2022 Fiscal Year Annual Research Report
Technology Development of Upgrading Seismic Capacity of Conneced Vehicle and Runnning Road using Reduced-order-model
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17K06235
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
新谷 篤彦 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90295725)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 智皓 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70582336)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 交通工学・国土計画 / 地震 / 減災 / 耐震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで車両及び連結器からなる連結車両に対し，スパースモデリングの考え方を利用して連結車両の低次元化モデルを作成した．その際，スパースモデリングの重みを調整することにより低次元化モデルの次数を変えることが出来た．その後連結車両に加え，走行路のモデルをも考慮した低次元化モデルを作成した．得られるモードの特徴について各車両の質量が均一的であれば，車両全体が同じように水平方向やロール方向に動くモードや刺激係数の大きいモードが選ばれやすいことが分かった．
これらを受け，令和4年度は主に，乗客のモデル化の影響，地震の低次元化モデルにおける抽出モードへの影響，低次元化モデルとオリジナルモデルの使い分けについて検討を行った．
まず，連結車両の低次元化モデルに際し，乗客の影響を考慮した．最大100名程度の乗客を想定し，8分割した振動モデル，4分割した振動モデル，質量を追加したモデルの3つを検討した結果，4分割モデルが簡単かつ精度よくモデル化できるとわかった．
次に，連結車両に，新潟県中越地震，熊本地震，東北地方太平洋沖地震を入力し，それぞれに対し低次元化モデルを考えた．その時低次元モデルに選ばれたモードが異なることが分かった．そのため，入力地震波に依存しない(3つの地震波で共通の)低次元モデルを作成し，選ばれるモードについて検討した．
最後に，車両ごとの質量変化を考慮した連結車両ではおおよそ30-40モードの低次元化モデルで輪重減少率や，それに大きく影響を与える車両の主な変位(車体の左右変位，ローリングなど)は概ね表現できることが分かった．そのため，車両転覆に大きく寄与する車体の左右変位やローリングなどは低次元化モデルで再現可能であり，その他の車両の詳細な振動状況はオリジナルモデルでの検討が必要ということが明らかになった．
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