轮胎劣化状态预测方法技术

一种轮胎劣化状态预测方法，使用由多个要素构成的轮胎模型通过计算机来预测轮胎的劣化状态，该预测方法包括：信息获取步骤，获取与使用环境有关的信息以及与轮胎特性有关的信息，与使用环境有关的信息包含轮胎使用时的气室内的压力的历史记录及温度的历史记录、作用于该轮胎的荷载的历史记录，与轮胎特性有关的信息包含构成轮胎的构件的材料特性；温度历史记录计算步骤，根据通过信息获取步骤获取的各信息来对每个要素计算所述轮胎的温度历史记录；氧浓度历史记录计算步骤，根据各信息和每个要素的温度历史记录来对每个要素计算氧浓度历史记录；以及轮胎劣化状态评价步骤，根据每个要素的氧浓度历史记录来评价轮胎的劣化状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎劣化状态预测方法
本专利技术涉及一种轮胎劣化状态预测方法，特别是涉及预测使用中、使用完的轮胎的劣化状态的方法。
技术介绍
以往，作为轮胎的再生方法，进行去除磨损的胎面胶后重新贴胎面胶的翻新。在该翻新中重复利用胎面胶以外的部分、所谓胎体(Tirecase)，因此预测劣化状态来判定胎体自身是否有能够耐受重复利用的寿命。例如在专利文献1中，通过付与假定了轮胎的变形、轮胎的使用环境的对轮胎的输入荷载、使用中的环境温度等条件并对轮胎的温度的分布状态进行数值分析来预测轮胎的劣化状态。另外，在非专利文献1中，通过假定轮胎的使用状态并对轮胎的温度为60～70℃时的橡胶构件中的氧浓度进行数值分析来预测氧化造成的橡胶构件的劣化状态。专利文献1：日本特开2010-167847号公报非专利文献1：KevinR.J.Ellwood、JohnBaldwin、DavidR.Bauer著、“NumericalSimulationofThermalOxidationinAutomotiveTires”、RubberChemistryandTechnology，Vol.79No.22006
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，专利文献1所涉及的预测是只根据温度来预测轮胎的劣化状态，因此预测精度有改善的余地。另外，在非专利文献1所涉及的预测中示出加热中的氧化对轮胎的劣化造成的影响强，但是没有考虑轮胎实际使用时轮胎各部的温度随时间经过的变化，预测精度仍然有改善的余地。本专利技术是鉴于所述问题而作出的，其目的在于提供一种能够提高使用中、使用完的轮胎等的劣化状态的预测精度的轮胎劣化状态预测方法。用于解决问题的方案作为用于解决所述课题的轮胎劣化状态预测方法的方式是以下一种轮胎劣化状态预测方法，使用由多个要素构成的轮胎模型通过计算机来预测轮胎的劣化状态，该轮胎劣化状态预测方法包括：信息获取步骤，获取与使用环境有关的信息以及与轮胎特性有关的信息，与使用环境有关的信息包含轮胎使用时的气室内的压力的历史记录及温度的历史记录、作用于该轮胎的荷载的历史记录，与轮胎特性有关的信息包含构成轮胎的构件的材料特性；温度历史记录计算步骤，根据通过信息获取步骤获取得到的各信息来对每个要素计算所述轮胎的温度历史记录；氧浓度历史记录计算步骤，根据各信息和每个要素的温度历史记录来对每个要素计算氧浓度历史记录；以及轮胎劣化状态评价步骤，根据每个要素的氧浓度历史记录来评价轮胎的劣化状态。根据本方式，通过计算而不是实测来求出劣化状态，因此能够实时地掌握使用中的轮胎、使用完的轮胎的剩余耐久性，能够高精度地掌握轮胎的寿命、直至翻新为止的允许时间等。另外，对表示轮胎内部的每个要素进行预测，因此还能够掌握无法实测的轮胎橡胶中的劣化状态。由此，可知轮胎中的哪个位置的劣化进展，因此能够高精度地掌握轮胎的剩余寿命，能够事先防止在使用中轮胎发生故障。附图说明图1是轮胎劣化状态预测装置的结构图。图2是轮胎劣化状态预测装置的框图。图3是表示轮胎截面图和轮胎模型的图。图4是表示tanδ与温度T的关系的曲线。图5是表示计算得到的温度历史记录线和氧浓度历史记录线的图。图6是表示轮胎劣化状态预测装置1的概要处理的流程图。图7是表示初始设定处理S100的详细处理的流程图。图8是表示温度历史记录计算处理S200的详细处理的流程图。图9是表示氧浓度历史记录计算S300的详细处理的流程图。图10是表示劣化状态评价处理S400的详细处理的流程图。下面通过专利技术的实施方式来详细说明本专利技术，但是以下的实施方式并不是用于限定权利要求书所涉及的专利技术，另外，并非在实施方式中说明的特征的组合的全部均是专利技术的解决方法所必需的，也包括选择性地采用的结构。具体实施方式图1是轮胎劣化状态预测装置1的结构图。轮胎劣化状态预测装置1具备：作为硬件资源而设置的作为运算单元的CPU10，其由所谓的计算机构成；包含ROM、RAM等的存储单元12；键盘、鼠标或者磁、光学驱动器等输入单元14；监视器等显示单元16；网络接口、连接外部设备等的外部连接接口(外部IF)18等。CPU10按照存储单元12中保存的各程序来执行后述的处理，由此使轮胎劣化状态预测装置1作为后述的各单元发挥功能。