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Several improvements of accuracy and computational cost of 3-D elastoplastic FEM for simulating railway ballast settlement

Research Project

Project/Area Number 21760398
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Civil engineering project/Traffic engineering
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

KORO Kazuhiro  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70361912)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2011: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2010: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords鉄道工学 / 軌道力学 / 応用力学 / 計算力学 / バラスト道床 / 鉄道力学 / 道床沈下 / 下負荷面モデル / cyclic densificationモデル / particle swarm optimization (PSO) / 1次近似2次モーメント法 / 有限要素法 / 繰り返し負荷 / 繰り返し載荷
Research Abstract

In the present study, settlement phenomena of a railway ballasted track are simulated with 3-D FEM. Computational cost of 3-D ballast settlement analysis is reduced using a time-domain homogenization method, a multi-time scaling method or a cyclic densification model. The material parameters for the extended subloading surface elastoplasticity model are identified using the particle swarm optimization(PSO). The numerical method for simulating the variation of ballast settlement caused by the randomness of material parameters is developed with the first-order second-moment method(FOSM).

Report

(4 results)
  • 2011 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Particle Swarm Optimization(PSO)によるバラスト道床繰り返し変形解析の材料パラメータ同定2011

    • Author(s)
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      Volume: Vol.15 Pages: 85-92

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      120006746663

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      紅露一寛, 米澤拓馬, 阿部和久
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      九州大学(福岡県福岡市)
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      2010-05-26
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      紅露一寛, 山田啓太, 阿部和久
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      国立オリンピック青少年総合センター(東京都渋谷区)
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      紅露一寛, 村松久志, 阿部和久
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      第16回鉄道技術連合シンポジウム
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      国立オリンピック青少年総合センター(東京都渋谷区)
    • Year and Date
      2009-12-02
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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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