュレーション装置は、コンピュータ解析可能なタイヤモデルを作成してシミュレーションを行うシミュレーション装置であって、前記タイヤモデルをタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデルを作成するセクションモデル作成部と、一対の前記セクションモデルと所定のリムモデルとの組立体を作成する組立体モデル作成部と、前記セクションモデルのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとする周期境界条件設定部と、前記リムモデルの径方向にかかる前記一対のセクションモデル間の相対変位をゼロとする条件を設定する拘束条件設定部と、前記一対のセクションモデルに対してインフレート解析条件を設定するインフレート解析条件設定部と、インフレート状態にある少なくとも一方の前記セクションモデルをタイヤ周方向に展開して前記セクションモデルの環状集合体を作成する展開部と、隣接する前記セクションモデルを接合する接合部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明にかかるタイヤモデル作成プログラムは、コンピュータ解析可能なタイヤモデルを作成するためのタイヤモデル作成プログラムであって、前記タイヤモデルをタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデルを作成するセクションモデル作成ステップと、一対の前記セクションモデルと所定のリムモデルとの組立体を作成する組立体モデル作成ステップと、前記セクションモデルのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとする周期境界条件設定ステップと、前記リムモデルの径方向にかかる前記一対のセクションモデル間の相対変位をゼロとする条件を設定する拘束条件設定ステップと、前記一対のセクションモデルに対してインフレート解析条件を設定するインフレート解析条件設定ステップと、インフレート状態にある少なくとも一方の前記セクションモデルをタイヤ周方向に展開して前記セクションモデルの環状集合体を作成する展開ステップと、隣接する前記セクションモデルを接合する接合ステップと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】
【０００９】
この発明にかかるタイヤモデル作成方法、シミュレーション装置およびタイヤモデル作成プログラムによれば、タイヤモデルの一部であるセクションモデルに対してインフレート解析条件を設定し、複数のセクションモデルをタイヤ周方向に展開および接合してタイヤモデルを作成するので、タイヤのフルモデルを作成した後にインフレート解析条件を設定する構成と比較して、インフレート解析条件の設定に要する時間を短縮できる。これにより、タイヤモデル作成時間およびシミュレーション解析時間を短縮できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかるタイヤのシミュレーション装置を示す機能ブロック図である。
【図２】図２は、シミュレーション用のタイヤモデルを示す斜視図である。
【図３】図３は、図１に記載したシミュレーション装置によるタイヤモデル作成方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１に記載したシミュレーション装置によるタイヤモデル作成方法を示す説明図である。
【図５】図５は、図１に記載したシミュレーション装置によるタイヤモデル作成方法を示す説明図である。
【図６】図６は、図１に記載したシミュレーション装置によるタイヤモデル作成方法を示す説明図である。
【図７】図７は、図１に記載したシミュレーション装置によるタイヤモデル作成方法を示す説明図である。
【図８】図８は、図１に記載したシミュレーション装置によるタイヤモデル作成方法を示す説明図である。
【図９】図９は、この発明の実施の形態にかかるシミュレーション装置の性能試験の結果を示す図表である。
【図１０】図１０は、一般的な空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。
【図１１】図１１は、図１０に記載した空気入りタイヤのトレッドパターンを示す平面図である。
【図１２】図１２は、図１１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１２】
［タイヤのシミュレーション装置］
図１は、この発明の実施の形態にかかるタイヤのシミュレーション装置を示す機能ブロック図である。
【００１３】
このシミュレーション装置１は、後述するタイヤモデルを作成し、また、タイヤモデルを用いたシミュレーションを行う装置である。このシミュレーション装置１は、処理装置２と、入力装置３と、表示装置４とを備える。
【００１４】
処理装置２は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２およびＲＯＭ（Read-Only Memory）２３とを有する。また、処理装置２は、入出力部２４を介して外部の入力装置３および表示装置４に接続される。ＲＯＭ２３には、後述する各種のプログラム２３ａ〜２３ｌが格納される。入力装置３は、タイヤモデルを作成するために必要な条件（タイヤ設計条件、パーツの選択、特性パラメータの設定変更など）やシミュレーションの試験条件などの入力データを処理装置２に入力するための装置であり、例えば、キーボードおよびマウスから構成される。表示装置４は、条件入力画面やシミュレーション結果などを表示する装置であり、例えば、ＰＣモニタから構成される。
【００１５】
このシミュレーション装置１では、処理装置２のＣＰＵ２１が、入力装置３からの入力データやＲＯＭ２３から読み込んだ各種データなどをＲＡＭ２２に一時的に記憶する。また、ＣＰＵ２１が、これらのデータを必要に応じて参照しつつ、ＲＯＭ２３に格納された各種プログラム２３ａ〜２３ｌを読み込んで実行する。また、ＣＰＵ２１が、作成されたタイヤモデルやシミュレーション結果などを表示装置４に表示する。これにより、シミュレーション装置１の各種機能が実現される。
【００１６】
［空気入りタイヤ］
図１０は、一般的な空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図１１は、図１０に記載した空気入りタイヤのトレッドパターンを示す平面図である。これらの図は、一例として、トラック・バスなどに装着される重荷重用ラジアルタイヤを示している。また、図１１は、一例として、ピッチバリエーション構造を有するトレッドパターンを示している。なお、符号「ＣＬ」は、タイヤ赤道面である。
