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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Technology Development of Upgrading Seismic Capacity of Conneced Vehicle and Runnning Road using Reduced-order-model

Research Project

Project/Area Number 17K06235
Research InstitutionOsaka Metropolitan University

Principal Investigator

新谷 篤彦  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90295725)

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)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2023-03-31
Keywords機械力学・制御 / 交通工学・国土計画 / 地震 / 減災 / 耐震
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.

  • Research Products

    (4 results)

All 2022

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 連結走行体の低次元化モデルにおける車両特性が及ぼす影響2022

    • Author(s)
      宮本浩希,新谷篤彦,中川智皓
    • Organizer
      日本機械学会 2022年度年次大会
  • [Presentation] 連結車両のモデル低次元化における地震波の違いや走行路の有無による影響の検討2022

    • Author(s)
      林田 佳恭、新谷 篤彦、中川 智皓
    • Organizer
      日本機械学会 2022年度年次大会講演論文集
  • [Presentation] 乗客モデルを考慮した連結走行体の地震時応答挙動の検討2022

    • Author(s)
      宮本浩希,新谷篤彦,中川智皓
    • Organizer
      日本機械学会 関西支部 第98期定時総会講演会
  • [Presentation] 連結走行車両のモデル低次元化時の抽出モードにおける入力波の特性の影響2022

    • Author(s)
      林田佳恭,新谷篤彦,中川智皓
    • Organizer
      日本機械学会 関西支部 第98期定時総会講演会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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