| Project/Area Number |
19K04572
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
Koro Kazuhiro 新潟大学, 自然科学系, 教授 (70361912)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | バラスト道床沈下 / 曲線軌道 / 車輪・軌道系連成振動 / 弾塑性有限要素法 / cyclic densification モデル / バラスト軌道 / 道床沈下 / 軌道曲線部 / cyclic densificationモデル / 軌道振動応答 / 3次元曲げねじり振動 / 有限要素解析 |
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| Outline of Research at the Start |
鉄道の曲線軌道におけるバラスト道床の3次元的変状の定量予測手法の確立と，軌道曲線部バラスト道床の変状発生・進展メカニズムの解明に取り組む．曲線軌道のバラスト道床の3次元的変状の定量予測手法は，レール継目部において顕著となる軌道の通り変位や角折れが乗り心地や走行安全性に影響することから，軌道の動的応答の影響を考慮できるように，曲線軌道と車両の連成振動解析とバラスト道床の3次元繰り返し変形解析を組み合わせた「2つの物理」の連成解析法を採用する．また，当該の解析法を用いた数値実験を通して，曲線部バラスト道床の3次元的変状の発生・進展メカニズムを解明する．
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| Outline of Final Research Achievements |
We developed a FE-based simulation method for ballast settlement of curved railway track in consideration of track vibration. We investigated the mechanism on cyclic deformation of ballast layer in a curved track with cant deficiency or cant excess, through the numerical tests using the simulation method. The sensitivity of the spatial variation of material- or shape parameters of ingredients of railway track was evaluated through the ballast settlement- or vibration analysis of ballasted railway track using the stochastic FEM.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本課題の成果は，軌道曲線部のバラスト道床の繰り返し変形メカニズムの解明，の点から，バラスト軌道保守やバラスト軌道破壊対策の技術的進歩に資する．特に，わが国の急速な人口減少局面においては，速達性・安全性に優れる鉄道の維持のために軌道の維持補修費用の節減が求められており，本研究の成果は軌道保守の合理化の点から，全国の鉄道事業者の経営の持続性と安定性の向上に貢献するものである．
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