【００１７】
図１０の構成では、空気入りタイヤ１００が、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア１１、１１と、一対のビードフィラー１２、１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６とを備える。一対のビードコア１１、１１は、環状構造を有し、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２、１２は、一対のビードコア１１、１１のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を補強する。カーカス層１３は、スチールあるいは有機繊維材（例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど）から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。ベルト層１４は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して成る複数のベルトプライ１４１〜１４４を積層して成る。トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム１６、１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。
【００１８】
また、図１１に示すように、空気入りタイヤ１００が、タイヤ周方向に延在する４本の周方向主溝１７と、これらの周方向主溝１７に区画されて成る５列の陸部１８とを備える。また、各陸部１８が、タイヤ周方向に延在する複数のラグ溝１９と、これらのラグ溝１９に区画されて成る複数のブロック１８１とを有する。これにより、ブロック１８１を基調としたトレッドパターンが形成されている。また、各ブロック１８１が、ブロック１８１をタイヤ幅方向に貫通するオープンサイプ１８２をそれぞれ有する。
【００１９】
また、各陸部１８のラグ溝１９が、大、中、小の３種類のピッチ長Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ（Ｐａ＞Ｐｂ＞Ｐｃ）を有する所定の配列パターンでタイヤ周方向に配置される（ピッチバリエーション構造）。このため、各ブロック１８１の周方向長さが、タイヤ周方向に向かうに連れて周期的に変化する。かかる構成では、走行時に発生するノイズの周波数が分散して、タイヤのパターンノイズが低減される。また、各ブロック１８１への荷重負荷が最適化されて、偏摩耗が抑制される。
【００２０】
［タイヤモデル］
図２は、シミュレーション用のタイヤモデルを示す斜視図である。同図は、図１０に記載した空気入りタイヤ１００のタイヤモデルであり、空気入りタイヤ１００に所定内圧を充填した状態を示している。
【００２１】
タイヤモデル１０とは、コンピュータ解析可能な数値データの集合体を用いてタイヤを再現したモデルをいい、数学的モデルや数学的離散化モデルが含まれる。コンピュータ解析とは、例えば、有限要素法、有限差分法、境界要素法などの数値解析をいう。タイヤモデル１０は、空気入りタイヤ１００を構成する各部材（図１０における一対のビードコア１１、１１、一対のビードフィラー１２、１２、カーカス層１３、ベルト層１４、トレッドゴム１５、一対のサイドウォールゴム１６、１６など）の三次元形状を、六面体要素、四面体要素、シェル要素、膜要素などから成る複数の有限要素にそれぞれ分割して空気入りタイヤ１００をモデル化する。
【００２２】
ここで、タイヤモデル１０は、図４に示すように、複数の周方向主溝１７（図１０および図１１参照）を有するトレッド部をモデル化したトレッドモデル１０１２と、トレッド部を除く他の部分をモデル化したケーシングモデル１０１１とに区分できる。トレッドモデル１０１２は、例えば、空気入りタイヤ１００のトレッドゴム１５に対応するモデルとすることが好ましい。
【００２３】
このとき、トレッドモデル１０１２のメッシュサイズ（トレッドモデル１０１２を分割する有限要素の大きさ）が、ケーシングモデル１０１１のメッシュサイズの３分の１以下であることが好ましい。すなわち、トレッドモデル１０１２とケーシングモデル１０１１とが相互に異なるメッシュサイズを有し、且つ、トレッドモデル１０１２のメッシュサイズがケーシングモデル１０１１のメッシュサイズよりも細かく設定される。具体的には、トレッドモデル１０１２のうち、空気入りタイヤ１００の陸部１８、ラグ溝１９、ブロック１８１およびサイプ１８２（図１１参照）を表すモデルのメッシュサイズが、ケーシングモデル１０１１のメッシュサイズの４分の１以下に設定され、好ましくは、７分の１以下に設定される。
【００２４】
また、トレッドモデル１０１２のうち空気入りタイヤ１００の周方向主溝１７の溝底を示すモデルのメッシュサイズが、周囲の陸部１８、ラグ溝１９、ブロック１８１およびサイプ１８２を表すモデルのメッシュサイズの５分の１以下に設定されることが好ましく、１０分の１以下に設定されることがより好ましい。すなわち、周方向主溝１７の溝底を示すモデルのメッシュサイズは、周囲の陸部１８等を示すモデルのメッシュサイズよりもさらに細かく設定される。これにより、周方向主溝１７の溝底に発生するグルーブクラックなどの解析精度を向上できる。
【００２５】
また、トレッドモデル１０１２が、陸部１８の踏面からサイプ１８２の底部までのモデルが、少なくとも２層以上のメッシュで分割されて成ることが好ましい。このように、サイプ深さ方向に２層以上のメッシュを設けることにより、サイプ１８２の捩り変形の解析精度を向上できる。
【００２６】
［タイヤモデル作成方法］
上記のような空気入りタイヤ１００では、周方向主溝１７、２２の溝壁底にグルーブクラックが発生するという課題がある。かかるグルーブクラックは、周方向主溝の溝壁底の最大主ひずみに影響を受けることが知られている。
【００２７】
このため、タイヤモデル１０の作成では、溝壁底における主ひずみの発生現象を精度良く再現できることが要求される。具体的には、周方向主溝１７、２２の溝壁形状の相異（例えば、ストレート溝、ジグザグ溝の相異）、オープンサイプ１８２の有無、溝底に形成されたストーンイジェクタ（図示省略）の有無などのトレッドパターンの詳細な構造を精度良く再現できるタイヤモデル１０の構築が要求される。
【００２８】
しかしながら、かかるタイヤモデル１０は、数十万〜数百万の要素から構成されるため、その作成および解析にあたり膨大な時間を要するという課題がある。
