| 研究課題/領域番号 |
19K04572
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
紅露 一寛 新潟大学, 自然科学系, 教授 (70361912)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 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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| 研究開始時の研究の概要 |
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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| 研究成果の概要 |
数値シミュレーションの成果を活用することで，軌道曲線部における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んだ．数値シミュレーションの実施に際しては，軌道曲線部における軌道振動応答を考慮した道床沈下解析法を新たに開発・利用した．カント超過時およびカント不足時を対象に，バラスト道床断面内の変位およびひずみ分布の検討を通して，曲線部バラスト道床の繰り返し変形特性を明らかにした．あわせて，バラスト軌道における道床沈下解析結果の信頼性評価を目的として，バラスト軌道の構成部材における複数の材料物性値・形状特性値の空間的ばらつきが軌道振動・道床沈下解析結果に及ぼす影響について定量的に評価した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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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