特許 6626707 タイヤＦＥＭモデルの修正する方法、装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6626707

(24)【登録日】2019年12月6日

(45)【発行日】2019年12月25日

(54)【発明の名称】タイヤＦＥＭモデルの修正する方法、装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/50 20060101AFI20191216BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20191216BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 612J

   B60C19/00 Z

   G06F17/50 680Z

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-246105(P2015-246105)

(22)【出願日】2015年12月17日

(65)【公開番号】特開2017-111652(P2017-111652A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年11月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大段 冬子

【審査官】 堀井 啓明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０５６３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４５９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１６４８１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ１７／５０

Ｂ６０Ｃ１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤＦＥＭモデルデータをコンピュータが修正する方法であって、
前記タイヤＦＥＭモデルデータは、要素に対してグループが設定され、グループに対してプロパティが設定されており、４つの節点で定義される要素が１列に配置され且つ同一グループに属し、節点間の面の向きに応じて物理的性質が異なる異方性プロパティが設定されている異方性要素群を有し、前記異方性要素群に属する要素は、前記節点の定義順序に応じて節点間の面の向きが設定されており、
前記異方性要素群に対し、隣接要素のグループに基づき両端の要素を特定するステップと、
タイヤ子午線断面において、タイヤ赤道を始点としてトウまでのタイヤ内面に沿った軸をＳ座標とし、タイヤ内面を始点としてタイヤ外表面までのタイヤ厚み方向に沿った軸をＴ座標とした場合に、前記特定した両端の要素のうち１番要素を、Ｓ座標が小さいこと又はＴ座標が小さいことの少なくともいずれかの条件に基づき特定するステップと、
前記異方性要素群を構成する全ての要素について、前記１番要素から他端である終端要素まで順に、各４つの節点の定義順序が同一になるように修正するステップと、
を含む、タイヤＦＥＭモデルデータを修正する方法。

【請求項2】

ビードコアの中心のＳ座標を特定するステップと、
前記異方性要素群の両端要素のＳ座標が前記ビードコアの中心のＳ座標よりも小さく、且つ、前記異方性要素群を構成するいずれかの要素に、前記ビードコアの中心のＳ座標よりも大きいＳ座標が存在するという条件に合致する場合には、前記異方性要素群がビードコアに巻き上げられていると判定し、前記条件に合致しない場合には前記異方性要素群がビードコアに巻き上げられていないと判定するステップと、
を含み、
前記１番要素を特定するステップは、前記異方性要素群がビードコアに巻き上げられていると判定された場合に、Ｔ座標が小さい方が１番要素であると特定し、前記異方性要素群がビードコアに巻き上げられていないと判定された場合に、Ｓ座標が小さい方が１番要素であると特定する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記タイヤＦＥＭモデルデータは、１列に配置された前記異方性要素群を複数有し、
１番要素から終端要素まで修正が完了し、前記終端要素の隣接要素が他の異方性要素群に属する場合には、前記隣接要素を１番要素として当該他の異方性要素群について節点の定義順序を修正するステップを含み、前記他の異方性要素群の修正は、前記終端要素の隣接要素が他の異方性要素群に属さなくなるまで繰り返し実行される、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

タイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置であって、
前記タイヤＦＥＭモデルデータは、要素に対してグループが設定され、グループに対してプロパティが設定されており、４つの節点で定義される要素が１列に配置され且つ同一グループに属し、節点間の面の向きに応じて物理的性質が異なる異方性プロパティが設定される異方性要素群を有し、前記異方性要素群に属する要素は、前記節点の定義順序に応じて節点間の面の向きが設定されており、
前記異方性要素群に対し、隣接要素のグループに基づき両端の要素を特定する両端要素特定部と、
タイヤ子午線断面において、タイヤ赤道を始点としてトウまでのタイヤ内面に沿った軸をＳ座標とし、タイヤ内面を始点としてタイヤ外表面までのタイヤ厚み方向に沿った軸をＴ座標とした場合に、前記特定した両端の要素のうち１番要素を、Ｓ座標が小さいこと又はＴ座標が小さいことの少なくともいずれかの条件に基づき特定する１番要素特定部と、
前記異方性要素群を構成する全ての要素について、前記１番要素から他端である終端要素まで順に、各４つの節点の定義順序が同一になるように修正する修正部と、
を備える、タイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置。