【００２９】
そこで、このタイヤモデル作成方法では、タイヤモデルの作成時間および解析時間を短縮するために、以下の構成を採用する。
【００３０】
図３〜図８は、図１に記載したシミュレーション装置１によるタイヤモデル作成方法を示すフローチャート（図３）および説明図（図４〜図８）である。これらの図において、図４は、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）とリムモデル２０との組立体モデルを示している。また、図５は、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂとリムモデル２０との組立体モデルに所定内圧を付与した状態を示している。また、図６は、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの関係を模式的に示している。図７は、セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）表面の代表的な節点を示している。図８は、一対のセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）の片側のビードコアの代表的な節点を示している。
【００３１】
ステップＳＴ０１では、処理装置２が、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂおよびリムモデル２０をそれぞれ作成する（セクションモデル作成ステップ）（図３および図４参照）。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３からセクションモデル作成プログラム２３ａを読み込んで実行することにより、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂを作成する。また、ＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３からリムモデル作成プログラム２３ｂを読み込んで実行することにより、リムモデル２０を作成する。また、セクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂおよびリムモデル２０の作成にあたり必要な情報が、入力装置３から処理装置２に入力されて、ＲＡＭ２２に記憶される。
【００３２】
セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）は、図４に示すように、タイヤモデル１０（図２参照）をタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するモデルであり、タイヤモデル１０（図２参照）の一部を構成する。また、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）のタイヤ周方向（θ軸方向）の長さは、任意に設定できる。理論的には、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）が、タイヤモデル１０（図２参照）を少なくとも２組かつ４つに分割したときのモデルであれば足りる。また、後述するように、タイヤ解析に要する時間を短縮するためには、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）が、タイヤモデル１０をより細かくタイヤ周方向に分割したときのモデルであることが好ましい。
【００３３】
例えば、図４の構成では、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）が、タイヤ回転軸を含む平面（タイヤ子午断面）により図１１における単位ピッチ長Ｐａ（Ｐｂ、Ｐｃ）毎に分割されたタイヤモデル１０の１つのセクションに相当する。このため、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）が、タイヤ周方向に約２［deg］の厚さを有している。また、第二のセクションモデル１０１Ｂが、第一のセクションモデル１０１Ａのデータを複製して作成されている。このため、対となるセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂが、同一構造を有し、同一の要素および節点を有している。また、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）が、約１万３０００個の要素から構成されている。また、タイヤモデル１０全体が、約８０万個の要素から構成されている。
【００３４】
なお、図４の構成では、上記のように、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）が、単位ピッチ長Ｐａ（Ｐｂ、Ｐｃ）あたりの区間をモデル化している。しかし、これに限らず、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）が、複数種類のピッチ長を含む区間を表すモデルであっても良いし、トレッドパターンのタイヤ周方向にかかる単位周期あたりの区間を表すモデルであっても良い。
【００３５】
リムモデル２０は、空気入りタイヤ１００を装着するリム（図示省略）を表すモデルである。例えば、図４の構成では、リムモデル２０が、リムの左右のリムフランジ部を表す環状モデル部２０１、２０１から構成されている。
【００３６】
ステップＳＴ０２では、処理装置２が、リムモデル２０の回転軸を中心とする円筒座標系を設定する（座標系設定ステップ）。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３から座標系設定プログラム２３ｃを読み込んで実行することにより、上記の円筒座標系を設定する。
【００３７】
この円筒座標系は、リムモデル２０の回転軸をＺ軸とし、Ｚ軸上における左右のリムフランジ部の中心点を原点Ｏとし、Ｚ軸に垂直な方向（リムモデル２０の径方向）にｒ軸をとり、Ｚ軸周りにθ軸をとる。タイヤモデル１０をリムモデル２０にインフレートした状態では、タイヤモデル１０の回転軸がＺ軸となり、タイヤモデル１０のタイヤ赤道面ＣＬとＺ軸との交点が原点Ｏとなり、タイヤ径方向がｒ軸となり、タイヤ周方向がθ軸となる。
【００３８】
