SIMULIA：高度なタイヤエンジニアリングと設計ソリューション

車を運転したり乗ったりしたことがある人、または人口密集地域を訪れたことがある人なら、交通渋滞を経験したことがあるでしょう。道路を走る車両とドライバーの数は非常に多く、ストレスを感じているドライバーにとって悪いニュースは、この数が今後数年でさらに増えることです。実際、業界アナリストは、世界の走行距離が2030年までに2倍の20兆マイルになると予測しています。これはほとんどの人を恐れさせ、環境への懸念を増大させますが、自動車とタイヤメーカーにとっては良いニュースです。

電動化と自動運転がもたらす新たな課題

これは環境災害にはならないかもしれません。自動車は電動化に向かっており続けています。この変化は、自動運転車への移行とともに、タイヤメーカーを含む業界のほとんどのメーカーに新たな課題をもたらします。タイヤの需要が増加し続ける一方で、規制と技術が「よりグリーンで」接続されたタイヤへと向かっているからです。

タイヤ設計における「マジックトライアングル」

高品質なタイヤを設計する際には多くの要因を考慮する必要があります。その中でも特に重要なのが、いわゆる「マジックトライアングル」と呼ばれる、ウェットグリップ、耐摩耗性、転がり抵抗の3要素です。これらの要素間にはトレードオフの課題が存在します：ウェットvsドライグリップ、グリップvs耐摩耗、耐摩耗vs転がり抵抗など。空気抵抗、騒音、振動など、その他の変数も考慮する必要があります。

テストの高コストと変動条件への対応

これらの要因をテストすることはエンジニアにとって高コストであり、極端な高温・低温などの変動条件での性能予測の必要性によってさらに作業が複雑になります。例えば、極寒ではタイヤの空気圧が低下し、極端な高温では最悪の場合バーストのリスクがあります。

SIMULIAの統合タイヤ設計・エンジニアリングソリューション

SIMULIAは、タイヤ開発プロセスのあらゆる側面に対応する完全で統合されたタイヤ設計・エンジニアリングソリューションを提供します。このソリューションは、タイヤ設計の2つの主要な側面に焦点を当てています：グリーンタイヤプロセス（タイヤが加硫される前のエンジニアリング）と加硫タイヤプロセス（タイヤの加硫）。加硫は、タイヤを金型内で圧力をかけて最終形状（トレッドを含む）を与えるプロセスです。これら2つのプロセスは密接に関連しており、多くの反復と最適化が必要です。

高度なシミュレーションによる性能検証

加硫タイヤ用の適切なトレッドが設計されると、期待される性能目標を満たすために複数の種類の高度なシミュレーションが実施されます。

このソリューションのメリット

このソリューションのメリットは多岐にわたります。完全自動化されたプロセスにより、実験計画法を用いた設計空間の探査が容易になり、統合された設計とシミュレーションプロセスを単一の環境で活用できます。これらのシミュレーションプロセスには、ハイドロプレーニング性能評価のためのAbaqus/XFlow共同シミュレーション、空気抵抗計算のためのPowerFLOW、車両システムダイナミクスのためのSimpackとDymolaが含まれます。これらのソリューションは、分野横断的な完全なデジタル継続性とトレーサビリティを提供し、エンジニアは同じ時間でより多くの検証サイクルを、より高い信頼性で実行できます。

この統合ソリューションにより、主要なタイヤ性能評価時間を数日から数週間からわずか数時間に短縮できます。高忠実度シミュレーションは、バーチャル検証により大幅なコスト削減ももたらします。タイヤ需要の増加に伴い、これらの時間とコストの削減はメーカーにとって極めて重要です。

変わらないタイヤへの要求

私たちが知る車両は、より効率的で環境に優しいものへと変化しており、電気自動車と自律走行車への劇的なシフトが進んでいます。しかし、一つだけ変わらないことがあります：どれほど高度な車両であっても、長持ちし、安全で快適、静かな乗り心地を提供するタイヤが常に必要です。走行距離が増えるにつれ、タイヤエンジニアは数量の需要に対応するだけでなく、品質を向上させ、タイヤが追加の走行距離に耐えられるようにしなければなりません。