地震時の高速走行鉄道車両と軌道構造との連成振動・衝撃現象の数値解析法の開発と解明

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17560215
• 研究機関: 神奈川工科大学
• 研究代表者: 田辺 誠 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (20179815)
• 研究分担者: 小宮 聖司 神奈川工科大学, 創造工学部, 助教 (90288217)
• キーワード: 鉄道車両と橋梁の連成振動 / 地震 / 数値計算法 / マルチボディダイナミックス / 車輪とレール間の接触・衝撃 / シミュレーション

研究概要

平成19年度は、平成18年度に開発された地震時の高速走行編成車両と軌道構造間の連成振動・衝撃解析プログラムを用いて、各種の実際問題の解析を行い、地震時での車両と軌道構造間の連成振動・衝撃現象の解明を行った。
1)軌道の基盤節点から正弦波タイプの地震波を入力する問題に対し、本解析プログラムにより車両と軌道間の連成振動解析を行い、実験結果との比較等を通し、本解析手法の妥当性と有効性について検証を行った。
2)本解析プログラムを用いて、鉄道車両の走行時に、軌道構造の基盤節点から地震波を入力し、車両と軌道間の連成振動解析を行い、その解析結果をもとに、車輪のレール上の飛び上がり、接触衝撃、脱輪のメカニズムを数値的に明らかにした。
3)上記1,2の研究成果の一部は、2007年6月にギリシャで開催の動力学と地震工学に関する国際会議COMPDYN 2007や2007年9月に米国で開催の設計工学と計算力学に関する国際会議ASME IDETC/CIE 2007、および国内の学会で論文発表を行った。また、ASME Jour nal の Computational and Nonlinear Dynamicsに論文投稿し、その掲載が認められた。

研究成果

• [雑誌論文] A simple and efficient numerical method for dynamic interaction analysis of a high-speed train and railway structure during an earthquake (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tanabe, H. Wakui, N. Matsumoto, M. Sogabe and Y. Tanabe
  • 雑誌名: ASME Journal of Computational and Nonlinear Dynamics (印刷中) ページ: 10
  • 査読あり
• [雑誌論文] An efficient numerical method for dynamic interaction analysis of Shinkansen train and railway structure during an earthquake (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tanabe, H. Wakui, N. Matsumoto, M. Sogabe and Y. Tanabe
  • 雑誌名: Proceedings of the ASME 2007 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference IDETC/CIE 2007 CD ページ: 10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational model for dynamic interaction of a Shinkansen train and railway structure during an earthquake (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tanabe, H. Wakui, N. Matsumoto, M. Sogabe and Y. Tanabe
  • 雑誌名: Proceedings of COMPDYN 2007, Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering CD ページ: 11