ステップＳＴ０３では、処理装置２が、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂをリムモデル２０上に配置して、セクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂとリムモデル２０との組立体モデルを作成する（組立体モデル作成ステップ）。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３から組立体モデル作成プログラム２３ｄを読み込んで実行することにより、セクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂとリムモデル２０との組立体モデルを作成する。
【００３９】
このセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂとリムモデル２０との組立体モデルでは、図４に示すように、セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）の左右のビード部がリムモデル２０の環状モデル部２０１、２０１に嵌合するように、各セクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂがそれぞれ配置される。また、図５に示すように、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂが、相互に同一構造を有し、初期状態（無負荷状態）にてＺ軸を中心として相互に点対称に配置される。
【００４０】
ステップＳＴ０４では、処理装置２が、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの周期境界条件を設定する（周期境界条件設定ステップ）。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３から周期境界条件設定プログラム２３ｅを読み込んで実行することにより、セクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの周期境界条件を設定する。
【００４１】
この周期境界条件は、図６に示すように、第一のセクションモデル１０１Ａのθ軸方向にかかる一方の端面（タイヤ子午断面）にある任意の節点Ｐ１ｉ（ｉ＝１〜ｍ：ｍは整数）と、他方の端面にあり任意の節点Ｐ１ｉに対応する節点Ｑ１ｊ（ｊ＝１〜ｎ：ｎは整数）との変位量の差がゼロに設定される。同様に、第二のセクションモデル１０１Ｂのθ軸方向にかかる一方の端面にある任意の節点Ｐ２ｉ（ｉ＝１〜ｍ：ｍは整数）と、他方の端面にあり一方の節点Ｐ２ｉに対応する節点Ｑ２ｊ（ｊ＝１〜ｎ：ｎは整数）との変位量の差がゼロに設定される。また、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの端面にあるすべての節点について、上記の境界条件がそれぞれ設定される。
【００４２】
この周期境界条件は、概念的には、セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）の一方の端面にある節点Ｐ１ｉと、他方の端面にある対応する節点Ｑ１ｊとのｒ軸方向、θ軸方向およびＺ軸方向にかかる変位量が常に等しいことを意味する。具体的には、周期境界条件が、以下の数式（１）〜（６）で表される。なお、Ｕｒ、ＵθおよびＵＺは、ｒ軸方向、θ軸方向およびＺ軸方向にかかる各節点の変位を示す。
【００４３】
第一のセクションモデル１０１Ａ：
Ｕｒ（Ｑ１ｊ）−Ｕｒ（Ｐ１ｉ）＝０          ・・・（１）
Ｕθ（Ｑ１ｊ）−Ｕθ（Ｐ１ｉ）＝０          ・・・（２）
ＵＺ（Ｑ１ｊ）−ＵＺ（Ｐ１ｉ）＝０          ・・・（３）
第二のセクションモデル１０１Ｂ：
Ｕｒ（Ｑ２ｊ）−Ｕｒ（Ｐ２ｉ）＝０          ・・・（４）
Ｕθ（Ｑ２ｊ）−Ｕθ（Ｐ２ｉ）＝０          ・・・（５）
ＵＺ（Ｑ２ｊ）−ＵＺ（Ｐ２ｉ）＝０          ・・・（６）
【００４４】
なお、図６の構成では、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）における一方の端面にある節点Ｐ１ｉの個数ｍと、他方の端面にある節点Ｑ１ｊの個数ｎとが等しく（ｍ＝ｎ）、両端面の節点Ｐ１ｉ、Ｑ１ｊが１対１でそれぞれ対応している。
【００４５】
しかし、これに限らず、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）における一方の端面にある節点Ｐ１ｉの個数ｍと、他方の端面にある節点Ｑ１ｊの個数ｎとが相互に異なっていても良い（ｍ≠ｎ）。この場合には、一方の端面にある節点Ｐ１ｉを他方の端面に対してθ軸方向に投影したときに、任意の節点Ｐ１ｉと、この節点Ｐ１ｉに最も近い節点Ｑ１ｊとの組について、上記の周期境界条件がそれぞれ設定される。
【００４６】
ステップＳＴ０５では、処理装置２が、セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）とリムモデル２０との相互作用を設定する（相互作用設定ステップ）。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３から相互作用設定プログラム２３ｆを読み込んで実行することにより、セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）とリムモデル２０との相互作用を設定する。
【００４７】
この相互作用は、セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）とリムモデル２０との相対運動あるいは接触現象をいう。ここでは、セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）が柔軟体ないしは弾性体であり、剛体であるリムモデル２０に対して変形および変位する。
【００４８】
ステップＳＴ０６では、処理装置２が、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂ間のｒ軸方向の相対変位の拘束条件を設定する（拘束条件設定ステップ）。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３から拘束条件設定プログラム２３ｇを読み込んで実行することにより、対向する一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂ間のｒ軸方向の相対変位の拘束条件を設定する。
【００４９】