【請求項5】

ビードコアの中心のＳ座標を特定するビードコア中心特定部と、
前記異方性要素群の両端要素のＳ座標が前記ビードコアの中心のＳ座標よりも小さく、且つ、前記異方性要素群を構成するいずれかの要素に、前記ビードコアの中心のＳ座標よりも大きいＳ座標が存在するという条件に合致する場合には、前記異方性要素群がビードコアに巻き上げられていると判定し、前記条件に合致しない場合には前記異方性要素群がビードコアに巻き上げられていないと判定する巻き上げ判定部と、
を備え、
前記１番要素特定部は、前記巻き上げ判定部によって前記異方性要素群がビードコアに巻き上げられていると判定された場合に、Ｔ座標が小さい方が１番要素であると特定し、前記異方性要素群がビードコアに巻き上げられていないと判定された場合に、Ｓ座標が小さい方が１番要素であると特定する、請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記タイヤＦＥＭモデルデータは、１列に配置された前記異方性要素群を複数有し、
前記修正部は、１番要素から終端要素まで修正が完了し、前記終端要素の隣接要素が他の異方性要素群に属する場合には、前記隣接要素を１番要素として当該他の異方性要素群について節点の定義順序を修正し、前記他の異方性要素群の修正を、前記終端要素の隣接要素が他の異方性要素群に属さなくなるまで繰り返し実行する、請求項４又は５に記載の装置。

【請求項7】

タイヤＦＥＭモデルデータをコンピュータが修正する方法であって、
前記タイヤＦＥＭモデルデータは、複数節点で定義される要素を有し、前記節点の定義順序に応じて節点間の面の識別子が定義されており、内圧をかける面、路面と接地し得る接地候補面を形成する接地候補節点、及び、リムと接触し得る接触候補面を形成する接触候補節点の少なくともいずれか境界条件が設定されており、
前記境界条件が設定された要素群を特定するステップと、
前記特定した要素群を構成する全ての要素について、前記境界条件が設定される節点間の面の識別子が境界条件に対応する所定の識別子になるように、節点の定義順序を修正するステップと、
を含む、タイヤＦＥＭモデルデータを修正する方法。

【請求項8】

タイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置であって、
前記タイヤＦＥＭモデルデータは、複数節点で定義される要素を有し、前記節点の定義順序に応じて節点間の面の識別子が定義されており、内圧をかける面、路面と接地し得る接地候補面を形成する接地候補節点、及び、リムとの接触し得る接触候補面を形成する接触候補節点の少なくともいずれか境界条件が設定されており、
前記境界条件が設定された要素群を特定する要素群特定部と、
前記要素群特定部が特定した要素群を構成する全ての要素について、前記境界条件が設定される節点間の面の識別子が境界条件に対応する所定の識別子になるように、節点の定義順序を修正する識別子修正部と、
を備える、タイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置。

【請求項9】

請求項１〜３、７のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空気入りタイヤをＦＥＭ（Finite Element Method；有限要素法）解析するために用いる、タイヤＦＥＭモデルの修正する方法、装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

タイヤＦＥＭモデルデータは、解析対象となる空気入りタイヤを複数の要素に分割したメッシュモデルであり、要素に対してグループが設定され、グループに対して部材の物理的性質を含むプロパティが設定されている。一つの部材は、１又は複数のグループで構成される。

【0003】

タイヤの主要部品として、ベルト、カーカスプライ、チェーハーなど、繊維をゴムでトッピングした部材がある。このような繊維部材は、特許文献２に示すように、膜要素として定義することができる。しかし、膜要素は厚みがなく面方向のみに力が作用する要素であるので、解析精度が良いとは言えない。

【0004】

解析精度の向上のため、昨今は、特許文献３に示すように、繊維部材を、異方性を有するソリッド要素として定義することが挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−５６３９２号公報

【特許文献2】特開２００３−９４９１６号公報

【特許文献3】特開２０１３−２３１４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

第１の課題として、異方性を有するソリッド要素として定義するにあたり、グループに設定するプロパティとして、向きに応じて物理的性質が異なる異方性プロパティを設定する。向きに応じて異なる物性値が定義されるので、繊維部材の全ての要素の面の向き（要素コネクティビティ）が揃っていることが重要になる。節点間の面の向きは、節点の定義順序に応じて設定される。特許文献１では、タイヤモデルを作成する際に、繊維部材の要素の接続性には言及していないが、節点の定義順序を統一することが記載されているようである。

【0007】

要素の接続性を担保するために自動要素生成ロジックが望まれるが、タイヤモデルの部材の形状及びその配置位置が種々異なるため、全てのタイヤモデルに対応する自動要素生成ロジックを提供することが難しい。

【0008】

また、タイヤモデルが一旦作成されたとしても、ユーザがタイヤモデルを手作業で変更する場合がある。この場合、繊維部材について、節点の定義順序を他の要素と同じ順序で定義するということを意識して変更しなければならないが、ユーザが定義を誤って設定してしまうおそれがある。この場合、節点間の面の向きが統一されず、異方性プロパティのために意図しない物理的特性が設定されることになり、結果、解析精度が低下してしまう。

【0009】

第２の課題として、繊維部材を構成する異方性要素群以外に、節点間の面の統一性が求められるものとしては、内圧が加わるタイヤ内面、接地候補面、又は、リムとの接触面を形成する要素群が挙げられる。

