1。理論モデリング：
* ニュートンの動きの法則： 彼らは、車に作用する力を説明するための基本的な動きの法則から始めます。
* 摩擦： タイヤによって及ぼす主な力は摩擦です。物理学者は、さまざまな種類の摩擦をモデル化します。
* ローリング抵抗： これは、タイヤが転がっているときのタイヤと路面の間の摩擦です。タイヤの変形、路面の状態、タイヤの圧力などの要因に依存します。
* 静的摩擦： これは、車が加速またはブレーキをかけているときにタイヤが滑るのを防ぐ摩擦です。
* 運動摩擦： これは、スキッド中のように、タイヤが滑っているときに発生する摩擦です。
* 空力力： これらの力は、車の形と速度に依存します。物理学者には、モデルに空気抵抗力と揚力力が含まれます。
* エンジンと駆動列車の力： 物理学者には、エンジンによって生成され、ホイールに送信されるトルクとパワーが含まれます。
* タイヤの変形と接触パッチ： 物理学者は、タイヤが荷重下でどのように変形するか、および路面との接触パッチがどのように変化するかというモデルを開発します。これは、ローリング抵抗とグリップを理解するために重要です。
2。実験分析：
* 計装タイヤ： 物理学者は、センサーを装備した特殊なタイヤを使用して、運転中にさまざまなパラメーターを測定します。
* タイヤ圧力： 圧力が変形とローリング抵抗にどのように影響するかを理解する。
* ホイール速度： スリップを測定し、タイヤに作用する力を計算します。
* タイヤ温度： 摩擦によって発生する熱とタイヤ性能への影響を評価する。
* パッチ圧力分布に連絡します： 接触パッチ全体に力がどのように分布するかを理解するため。
* トラックテスト： 彼らは、さまざまな道路面、速度、および操作を備えた制御されたトラックでテストを実施して、以下のデータを収集します。
* 加速とブレーキのパフォーマンス： さまざまな条件下で加速およびブレーキをかける車の能力を測定する。
* 処理と安定性： ターンと操作中に車の応答性と制御を分析します。
* データ分析： 収集されたデータを分析して、タイヤの特性と車両性能との相関を確立します。
3。計算シミュレーション：
* 有限要素分析（FEA）： これには、タイヤのコンピューターモデルを作成し、負荷下での変形をシミュレートすることが含まれます。これは、タイヤの動作を予測し、設計を最適化するのに役立ちます。
* 計算流体力学（CFD）： これにより、車の周りの気流をシミュレートし、物理学者が空力力と車両のパフォーマンスへの影響を研究することができます。
* マルチボディダイナミクスシミュレーション： これにより、物理学者はタイヤ、サスペンション、エンジンを含む自動車システム全体をモデル化して、複雑な運転シナリオをシミュレートできます。
これらの理論的、実験的、計算的アプローチを組み合わせることにより、物理学者は、タイヤが車の動きにどのように影響するかについて包括的な理解を得ることができます。この知識は、タイヤの設計を改善し、車両のパフォーマンスを最適化し、安全性を高めるために使用されます。