この拘束条件は、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂ間のｒ軸方向の相対変位がゼロとなるように設定される。具体的には、第一のセクションモデル１０１Ａの表面にある任意の節点と、第二のセクションモデル１０１Ｂの表面にあり節点に対応する節点とのｒ軸方向の相対変位がゼロとなるように設定される。また、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの表面にあるすべての節点について、上記の拘束条件がそれぞれ設定される。
【００５０】
この拘束条件は、概念的には、第一のセクションモデル１０１Ａの節点と、第二のセクションモデル１０１Ｂの対応する節点とのｒ軸方向にかかる距離が常に一定であることを意味する。これにより、対向する一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂ間に作用するｒ軸方向の平衡力が自然満足する。例えば、図６の構成では、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの両端面にあるすべての節点Ｐ１ｉ、Ｑ１ｊ、Ｐ２ｉ、Ｑ２ｊの関係、ならびに、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂのトレッド面、内周面および側面にあるすべての節点Ｍ１ｋ（ｋ＝１〜ｈ：ｈは自然数）、Ｍ２ｋ（ｋ＝１〜ｈ：ｈは自然数）について、以下の数式（７）〜（９）に示す拘束条件が設定されている。
【００５１】
Ｕｒ（Ｐ１ｉ）＋Ｕｒ（Ｐ２ｉ）＝０          ・・・（７）
Ｕｒ（Ｑ１ｊ）＋Ｕｒ（Ｑ２ｊ）＝０          ・・・（８）
Ｕｒ（Ｍ１ｋ）＋Ｕｒ（Ｍ２ｋ）＝０          ・・・（９）
【００５２】
なお、この拘束条件は、上記のように、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの表面にあるすべて節点について設定されることが好ましい。
【００５３】
しかし、これに限らず、図７に示すように、上記の拘束条件は、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの表面にある代表的な節点のみについて設定されても良い。セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）の代表的な節点としては、例えば、タイヤ断面の頂点、外部形状の不連続点、対称点、内部ワイヤのエッジなどが挙げられる。
【００５４】
また、図８に示すように、上記の拘束条件は、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂのビードコアについては、その代表的な節点Ｎ１１〜Ｎ１６、Ｎ２１〜Ｎ２６のみついて設定されても良い。これは、ビードコアは、剛性が高く変形量が小さいことによる。なお、図８において、節点Ｎ１１（Ｎ２１）は、セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）のビードコアの中心点（重心）を示し、節点Ｎ１２〜Ｎ１６（Ｎ２２〜Ｎ２６）は、セクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）のビードコアの周上の頂点を示している。
【００５５】
さらに、上記の拘束条件は、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂのビードコアの中心点を示す節点Ｎ１１、Ｎ２１のみについて、設定されても良い。あるいは、上記の拘束条件は、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの両端面におけるビードコアの中心点を示す節点のみについて、設定されても良い。
【００５６】
ステップＳＴ０７では、処理装置２が、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂとリムモデル２０との組立体モデルに対して、インフレート解析条件を設定する（インフレート解析条件設定ステップ）。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３からインフレート解析条件設定プログラム２３ｈを読み込んで実行することにより、組立体モデルに所定のインフレート解析条件を付与する。
【００５７】
インフレート解析条件とは、インフレート解析に用いられる設定条件であり、空気入りタイヤ１００がリムに装着されて所定の充填空気圧を付与されたときに空気入りタイヤ１００に作用するリム嵌合圧力および充填空気圧を反映した解析条件をいう。ここでは、このインフレート解析条件が、タイヤ部分である一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂに対してそれぞれ設定される。かかる部分的なセクションモデル１０１Ａに対してインフレート解析条件を設定する構成では、タイヤのフルモデルを作成した後にインフレート解析条件を設定する構成と比較して、インフレート解析条件が非常に短い。
【００５８】
例えば、図５の構成では、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂが、Ｚ軸周りに点対称に配置されてリムモデル２０に組み付けられ、これらのセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂにリム嵌合圧および充填空気圧に相当する解析条件が付与されている。また、図６および数式（１）〜（６）に示すように、１つのセクションモデル１０１Ａ（１０１Ｂ）の一方の端面にある節点Ｐ１ｉと、他方の端面にある対応する節点Ｑ１ｊとのｒ軸方向、θ軸方向およびＺ軸方向にかかる変位量が同一となるように設定されている（周辺境界条件設定ステップ）。また、図６および数式（７）〜（９）に示すように、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの対応する各組の節点Ｐ１ｉ、Ｐ２ｉ；Ｑ１ｊ、Ｑ２ｊ；Ｍ１ｋ、Ｍ２ｋのｒ軸方向の距離が一定に設定されている。これにより、対向する一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂ間に作用するｒ軸方向の平衡力が自然満足している。
【００５９】
ステップＳＴ０８では、処理装置２が、リムモデル２０および一方のセクションモデル１０１Ａの情報を保存する。すなわち、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂのうち、一方のセクションモデル１０１Ａをリムモデル２０に嵌合してインフレートしたときの情報のみが保存される。なお、上記の情報は、処理装置２のＣＰＵ２１がＲＡＭ２２に保存する。また、他方のリムモデル１０１Ｂの情報は、削除される。
