走行中のゴムタイヤの変形解析(DIC解析)

走行中のタイヤの変形をVision Research Inc.（米国）製ハイスピードカメラPhantom VEO-E 310のモノクロモデルを用いて可視化撮影しDIC解析にてひずみの解析を行いました。Phantom VEO-E 310はISO感度モノクロ：16,000、カラー：2,000の高感度と、フル解像度1,280ｘ800ピクセル時に3,200コマ／秒の撮影能力を有しております。サイズは125x125x111mm、1.8kgと非常にコンパクトかつ軽量で可搬性にも優れたバランスの取れたモデルとなっております。

本事例では、走行中のタイヤが路面に面したときに変更する様子を撮影し、DIC解析によってひずみ分布の解析を行いました。DIC(Digital Image Correlation：デジタル画像相関法)解析とは被写体にスペックルパターンと呼ばれるランダムな模様のパターンを塗布し、高速度カメラで撮影した変形前後の画像を使用しパターンを捜索、演算解析を行い、ひずみを可視化解析する手法です。一般的な歪計測に使用されるひずみゲージと異なり非接触にて計測が可能なことが大きな特長です。このようなDICによる解析は新製品の開発や、落下・衝撃・引張による耐久性の試験など様々な研究で活用されております。今回のようにタイヤに関わる研究は様々行われておりますが、走行中のタイヤに発生する応力、ひずみを可視化解析することによって、タイヤの素材の物性や耐久力などを紐解くヒントとなり、より高品質な製品開発に役立てられます。今回はタイヤにチョークの粉をまぶしスペックルパターンとして使用し解析を行いました。時系列でひずみの様子を観察できるため、様々な応用が可能です。