【0010】

本開示は、第１の課題及び第２の課題の少なくともいずれかに課題に着目してなされたものであって、その目的は、異方性要素群の接続性を担保可能又は節点間の面の統一性を担保可能なタイヤＦＥＭモデルデータを修正する方法、装置及びプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。

【0012】

すなわち、本開示のタイヤＦＥＭモデルデータを修正する方法は、
前記タイヤＦＥＭモデルデータは、要素に対してグループが設定され、グループに対してプロパティが設定されており、４つの節点で定義される要素が１列に配置され且つ同一グループに属し、節点間の面の向きに応じて物理的性質が異なる異方性プロパティが設定される異方性要素群を有し、前記異方性要素群に属する要素は、前記節点の定義順序に応じて節点間の面の向きが設定されており、
前記異方性要素群に対し、隣接要素のグループに基づき両端の要素を特定するステップと、
タイヤ子午線断面において、タイヤ赤道を始点としてトウまでのタイヤ内面に沿った軸をＳ座標とし、タイヤ内面を始点としてタイヤ外表面までのタイヤ厚み方向に沿った軸をＴ座標とした場合に、前記特定した両端の要素のうち１番要素を、Ｓ座標が小さいこと又はＴ座標が小さいことの少なくともいずれかの条件に基づき特定するステップと、
前記異方性要素群を構成する全ての要素について、前記１番要素から他端である終端要素まで順に、各４つの節点の定義順序が同一になるように修正するステップと、
を含む。

【0013】

本開示のタイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置は、
前記タイヤＦＥＭモデルデータは、要素に対してグループが設定され、グループに対してプロパティが設定されており、４つの節点で定義される要素が１列に配置され且つ同一グループに属し、節点間の面の向きに応じて物理的性質が異なる異方性プロパティが設定される異方性要素群を有し、前記異方性要素群に属する要素は、前記節点の定義順序に応じて節点間の面の向きが設定されており、
前記異方性要素群に対し、隣接要素のグループに基づき両端の要素を特定する両端要素特定部と、
タイヤ子午線断面において、タイヤ赤道を始点としてトウまでのタイヤ内面に沿った軸をＳ座標とし、タイヤ内面を始点としてタイヤ外表面までのタイヤ厚み方向に沿った軸をＴ座標とした場合に、前記特定した両端の要素のうち１番要素を、Ｓ座標が小さいこと又はＴ座標が小さいことの少なくともいずれかの条件に基づき特定する１番要素特定部と、
前記異方性要素群を構成する全ての要素について、前記１番要素から他端である終端要素まで順に、各４つの節点の定義順序が同一になるように修正する修正部と、
を備える。

【0014】

「１番要素」は、グループを構成する要素群がビード部にて巻き上げられている場合には、タイヤ赤道からビード部へ進み、ビード部で折り返して、タイヤ外表面側をタイヤ赤道まで進む順番で見た場合に、グループ内にて最も上流にある要素を意味し、グループを構成する要素群がビード部にて巻き上げられていない場合には、タイヤ赤道側からビード部側まで進む順番で見た場合に、グループ内にて最も上流にある要素を意味する。
タイヤモデルの部材の形状及びその配置位置が種々異なるため、ＸＹＺ座標では全てのタイヤモデルに対応する修正ロジックを提供することが難しいものの、このようにＳＴ座標を用いることで、異方性要素群に対してタイヤ内面側から外表面側に向けて節点の定義順序を同一順序となるように修正する自動修正ロジックを提供でき、その結果、異方性要素群の接続性を担保可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示の第１実施形態のタイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置を示すブロック図。

【図2】タイヤＦＥＭモデルデータの一例を示す図。

【図3】異方性プロパティが設定される異方性要素群に関する説明図。

【図4】異方性プロパティが設定される異方性要素群に生じる課題に関する説明図。

【図5】第１実施形態のモデル修正処理を示すフローチャート。

【図6】第２実施形態のタイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置を示すブロック図。

【図7】タイヤＦＥＭモデルデータに設定される境界条件に関する説明図。

【図8】第２実施形態のモデル修正処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜第１実施形態＞
以下、本開示の第１実施形態を、図面を参照して説明する。

【0017】

［タイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置］
本開示に係る装置１は、既存のタイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置である。
具体的に、図１に示すように、装置１は、モデル取得部１０と、両端要素特定部１１と、１番要素特定部１２と、ビードコア中心特定部１３と、巻き上げ判定部１４と、修正部１５と、を有する。これら各部１０〜１５は、ＣＰＵ、メモリ、各種インターフェイス等を備えたパソコン等の情報処理装置においてＣＰＵが予め記憶されている図示しない処理ルーチンを実行することによりソフトウェア及びハードウェアが協働して実現される。

【0018】

図１に示すモデル取得部１０は、図２に示すようなタイヤＦＥＭモデルデータを取得する。予め作成されたモデルデータをユーザが変更し、保存操作をしたときに、本装置による修正処理をするために、変更後のモデルデータを取得するようにすることが考えられる。勿論、モデル取得部１０が所定の手順に従って図面データからＦＥＭモデルを自動生成するようにしてもよい。