【００６０】
このセクションモデル１０１Ａの保存情報には、例えば、セクションモデル１０１Ａの各節点Ｐ１ｉ、Ｑ１ｊ、Ｍ１ｋの座標、ｒ軸、θ軸およびＺ軸方向の変位Ｕｒ（Ｐ１ｉ）、Ｕｒ（Ｑ１ｊ）、Ｕｒ（Ｍ１ｋ）、セクションモデル１０１Ａとリムモデル２０との接触力、セクションモデル１０１Ａに作用する応力および歪みなどに関する物理的情報が含まれる。したがって、この保存情報のみにより、インフレート状態にある１つのセクションモデル１０１Ａの状態をすべて再現できる。
【００６１】
ステップＳＴ０９では、処理装置２が、セクションモデル１０１Ａをθ軸方向にタイヤ全周に渡って展開する。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３からセクションモデル展開プログラム２３ｉを読み込んで実行することにより、セクションモデル１０１Ａを展開する（展開ステップ）。このとき、ＣＰＵ２１が、ステップＳＴ０８にて保存したセクションモデル１０１Ａの情報をＲＡＭ２２から読み込んで複製し、この複製した情報をθ軸方向に連続的に配置する。これにより、複数のセクションモデル１０１Ａがタイヤ全周に渡って環状に配列されて、セクションモデル１０１Ａの環状集合体が作成される（図示省略）。
【００６２】
なお、上記の構成では、対向する一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂのうち一方のセクションモデル１０１Ａの情報のみが複製されて用いられる（ステップＳＴ０８〜ＳＴ０９）。しかし、これに限らず、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの双方の情報が保存され、これらの双方が用いられてセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂの環状集合体が生成されても良い。
【００６３】
ステップＳＴ１０では、処理装置２が、隣接するセクションモデル１０１Ａ、１０１Ａの端面間の節点Ｐ１ｉ、Ｑ１ｊが接合される（接合ステップ）。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３から節点接合プログラム２３ｊを読み込んで実行することにより、端面間の節点Ｐ１ｉ、Ｑ１ｊを接合する。これにより、インフレート状態にあるタイヤモデル１０（図２参照）が取得される。
【００６４】
節点Ｐ１ｉ、Ｑ１ｊの接合は、一方のセクションモデル１０１Ａの接合面にある節点Ｐ１ｉと、隣接する他方のセクションモデル１０１Ａの接合面にある対応する節点Ｑ１ｊとの相対変位を拘束することにより、行われる。また、隣接するセクションモデル１０１Ａ、１０１Ａの接合面にあるすべての組の節点Ｐ１ｉ、Ｑ１ｊについて、上記の接合が行われる。
【００６５】
ステップＳＴ１１では、処理装置２が、周辺境界条件（ステップＳＴ０４）および拘束条件（ステップＳＴ０６）を解除して、平衡計算を行う。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３から平衡計算プログラム２３ｋを読み込んで実行することにより、上記の処理が行われる。
【００６６】
なお、このステップＳＴ１１は、セクションモデル１０１Ａの捻り変形が小さい場合には、省略されても良い。
【００６７】
その後に、処理装置２が、上記により取得したタイヤモデル１０を用いてタイヤ特性のシミュレーションを行う。具体的には、処理装置２のＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２３からシミュレーションプログラム２３１を読み込んで実行することにより、各種のシミュレーションが行われる。また、入力装置３から必要な試験条件が入力され、また、表示装置４が試験条件の入力画面やシミュレーション結果などを表示する。
【００６８】
シミュレーションでは、例えば、タイヤモデル１０に対して垂直応力や剪断応力などに関する所定の試験条件が付与され、これに基づいてタイヤ性能の予測結果が算出される。なお、タイヤ特性には、例えば、タイヤ転動時の接地状況、路面状況（ドライ路面、ウェット路面およびスノー路面など）に対する走行性能や制動性能、コーナリング性能、溝底における耐クラック性能、ブロックの耐偏摩耗性能、転がり抵抗、低水跳ね性能などが含まれる。
【００６９】
なお、図４〜図８の構成では、上記のように、１つのセクションモデル１０１Ａが、トレッドパターンの単位ピッチ長あたりの区間をモデル化している。このとき、タイヤモデル１０が、タイヤ周方向に一様なピッチ長を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤ（図示省略）のモデルである場合には、単一のセクションモデル１０１Ａの保存情報を複製してθ軸方向に展開し（ステップＳＴ０９）、これらのセクションモデル１０１Ａを接合する（ステップＳＴ１０）ことにより、タイヤモデル１０を容易に作成できる。
【００７０】
一方、タイヤモデル１０が、図１１に示すようなピッチバリエーション構造を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤ１００のモデルである場合には、各種類のピッチ長Ｐａ〜Ｐｃを有する区間のセクションモデル１０１Ａをそれぞれ作成する必要がある。そこで、かかる場合には、処理装置２が、上記のステップＳＴ０１〜ステップＳＴ０８までの工程（図３参照）を繰り返して、各種類のピッチ長Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃを有する区間のセクションモデル１０１Ａの情報をそれぞれ生成して保存する（ステップＳＴ０８）。そして、処理装置２が、これらのセクションモデル１０１Ａを所定のピッチ配列（ピッチ長Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの配列順序）に沿ってθ軸方向に展開し（ステップＳＴ０９）、これらのセクションモデル１０１Ａを接合する（ステップＳＴ１０）ことにより、タイヤモデル１０を作成する。これにより、ピッチバリエーション構造をタイヤモデル１０上で再現できる。
【００７１】
図１２は、図１１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。同図は、ピッチバリエーション構造を有するトレッドパターンを示している。
【００７２】
