競争優位性の獲得：迅速なモデリングとパフォーマンス最適化のための新しいシミュレーション技術
現代のタイヤ産業
業界アナリストは、2030年までに世界人口の移動距離が20兆マイルに倍増し、最も近い恒星までの距離とほぼ同じになると予想しています。また、ほとんどの自動車部品の効率化と機能強化を要求する代替自動車技術が勢いを増しています。市場で競争するために、OEMと自動車部品サプライヤーは、さまざまな方法で最適化されたソリューションを提供するため懸命に取り組んでいます。安全性、価格、寿命、燃費、乗り心地などのパフォーマンスパラメータは重要です。車両のパフォーマンスに影響を与えるパラメータは多数ありますが、タイヤはこれらすべての領域で重要な役割を担っています。車で唯一路面に接するこの黒いドーナツは、牽引力、快適性、耐久性、エネルギー効率、全体的なコストの点でバランスをとる役割を果たします。200種類を超える材料の慎重な配合と数百万ドル規模の製造機械により、これらの精密に設計されたタイヤは、さまざまな運転条件で優れた性能を発揮する必要があります。インダストリー4.0、サステナビリティ、原材料市場の動向、電気自動車、自動運転車といった業界全体のトレンドに対応し、タイヤメーカーは設計プロセスの早い段階から革新的なエンジニアリングソリューションを導入しています。高度なシミュレーションが設計に統合され、生産時間とコストを犠牲にすることなく、タイヤメーカーは先駆的な手法で開発を進めることができます。.
タイヤ産業向けシミュレーション
タイヤ・ゴム業界は、様々な技術的課題を抱えながら、エンジニアリング設計、製造、適用、そしてエンジニアリングシミュレーションにおいて、常に最先端技術を求めています。タイヤは複雑で高度に非線形な部品であるため、その性能をモデル化するには高度な専門知識と専門性が必要です。数多くの車両モデルがチャートを走行する中で、タイヤメーカーは様々な設計を開発し、シミュレーション技術の力を活用して仮想的にテストを行い、開発すべき最適なタイヤコンセプトを選定しています。.
FEMシミュレーションでは、
耐久性 – タイヤの寿命期間中にタイヤが故障しないことを保証する。
トレッドの摩耗 – タイヤのトレッドは、できるだけ均一に、できるだけ長く摩耗することが望ましい。
環境への配慮 ― タイヤの転がり抵抗の低減。
車両の操縦性 – 最適な制動性能、トラクション性能、および緊急時の操縦性を実現するために、車両に装着されたタイヤ。
車両の快適性 – 騒音、振動、不快感（NVH）性能を最適化したタイヤ。
タイヤは非常に複雑な製品であり、その特性はタイヤ自体の設計（材質、トレッドパターン、カーカス剛性など）、タイヤ内の空気圧、路面のテクスチャなど、様々な要因によって左右されます。タイヤの物理特性を記述し、数学的に分析・評価するためのモデリング手法は数多く開発されています。DEPの経験豊富な製品開発・エンジニアリングチームは、タイヤシミュレーションの課題を深く理解しており、最適なソリューションを導き出すために、タイヤシミュレーションの様々な側面に常に重点的に取り組んでいます。.
DEPのタイヤモデリングソリューション
タイヤの設計は、夏、冬、モンスーンといった様々な気象条件に耐えられるよう設計されなければなりません。そのため、自動車メーカーやタイヤメーカーは、タイヤ設計の分野で正確な仕様を把握するために多大な労力を費やしています。タイヤのトレッドには、高さや幅の仕様が異なる溝やリブが設けられており、接合部の各節点を一致させる必要があるため、六角形メッシュの構築は困難な作業となります。モデリングには数時間を要し、モデリングの専門知識が求められます。.
Detroit Engineered Products (DEP) は、タイヤの2D構造のメッシュモデル作成を支援する独自のプラットフォーム「MeshWorks」を提供しており、この2Dモデルは解析に使用できます。2D解析結果に満足したら、2Dモデルを3Dモデルに変換できます。タイヤバルブに空気圧を適用したり、車両の荷重をタイヤに負荷して接地面を解析したりする計算は、3Dモデルで実行できます。さらに、ドライビングシミュレーションなどの追加シミュレーションも3Dモデル上で実行できます。モーフィングとパラメータ化技術はタイヤの性能向上に重要な役割を果たし、あらゆる条件に対応できるようトレッドパターンを最適化しながら、理想的なブレーキング挙動を確保します。.
DEP MeshWorksは、高度な自動化により、迅速なヘキサメッシュモデリングを実現します。最小限のユーザー入力で高品質なメッシュを生成でき、メッシュ作成の専門家を必要とせず、エンジニア自身で作業できます。DEP MeshWorksのメッシュモデリングツールは、オートバイ用タイヤ、乗用車用タイヤ、オフロード用タイヤに適用できます。.