【0019】

タイヤＦＥＭモデルのうち修正対象となる要素群は、異方性要素群である。異方性要素群が複数組ある場合には、全ての異方性要素群を順次修正する。図３に示すように、本実施形態では、修正対象は、繊維部材を表す異方性要素群ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳ３，ＳＳ４，ＳＳ５であり、具体的には、ベルトを表す異方性要素群ＳＳ１，カーカスプライを表す異方性要素群ＳＳ２，チェーハーを表す異方性要素群ＳＳ３，ＳＳ４，ＳＳ５等が挙げられる。勿論、この３つに限定されるわけではなく、タイヤＦＥＭモデルに応じて異なる。異方性要素となる部材の他の例としては、キャッププライ、エッジプライ、サイドプライ、チッパーなどが挙げられる。タイヤＦＥＭモデルデータは、図２及び図３に示すように、要素に対してグループが設定されており、グループに対してプロパティが設定されている。異方性要素群は、タイヤ子午線断面において、帯状に配置されたもので、具体的には、４つの節点で定義される要素が１列に配置され且つ同一のグループに属する要素群である。異方性要素群のグループには、節点間の面の向きに応じて物理的性質が異なる異方性プロパティが設定されている。図３の例では、ベルトは、１つのグループ（ｇｒｏｕｐ＃１）で構成され、異方性要素群ＳＳ１で表現されている。カーカスプライは、１つのグループ（ｇｒｏｕｐ＃２）で構成され、異方性要素群ＳＳ２で表現されている。チェーハーは、複数（本実施形態では３つ）のグループ（ｇｒｏｕｐ＃３，ｇｒｏｕｐ＃４，ｇｒｏｕｐ＃５）で構成され、３組の異方性要素群ＳＳ３，ＳＳ４，ＳＳ５で表現されている。なお、図３の例では、説明の便宜上、チェーハーを複数グループで構成しているが、他の繊維部材を複数グループで構成してもよい。

【0020】

図３に示すように、異方性要素群に属する要素は、４つの節点の定義順序に応じて節点間の面の向きが設定されている。好ましい順番としては、第１節点ｎ１，第２節点ｎ２，第３節点ｎ３，第４節点ｎ４の順に設定される。第１節点ｎ１と第２節点ｎ２の間には面（ｆａｃｅ＃１）が矢印向きに定義されている。第２節点ｎ２と第３節点ｎ３の間には面（ｆａｃｅ＃２）が矢印向きに定義されている。第３節点ｎ３と第４節点ｎ４の間には面（ｆａｃｅ＃３）が矢印向きに定義されている。第４節点ｎ４と第１節点ｎ１の間には面（ｆａｃｅ＃４）が矢印向きに定義されている。例えば、ｆａｃｅ＃１はタイヤ内面側、ｆａｃｅ＃２はビード側、ｆａｃｅ＃３はタイヤ外表面側、ｆａｃｅ＃４はタイヤ赤道側に設定するのが好ましい。但し、タイヤ内面側から連続した要素群で、ビードコアで巻き上げられている部分はこの限りではない。

【0021】

図１に示す両端要素特定部１１は、異方性要素群（例えばＳＳ２）に対し、隣接要素のグループに基づき両端の要素Ｓ_１，Ｓ_Ｎを特定する。Ｎは異方性要素群を構成する要素数（同一グループに属する要素数）である。具体的には、異方性要素群ＳＳ２を構成する全要素Ｓ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）に対して判定を行う。注目要素Ｓ_ｉに隣接する４つの隣接要素のグループを参照し、３つの隣接要素のグループが異なるグループである場合には、注目要素Ｓ_ｉが両端の要素であると判定する。それ以外の場合は、注目要素Ｓ_ｉが両端の要素でないと判定する。

【0022】

図１に示す１番要素特定部１２は、両端要素特定部１１が特定した両端の要素Ｓ_１，Ｓ_Ｎのうち１番要素Ｓ_１を、Ｓ座標が小さいこと又はＴ座標が小さいことの少なくともいずれかの条件に基づき特定する。本明細書において「１番要素」は、グループを構成する要素群がビード部にて巻き上げられている場合には、タイヤ赤道からビード部へ進み、ビード部で折り返して、タイヤ外表面側をタイヤ赤道まで進む順番で見た場合に、グループ内にて最も上流にある要素を意味し、グループを構成する要素群がビード部にて巻き上げられていない場合には、タイヤ赤道側からビード部側まで進む順番で見た場合に、グループ内にて最も上流にある要素を意味する。図２に示すように、Ｓ座標は、タイヤ子午線断面において、タイヤ赤道ＣＬを始点としてトウまでのタイヤ内面に沿った軸である。Ｔ座標は、タイヤ内面を始点としてタイヤ外表面までのタイヤ厚み方向に沿った軸である。例えば、タイヤ内面におけるタイヤ赤道ＣＬの部位は、（Ｓ，Ｔ）＝（０，０）で表現できる。