図１１のトレッドパターンでは、陸部１８の各ブロック１８１が１本のサイプ１８２をそれぞれ有している。また、ブロック１８１の周方向長さおよびサイプ１８２のタイヤ周方向の幅Ｗが、ピッチ長Ｐａ〜Ｐｃに比例して変化している。かかる場合には、各種類のピッチ長Ｐａ〜Ｐｃを有する区間のセクションモデル１０１Ａの作成にあたり、１つのピッチ長Ｐａに対応するセクションモデル１０１Ａを作成し、このセクションモデル１０１Ａをθ軸方向（タイヤ周方向）に拡縮することにより、他の種類のピッチ長Ｐｂ、Ｐｃに対応するセクションモデル１０１Ａ、１０１Ａを作成できる。具体的には、基準となるセクションモデル１０１Ａの各節点Ｐ１ｉ、Ｑ１ｊ、Ｍ１ｋのθ軸方向の座標に比例定数を乗ずることにより、セクションモデル１０１Ａをθ軸方向に容易に拡縮できる。これにより、各種類のピッチ長Ｐａ〜Ｐｃを有する区間のセクションモデル１０１Ａの作成時間を短縮できる。
【００７３】
これに対して、図１２のトレッドパターンでは、ブロック１８１の周方向長さのみがピッチ長Ｐａ〜Ｐｃに比例して変化し、サイプ１８２のタイヤ周方向の幅Ｗは、各ピッチ長Ｐａ〜Ｐｃの区間にて一定となっている。このような場合には、セクションモデル１０１Ａの拡縮による手法を採用できないため、各種類のピッチ長Ｐａ〜Ｐｃを有する区間のセクションモデル１０１Ａをそれぞれ作成する必要がある。
【００７４】
［効果］
以上説明したように、このタイヤモデル作成方法では、シミュレーション装置１は、タイヤモデル１０をタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデル１０１Ａを作成するセクションモデル作成ステップＳＴ０１と、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂと所定のリムモデル２０との組立体を作成する組立体モデル作成ステップＳＴ０３と、セクションモデル１０１Ａのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとする周期境界条件設定ステップＳＴ０４と、リムモデル２０の径方向にかかる一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂ間の相対変位をゼロとする条件を設定する拘束条件設定ステップＳＴ０６と、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂに対してインフレート解析条件を設定するインフレート解析条件設定ステップＳＴ０７と、インフレート状態にある少なくとも一方のセクションモデル１０１Ａをタイヤ周方向に展開してセクションモデル１０１Ａの環状集合体を作成する展開ステップＳＴ０９と、隣接するセクションモデル１０１Ａ、１０１Ａを接合する接合ステップＳＴ１０とを行う（図３参照）。
【００７５】
かかる構成では、タイヤモデル１０の一部であるセクションモデル１０１Ａに対してインフレート解析条件を設定し（ステップＳＴ０７）、複数のセクションモデル１０１Ａをタイヤ周方向に展開および接合してタイヤモデル１０を作成するので（ステップＳＴ０９およびＳＴ１０）、タイヤのフルモデルを作成した後にインフレート解析条件を設定する構成（図示省略）と比較して、インフレート解析条件の設定に要する時間を短縮できる。これにより、タイヤモデル作成時間およびシミュレーション解析時間を短縮できる利点がある。
【００７６】
すなわち、タイヤのフルモデルを作成した後にインフレート解析条件を設定する構成では、インフレート解析条件に要する時間がタイヤモデル作成時間の大半を占めるという実状がある。特に、ピッチバリエーション構造やサイプ１８２付きブロック１８１を有するトレッドパターンを備える空気入りタイヤ１００では、タイヤモデル１０が非常に大規模になるため、タイヤモデル作成時間がさらに増加する。
【００７７】
これに対して、部分的なセクションモデル１０１Ａに対するインフレート解析条件の設定時間は非常に短く、また、複数のセクションモデル１０１Ａをタイヤ周方向に展開および接合してタイヤモデル１０を作成する時間も短い。したがって、上記の構成では、トータルでのタイヤモデル作成時間およびシミュレーション解析時間を大幅に短縮できる。
【００７８】
また、このタイヤモデル作成方法では、タイヤモデル１０が、複数の周方向主溝１７および複数の陸部１８を有するトレッド部（図１０および図１１参照）をモデル化したトレッドモデル１０１２と、トレッド部を除く他の部分をモデル化したケーシングモデル１０１１とから成る（図４参照）。また、トレッドモデル１０１２のメッシュサイズが、ケーシングモデル１０１１のメッシュサイズの３分の１以下である。これにより、トレッド部における応力集中や歪みの解析精度を向上できる利点がある。また、タイヤモデル１０全体のメッシュを一様に細かく設定する構成と比較して、要素数を低減してモデル規模を小さくできるので、シミュレーション解析に要する時間を短縮できる利点がある。
【００７９】
また、このタイヤモデル作成方法は、トレッドモデル１０１２のうち周方向主溝１７の溝底のモデルのメッシュサイズが、陸部１８のモデルのメッシュサイズの１０分の１以下である。これにより、周方向主溝１７の溝底に発生するグルーブクラックなどの解析精度を向上できる利点がある。
【００８０】
また、このタイヤモデル作成方法では、トレッドモデル１０１２が、陸部１８に形成されたサイプ１８２を表すモデルを有する。また、トレッドモデル１０１２のうち陸部１８の踏面からサイプ１８２の底部までのモデルが、少なくとも２層以上のメッシュで分割されて成る。これにより、サイプ１８２の捩り変形の解析精度を向上できる利点がある。
【００８１】
また、このタイヤモデル作成方法は、タイヤモデル１０が、複数種類のピッチ長Ｐａ〜Ｐｃから成るピッチバリエーション構造を有するトレッド部（図１１参照）をモデル化したトレッドモデル１０１２を備える（図４参照）。また、シミュレーション装置１は、セクションモデル作成ステップＳＴ０１にて、１つのピッチ長（例えば、図１１のピッチ長Ｐａ）を有する区間に対応するセクションモデル１０１Ａを作成すると共に、このセクションモデル１０１Ａをタイヤ周方向（θ軸方向）に拡縮して他の種類のピッチ長（例えば、図１１のピッチ長ＰＢ、Ｐｃ）に対応するセクションモデル１０１Ａを作成する。また、複数種類のセクションモデル１０１Ａについて、組立体モデル作成ステップＳＴ０３、周期境界条件設定ステップＳＴ０４、拘束条件設定ステップＳＴ０６およびインフレート解析条件設定ステップＳＴ０７をそれぞれ行う。また、展開ステップＳＴ０９にて、複数種類のセクションモデル１０１Ａを所定の配列順序でタイヤ周方向に展開してセクションモデル１０１Ａの環状集合体を作成する。そして、接合ステップＳＴ１０にて、隣接するセクションモデル１０１Ａを接合する。かかる構成では、基準となるセクションモデル１０１Ａをタイヤ周方向に拡縮して、各種類のピッチ長Ｐａ〜Ｐｃを有する区間のセクションモデル１０１Ａを作成するので、これらのセクションモデル１０１Ａを個別に作成する構成と比較して、セクションモデル１０１Ａの作成時間を短縮できる利点がある。
