機械の研究 2023年8月1日発売 第75巻 第8号

説明

巻頭記事「タイヤ振動解析用数理モデルの構築」

いま、自動車業界はCASE（Connected, Autonomous, Share & Services, and Electric）に代表される100年に一度の変革期にあるとされている。個人的には技術は常に進化しており、そういった意味ではいつでも変革期にあるわけだが、CASEは異なる様相を呈している。“車内”空間の概念から車“室内”空間への変革を表しており、これまで自動車内で楽しめなかったアクティビティが可能になる世の中がくるようである。自動車に求める価値観の変化は、そのまま自動車産業への打撃になりかねず、由々しき事態といえる。

一方で、空間をゆがめる技術や常温・常圧下で使用可能な超電導体が発明されない限り、輸送機械としての自動車はなくなることはないし、タイヤもなくなることはない。車“室内”空間が心地良い場所であるためには、加減速が感じにくい車両制御や、振動騒音の低減といった従来からある技術の高度化は必要不可欠である。

タイヤは路面に対して相対運動をおこなうための重要部品であり、車両運動性能や路面の凹凸を緩和する機能を有している。タイヤの仕様を含めたシャシー全体の仕様検討を効率よく同時に進めるためには、タイヤの物理モデルを使うことが有効である。例えばタイヤの各部位の剛性値とコーナリング特性や振動特性の因果関係を把握できれば、タイヤとシャシー全体の仕様検討を同時に進めることができる。そのため、詳細なCADデータが存在しない設計初期段階において利用できる簡易物理モデルの開発は重要といえる。開発ツールとしての数理モデルの構築は、開発工程の短縮に大きく役に立つ。本稿ではタイヤの振動解析用の数理モデルを、理論的背景を含め解説する。

早稲田大学 理工学術院 准教授（テニュアトラック）
松原真己