【0023】

１番要素特定部１２は、異方性要素群がビードコア２に巻き上げられているかに応じて異なる処理を実行する。そのために、ビードコア中心特定部１３及び巻き上げ判定部１４が設けられている。

【0024】

図１に示すビードコア中心特定部１３は、ビードコア２の中心２ｃのＳ座標を特定する。ビードコア２は四角形、六角形などの多角形、円形又は楕円形などの特徴を有する。部材形状の特徴によってビードコア２を特定する。また、タイヤサイズに関するデータによってもビード部の大まかな位置が分かり、形状特徴によりマッチング可能である。

【0025】

図１に示す巻き上げ判定部１４は、異方性要素群がビードコアに巻き上げられているか否かを判定する。具体的には、異様性要素群の両端要素Ｓ_１，Ｓ_ＮのＳ座標がビードコア２の中心２ｃのＳ座標よりも小さく、且つ、異方性要素群を構成する全要素Ｓ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）に、ビードコア２の中心２ｃのＳ座標よりも大きいＳ座標が存在するという条件に合致するかを判定する。条件に合致する場合には、当該異方性要素群がビードコアに巻き上げられていると判定し、条件に合致しない場合には、当該異方性要素群がビードコアに巻き上げられていないと判定する。本実施形態では、要素を構成する第１節点のＳ座標のみを比較対象にしているが、第１〜４のいずれの節点のＳ座標を比較対象にしてもよい。

【0026】

１番要素特定部１２は、巻き上げ判定部１４にて修正対象の異方性要素群がビードコアに巻き上げられていないと判定された場合には、Ｓ座標が小さい方が１番要素Ｓ_１であると特定する。ビードコアに巻き上げられてない場合には、Ｓ座標の大小のみで判定できるからである。これは、通常のＸＹＺ座標系では判定が難しい。

【0027】

一方、１番要素特定部１２は、巻き上げ判定部１４にて修正対象の異方性要素群がビードコアに巻き上げられていると判定された場合には、Ｔ座標が小さい方が１番要素であると特定する。ビードコアに巻き上げられている場合には、巻き上げ端のＴ座標がタイヤ内面よりも必ず大きくなるため、Ｔ座標の大小のみで判定できるからである。これは、通常のＸＹＺ座標系では判定が難しい。

【0028】

図１に示す修正部１５は、修正対象の異方性要素群を構成する全ての要素Ｓ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）について、１番要素Ｓ_１から他端である終端要素Ｓ_Ｎまで順に、各々の４つの節点ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の定義順序が同一になるように修正する。このようにすれば、図３に示すように、異方性要素群の要素の節点間の面の向きが揃うことになる。

【0029】

また、図３に示すように、タイヤＦＥＭモデルデータに、１つの繊維部材（図中ではチェーハ）が、複数の異方性要素群ＳＳ３，ＳＳ４，ＳＳ５で表現され、これら異方性要素群ＳＳ３，ＳＳ４，ＳＳ５が１列に連続して配置されている場合がある。このような場合、修正部１５は、１番要素Ｓ_１から終端要素Ｓ_Ｎまで修正が完了し、終端要素Ｓ_Ｎの隣接要素が他の異方性要素群に属する場合には、前記隣接要素を１番要素として当該他の異方性要素群について節点の定義順序を修正し、前記他の異方性要素群の修正を、終端要素Ｓ_Ｎの隣接要素が他の異方性要素群に属さなくなるまで繰り返し実行する。

【0030】

図３の例で説明すると、異方性要素群ＳＳ３の１番要素Ｓ_１から終端要素Ｓ_Ｎまで修正が完了した場合、異方性要素群ＳＳ３の終端要素Ｓ_Ｎの隣接要素には、他の異方性要素群ＳＳ４に属する要素が存在する。よって、これを検知し、検知した隣接要素を１番要素Ｓ_１として他の異方性要素群ＳＳ４について節点の定義順序を修正する。異方性要素群ＳＳ４の１番要素Ｓ_１から終端要素Ｓ_Ｎまで修正が完了した場合、異方性要素群ＳＳ４の終端要素Ｓ_Ｎの隣接要素には、他の異方性要素群ＳＳ５に属する要素が存在する。よって、これを検知し、検知した隣接要素を１番要素Ｓ_１として他の異方性要素群ＳＳ５について節点の定義順序を修正する。異方性要素群ＳＳ５の１番要素Ｓ_１から終端要素Ｓ_Ｎまで修正が完了した場合、異方性要素群ＳＳ５の終端要素Ｓ_Ｎの隣接要素には、他の異方性要素群に属する要素が存在しないので、処理を終了する。隣接方向としては、第２節点と第３節点との間の面（ｆａｃｅ＃２）側というように検知方向を設定しておくことが挙げられる。