轮胎劣化状态预测装置1根据使用中的轮胎、使用完的轮胎的使用环境，通过仿真来预测轮胎胎体(tirecase)的劣化状态。此外，在本实施方式中，以从新轮胎安装时起至当前时间点(需要掌握轮胎的劣化状态时)为止进行预测来进行说明。图2是轮胎劣化状态预测装置1的框图。如图2的(a)所示，轮胎劣化状态预测装置1使用由多个要素以能够进行数值分析的方式构成的轮胎模型M来预测使用中的轮胎的劣化状态。轮胎劣化状态预测装置1具备：模型读入单元20，其读入轮胎模型M；信息获取单元24，其读入与轮胎R的使用环境有关的信息A和与轮胎特性有关的信息B；物理性质值设定单元28，其对轮胎模型M设定构成实际的轮胎R的构件的物理性质值；温度历史记录计算单元30，其根据由信息获取单元24获取得到的信息A、B来计算轮胎R的使用期间中的温度历史记录；氧浓度历史记录计算单元50，其根据由信息获取单元24获取得到的信息A、B和由温度历史记录计算单元30计算得到的温度历史记录来计算轮胎R的使用期间中的氧浓度历史记录；劣化状态评价单元60，其根据由氧浓度历史记录计算单元50计算得到的氧浓度历史记录来评价轮胎的劣化状态；以及输出处理单元70，其执行评价结果的输出处理。模型读入单元20执行仿真模型的读入，该仿真模型用于通过计算机来对成为对象的轮胎R的劣化状态进行仿真。仿真模型例如由将对象的轮胎R建模所得到的轮胎模型M、将轮胎R安装到轮毂后的轮毂模型Mr、将由安装到轮毂的轮胎R和轮毂包围的空间建模所得到的气室模型Mc、将路面建模所得到的路面模型N等构成。此外，也能够省略轮毂模型Mr和气室模型Mc，对划分出轮胎内周面的气室的要素(节点)、与轮胎外周面的轮毂模型Mr相接触的要素(节点)设定所需的边界条件。图3的(a)是表示成为预测对象的轮胎R的结构的截面图。如该图所示，轮胎R在胎体82(carcass)的胎冠区的外周侧设置有由一张以上的带束帘布层(beltply)构成的带束层83，该胎体82由在由胎圈芯81和胎圈填胶84形成的一对胎圈加强层(beadstiffeners)之间以环形延伸的一张以上的胎体帘布层构成。在胎体82与带束层83的端部侧之间设置有带束层下垫胶(beltunderrubber)90。在带束层83的轮胎径向外侧按顺序设置有基部胶88和胎面胶89。在胎体82的侧面区外侧设置有从胎圈部侧抵接到轮毂的轮毂护胶(rimcushionrubber)86和侧面橡胶87。在胎体82的内侧整个区域设置有用于提高气室内气密性的气密层85。图3的(b)、(c)是表示与轮胎R对应的轮胎模型M的一个例子的图。图3的(b)所示的轮胎模型M是根据图3的(a)所示的轮胎R的截面图来制作的截面模型。在本实施方式中，轮胎模型M由二维的截面模型和三维的立体模型构成。截面模型是根据与图3的(a)所示的截面图对应的轮胎设计时的CAD数据，将构成轮胎R的每个构件分割为多个要素来制作的。例如，在该截面模型中以平面要素分割只由橡胶构件构成的胎圈填胶84、气密层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎劣化状态预测方法，使用由多个要素构成的轮胎模型通过计算机来预测轮胎的劣化状态，该轮胎劣化状态预测方法的特征在于，包括：信息获取步骤，获取与使用环境有关的信息以及与轮胎特性有关的信息，与使用环境有关的信息包含所述轮胎使用时的气室内的压力的历史记录及温度的历史记录、作用于该轮胎的荷载的历史记录，与轮胎特性有关的信息包含构成所述轮胎的构件的材料特性；温度历史记录计算步骤，根据通过所述信息获取步骤获取得到的各信息来对每个所述要素计算所述轮胎的温度历史记录；氧浓度历史记录计算步骤，根据所述各信息和每个所述要素的温度历史记录来对每个所述要素计算氧浓度历史记录；以及轮胎劣化状态评价步骤，根据每个所述要素的氧浓度历史记录来评价轮胎的劣化状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.09 JP 2016-1154801.一种轮胎劣化状态预测方法，使用由多个要素构成的轮胎模型通过计算机来预测轮胎的劣化状态，该轮胎劣化状态预测方法的特征在于，包括：信息获取步骤，获取与使用环境有关的信息以及与轮胎特性有关的信息，与使用环境有关的信息包含所述轮胎使用时的气室内的压力的历史记录及温度的历史记录、作用于该轮胎的荷载的历史记录，与轮胎特性有关的信息包含构成所述轮胎的构件的材料特性；温度历史记录计算步骤，根据通过所述信息获取步骤获取得到的各信息来对每个所述要素计算所述轮胎的温度历史记录；氧浓度历史记录计算步骤，根据所述各信息和每个所述要素的温度历史记录来对每个所述要素计算氧浓度历史记录；以及轮胎劣化状态评价步骤，根据每个所述要素的氧浓度历史记录来...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村大祐，酒井惠市，山崎慎一郎，小森盛太，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本,JP