【００８２】
また、このタイヤモデル作成方法では、タイヤモデル１０が、複数種類のピッチ長Ｐａ〜Ｐｃから成るピッチバリエーション構造を有するトレッド部（図１１参照）をモデル化したトレッドモデル１０１２を備える。シミュレーション装置１は、セクションモデル作成ステップＳＴ０１にて、複数種類のピッチ長Ｐａ〜Ｐｃに対応する複数種類のセクションモデル１０１Ａをそれぞれ作成し、複数種類のセクションモデル１０１Ａについて、組立体モデル作成ステップＳＴ０３、周期境界条件設定ステップＳＴ０４、拘束条件設定ステップＳＴ０６およびインフレート解析条件設定ステップＳＴ０７をそれぞれ行う。また、展開ステップＳＴ０９にて、複数種類のセクションモデル１０１Ａを所定の配列順序でタイヤ周方向に展開してセクションモデル１０１Ａの環状集合体を作成する。そして、接合ステップＳＴ１０にて、隣接するセクションモデル１０１Ａを接合する。
【００８３】
また、このシミュレーション装置１は、タイヤモデル１０をタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデル１０１Ａを作成するセクションモデル作成部（セクションモデル作成プログラム２３ａ）と、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂと所定のリムモデル２０との組立体を作成する組立体モデル作成部（組立体モデル作成プログラム２３ｄ）と、セクションモデル１０１Ａのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとする周期境界条件設定部（周期境界条件設定プログラム２３ｅ）と、リムモデル２０の径方向にかかる一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂ間の相対変位をゼロとする条件を設定する拘束条件設定部（拘束条件設定プログラム２３ｇ）と、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂに対してインフレート解析条件を設定するインフレート解析条件設定部（インフレート解析条件設定プログラム２３ｈ）と、インフレート状態にある少なくとも一方のセクションモデル１０１Ａをタイヤ周方向に展開してセクションモデル１０１Ａの環状集合体を作成する展開部（セクションモデル展開プログラム２３ｉ）と、隣接するセクションモデル１０１Ａを接合する接合部（接点接合プログラム２３ｊ）とを備える（図１参照）。
【００８４】
また、このタイヤモデル作成プログラムは、タイヤモデル１０をタイヤ周方向に複数に分割したときの１つのセクションを構成するセクションモデル１０１Ａを作成するセクションモデル作成ステップＳＴ０１と、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂと所定のリムモデル２０との組立体を作成する組立体モデル作成ステップＳＴ０３と、セクションモデル１０１Ａのタイヤ周方向の両端面の変位量の差をゼロとする周期境界条件設定ステップＳＴ０４と、リムモデル２０の径方向にかかる一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂ間の相対変位をゼロとする条件を設定する拘束条件設定ステップＳＴ０６と、一対のセクションモデル１０１Ａ、１０１Ｂに対してインフレート解析条件を設定するインフレート解析条件設定ステップＳＴ０７と、インフレート状態にある少なくとも一方のセクションモデル１０１Ａをタイヤ周方向に展開してセクションモデル１０１Ａの環状集合体を作成する展開ステップＳＴ０９と、隣接するセクションモデル１０１Ａ、１０１Ａを接合する接合ステップＳＴ１０とをコンピュータ（シミュレーション装置１）に実行させる。
【実施例】
【００８５】
図９は、この発明の実施の形態にかかるシミュレーション装置の性能試験の結果を示す図表である。
【００８６】
この性能試験では、図１０の構造および図１１のトレッドパターンを有するタイヤサイズ３１５／８０Ｒ２２．５の空気入りタイヤ１００のタイヤモデル１０（図２参照）を対称とした接地解析試験を実施した。この性能試験は、従来例を基準とした解析時間の短縮効果［％］として評価され、その数値が小さいほど好ましい。
【００８７】
図９において、従来例は、タイヤのフルモデルを作成した後にインフレート解析条件を設定するタイヤモデル作成方法を採用する。一方、実施例にかかるタイヤモデル作成方法は、図３のタイヤモデル作成方法を採用し、部分的なセクションモデル１０１Ａを作成してインフレート解析条件を設定し、このセクションモデル１０１Ａをタイヤ周方向に展開して接合することにより、タイヤモデル１０を作成する。
【００８８】
試験結果に示すように、実施例では、インフレート解析時間を大幅に短縮できることが分かる。これは、部分的なセクションモデル１０１Ａに対するインフレート解析条件の設定時間は非常に短く、また、複数のセクションモデル１０１Ａをタイヤ周方向に展開および接合してタイヤモデル１０を作成する時間も短いことに起因する。
【符号の説明】
【００８９】
１  シミュレーション装置、２  処理装置、３  入力装置、４  表示装置、１０  タイヤモデル、２０  リムモデル、２０１  環状モデル部、２１  ＣＰＵ、２２  ＲＡＭ、２３  ＲＯＭ、２４  入出力部、１０１Ａ、１０１Ｂ  セクションモデル、１０１１  ケーシングモデル、１０１２  トレッドモデル、１００  空気入りタイヤ、１１  ビードコア、１２  ビードフィラー、１３  カーカス層、１４  ベルト層、１４１〜１４４  ベルトプライ、１５  トレッドゴム、１６  サイドウォールゴム、１７  周方向主溝、１８  陸部、１８１  ブロック、１８２  サイプ、１９  ラグ溝
【図１】
2014051223.tif 000003
【図２】
2014051223.tif 000004
【図３】
2014051223.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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