【0031】

例えば、モデル取得部１０が、Ｓ座標が小さい値から大きな値へ、且つ、Ｔ座標が小さい値から大きな値へ四角形要素を積み上げるように生成し、節点の定義をＳ座標が小さい方から大きい方に向けて行うことが考えられる。そうすれば、図４に示すように、ビードコア２への巻き上げ端部分において、面の向きが逆となる場合がある。このように生成されたタイヤＦＥＭモデルデータに対して、上記修正が特に有効である。

【0032】

［タイヤＦＥＭモデルデータを修正する方法］
上記装置１を用いて、タイヤＦＥＭモデルデータを修正する方法を、図５を用いて説明する。カーカスプライを表す異方性要素群ＳＳ２を修正する場合について説明する。

【0033】

まず、ステップＳ１００において、モデル取得部１０は、修正対象となるタイヤＦＥＭモデルデータを取得する。前記タイヤＦＥＭモデルデータは、要素に対してグループが設定され、グループに対してプロパティが設定されており、４つの節点で定義される要素が１列に配置され且つ同一グループに属し、節点間の面の向きに応じて物理的性質が異なる異方性プロパティが設定されている異方性要素群ＳＳ２を有する。異方性要素群ＳＳ２に属する要素は、節点の定義順序に応じて節点間の面の向きが設定されている。

【0034】

ステップＳ１０１〜Ｓ１０９について、異方性要素群毎に実行する。

【0035】

次のステップＳ１０１において、両端要素特定部１１は、対象の異方性要素群ＳＳ２に対し、隣接要素のグループに基づき両端の要素Ｓ_１，Ｓ_Ｎを特定する。

【0036】

次のステップＳ１０２において、ビードコア中心特定部１３は、ビードコア２の中心２ｃのＳ座標を特定する。

【0037】

次のステップＳ１０３において、巻き上げ判定部１４は、異方性要素群ＳＳ２の両端要素Ｓ_１，Ｓ_ＮのＳ座標がビードコア２の中心２ｃのＳ座標よりも小さく、且つ、異方性要素群ＳＳ２を構成するいずれかの要素に、ビードコア２の中心２ｃのＳ座標よりも大きいＳ座標が存在するという条件に合致する場合には、異方性要素群ＳＳ２がビードコアに巻き上げられていると判定し、条件に合致しない場合には異方性要素群ＳＳ２がビードコアに巻き上げられていないと判定する。

【0038】

次に、１番要素特定部１２は、異方性要素群ＳＳ２がビードコア２に巻き上げられていると判定された場合に（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｔ座標が小さい方が１番要素Ｓ_１であると特定する（Ｓ１０５）。一方、１番要素特定部１２は、異方性要素群ＳＳ２がビードコアに巻き上げられていないと判定された場合に（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ座標が小さい方が1番要素Ｓ_１であると特定する（Ｓ１０６）。

【0039】

次のステップＳ１０７において、修正部１５は、修正対象の異方性要素群ＳＳ２を構成する全ての要素Ｓ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）について、１番要素Ｓ_１から他端である終端要素Ｓ_Ｎまで順に、各４つの節点ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の定義順序が同一になるように修正する。注目要素Ｓ_ｉについて節点の定義順をチェックし、定義順が所定の順序でなければ修正し、定義順が所定の順序であれば、注目要素Ｓ_ｉを次の要素Ｓ_ｉ＋１にすればよい。

【0040】

上記にて処理対象は、異方性要素群ＳＳ２であるが、以下は説明の便宜のために異方性要素群ＳＳ３であるとする。ステップＳ１０７において、異方性要素群ＳＳ３の１番要素Ｓ_１から終端要素Ｓ_Ｎまで修正が完了すると、次のステップＳ１０８において、終端要素Ｓ_Ｎの隣接要素が他の異方性要素群に属するかを判定する。属する場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）には、当該隣接要素を１番要素として当該他の異方性要素群ＳＳ４について節点の定義順序を修正する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９にて行う他の異方性要素群ＳＳ４，ＳＳ５は、終端要素Ｓ_Ｎの隣接要素が他の異方性要素群に属さなくなるまで（Ｓ１０８：ＮＯ）繰り返し実行する。

【0041】

以上のように、本実施形態のタイヤＦＥＭモデルデータを修正する方法は、
前記タイヤＦＥＭモデルデータは、要素に対してグループが設定され、グループに対してプロパティが設定されており、４つの節点で定義される要素が１列に配置され且つ同一グループに属し、節点間の面の向きに応じて物理的性質が異なる異方性プロパティが設定されている異方性要素群ＳＳ２を有し、異方性要素群ＳＳ２に属する要素は、節点ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の定義順序に応じて節点間の面の向きが設定されており、
異方性要素群ＳＳ２に対し、隣接要素のグループに基づき両端の要素Ｓ_１，Ｓ_Ｎを特定するステップ（Ｓ１０１）と、
タイヤ子午線断面において、タイヤ赤道ＣＬを始点としてトウまでのタイヤ内面に沿った軸をＳ座標とし、タイヤ内面を始点としてタイヤ外表面までのタイヤ厚み方向に沿った軸をＴ座標とした場合に、特定した両端の要素Ｓ_１，Ｓ_Ｎのうち１番要素Ｓ_１を、Ｓ座標が小さいこと又はＴ座標が小さいことの少なくともいずれかの条件に基づき特定するステップ（Ｓ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６）と、
異方性要素群ＳＳ２を構成する全ての要素Ｓ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）について、１番要素Ｓ_１から他端である終端要素Ｓ_Ｎまで順に、各４つの節点ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の定義順序が同一になるように修正するステップ（Ｓ１０７）と、
を含む。

【0042】

本実施形態のタイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置１は、
前記タイヤＦＥＭモデルデータは、要素に対してグループが設定され、グループに対してプロパティが設定されており、４つの節点で定義される要素が１列に配置され且つ同一グループに属し、節点間の面の向きに応じて物理的性質が異なる異方性プロパティが設定されている異方性要素群ＳＳ２を有し、異方性要素群ＳＳ２に属する要素は、節点ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の定義順序に応じて節点間の面の向きが設定されており、
異方性要素群ＳＳ２に対し、隣接要素のグループに基づき両端の要素Ｓ_１，Ｓ_Ｎを特定する両端要素特定部１１と、
タイヤ子午線断面において、タイヤ赤道ＣＬを始点としてトウまでのタイヤ内面に沿った軸をＳ座標とし、タイヤ内面を始点としてタイヤ外表面までのタイヤ厚み方向に沿った軸をＴ座標とした場合に、特定した両端の要素Ｓ_１，Ｓ_Ｎのうち１番要素Ｓ_１を、Ｓ座標が小さいこと又はＴ座標が小さいことの少なくともいずれかの条件に基づき特定する１番要素特定部１２と、
異方性要素群ＳＳ２を構成する全ての要素Ｓ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）について、１番要素Ｓ_１から他端である終端要素Ｓ_Ｎまで順に、各４つの節点ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の定義順序が同一になるように修正する修正部１５と、
を備える。

【0043】

タイヤモデルの部材の形状及びその配置位置が種々異なるため、ＸＹＺ座標では全てのタイヤモデルに対応する修正ロジックを提供することが難しいものの、このようにＳＴ座標を用いることで、異方性要素群ＳＳ２に対してタイヤ内面側から外表面側に向けて節点の定義順序を同一順序となるように修正する自動修正ロジックを提供でき、その結果、異方性要素群の接続性を担保可能となる。

【0044】

本実施形態の方法において、
ビードコア２の中心２ｃのＳ座標を特定するステップ（Ｓ１０２）と、
異方性要素群ＳＳ２の両端要素Ｓ_１，Ｓ_ＮのＳ座標がビードコア２の中心２ｃのＳ座標よりも小さく、且つ、異方性要素群ＳＳ２を構成するいずれかの要素に、ビードコア２の中心２ｃのＳ座標よりも大きいＳ座標が存在するという条件に合致する場合には、異方性要素群ＳＳ２がビードコア２に巻き上げられていると判定し、条件に合致しない場合には異方性要素群ＳＳ２がビードコア２に巻き上げられていないと判定するステップ（Ｓ１０３）と、
を含み、
１番要素Ｓ_１を特定するステップ（Ｓ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６）は、異方性要素群ＳＳ２がビードコア２に巻き上げられていると判定された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）に、Ｔ座標が小さい方が１番要素Ｓ_１であると特定し（Ｓ１０５）、異方性要素群ＳＳ２がビードコア２に巻き上げられていないと判定された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）に、Ｓ座標が小さい方が１番要素Ｓ_１であると特定する（Ｓ１０６）。

【0045】

本実施形態の装置において、
ビードコア２の中心２ｃのＳ座標を特定するビードコア中心特定部１３と、
異方性要素群ＳＳ２の両端要素Ｓ_１，Ｓ_ＮのＳ座標がビードコア２の中心２ｃのＳ座標よりも小さく、且つ、異方性要素群ＳＳ２を構成するいずれかの要素に、ビードコア２の中心２ｃのＳ座標よりも大きいＳ座標が存在するという条件に合致する場合には、異方性要素群ＳＳ２がビードコア２に巻き上げられていると判定し、条件に合致しない場合には異方性要素群ＳＳ２がビードコア２に巻き上げられていないと判定する巻き上げ判定部１４と、
を備え、
１番要素特定部１２は、巻き上げ判定部１４によって異方性要素群ＳＳ２がビードコア２に巻き上げられていると判定された場合に、Ｔ座標が小さい方が１番要素Ｓ_１であると特定し、異方性要素群ＳＳ２がビードコア２に巻き上げられていないと判定された場合に、Ｓ座標が小さい方が１番要素Ｓ_１であると特定する。

【0046】

特にビードコアへ巻き上げられている部材（チェーハ）は、必ずタイヤ赤道ＣＬを通るとは限らないので処理が難しい。しかし、本実施形態の方法及び装置によれば、ビードコア２への巻き上げの有無を判定し、巻き上げの有無に応じた部材配置パターンの特性を利用しているので、適切な認識が可能となる。例えば、図３に示すチェーハーのように、１番要素Ｓ_１よりも他端である終端要素Ｓ_ＮのＳ座標が小さい場合であっても、適切に１番要素Ｓ_１を認識できる。

【0047】

本実施形態のプログラムは、上記方法を構成する各ステップをコンピュータに実行させるプログラムである。
これらプログラムを実行することによっても、上記方法の奏する作用効果を得ることが可能となる。言い換えると、上記方法を使用しているとも言える。

【0048】

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0049】

＜第２実施形態＞
以下、本開示の第２実施形態を、図面を参照して説明する。第１実施形態と同じ部分は同じ符号を付けて説明を省略する。

【0050】

［タイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置］
本開示に係る装置２は、既存のタイヤＦＥＭモデルデータを修正する装置である。
具体的に、図６に示すように、装置２は、モデル取得部１０と、要素群特定部２１と、識別子修正部２２と、を有する。これら各部１０，２１，２２は、ＣＰＵ、メモリ、各種インターフェイス等を備えたパソコン等の情報処理装置においてＣＰＵが予め記憶されている図示しない処理ルーチンを実行することによりソフトウェア及びハードウェアが協働して実現される。

【0051】

モデル取得部１０は第１実施形態と同一である。図７に示すように、タイヤＦＥＭモデルデータは、複数節点で定義される要素を有する。節点の定義順序に応じて節点間の面の識別子が定義されている。定義順序で設定される識別子は、第１実施形態と同一である。図７に示すように、タイヤＦＥＭモデルデータには、内圧をかける面（一点鎖線で示す）、路面と接地し得る接地候補面を形成する接地候補節点（矢印で示す）、及び、リムと接触し得る接触候補面を形成する接触候補節点（○印で示す）が境界条件として設定されている。勿論、少なくともいずれかの境界条件が設定されていればよい。内圧がかかる面の識別子は、第１節点と第２節点の間に定義されるｆａｃｅ＃１とし、接地候補節点間の面の識別子及び接触候補節点間の面の識別子は、第３節点と第４節点の間に定義されるｆａｃｅ＃３とすることが挙げられる。なお、本実施形態では、識別子は面番号であり、図７の例にも限定されなくてもよい。

【0052】

図６に示す要素群特定部２１は、上記境界条件が設定された要素群を特定する。

【0053】

図６に示す識別子修正部２２は、要素群特定部２１が特定した要素群を構成する全ての要素について、境界条件が設定される節点間の面の識別子が境界条件に対応する所定の識別子になるように、節点の定義順序を修正する。例えば、内圧がかかる面の識別子がｆａｃｅ＃１となるように、節点の定義順序を修正する。接地候補節点間の面の識別子及び接触候補節点間の面の識別子は、ｆａｃｅ＃３となるように、節点の定義順序を修正する。

【0054】

［タイヤＦＥＭモデルデータを修正する方法］
上記装置２を用いて、タイヤＦＥＭモデルデータを修正する方法を、図８を用いて説明する。まず、ステップＳ２０１において、モデル取得部１０は、修正対象となるタイヤＦＥＭモデルデータを取得する。ステップＳ２０２〜Ｓ２０３について、境界条件毎に実行する。ステップＳ２０２において、要素群特定部２１は、上記境界条件が設定された要素群を特定する。次のステップＳ２０３において、識別子修正部２２は、要素群特定部２１が特定した要素群を構成する全ての要素について、境界条件が設定される節点間の面の識別子が境界条件に対応する所定の識別子になるように、節点の定義順序を修正する。

【0055】

このようにすれば、内圧が加わるタイヤ内面、接地候補面、又は、リムとの接触候補面の識別子が境界条件に対応する識別子に統一される。このように統一性があると、要素の向きを要素毎に確認することなく、面の識別子でシミュレーション結果の値を取り出せばよく、事後処理が容易となる。特に内圧がかかる面などのタイヤ内面側の面の識別子（ｆａｃｅ＃１）とし、接地又は接触するタイヤ外表面側の面の識別子（ｆａｃｅ＃３）と統一するように修正するので、モデル全体として要素の接続性が統一され、接地分布などの算出結果を取り扱いやすくなる。

【0056】

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0057】

１１…両端要素特定部
１２…１番要素特定部
１３…ビードコア中心特定部
１４…巻き上げ判定部
１５…修正部
２１…要素群特定部
２２…識別子修正部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】