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鉄道レールにおいては車輪との間の転動疲労損傷の問題があるが、これまでそのメカニズムが解明されていないため、レールの寿命、交換時期、点検間隔の決定が経験に頼らなければならず、安全確保の確実性やコスト面に課題が残っている．X線回折法による最新の計測および解析手法を用いると、実レールの有効な測定の実現が期待でき、本問題に貢献できると考え検討を進めた。鉄道レールのX線応力測定の試みはこれまでにもなされているが、レール表面に形成される三軸応力状態の考慮がなされた研究は少なく、その現地測定は未だなされていない状況であった。実路線での検討には、装置の小型化と解析理論の改善の両方が求められると考えられる。そこでまず，現地用のX線残留応力測定装置について試作機を作り，実際に営業路線のレールにおいて適用し，有効性や課題を明らかにした．使用レールの回折環データによる損傷状態の評価方法に関して，X線による測定を未使用および使用されたレールについて実測しデータを得た．エリアディテクタ方式の中性子応力測定の検討に関しては，シミュレーション，測定理論の面から進め，中性子侵入深さにおける平均応力を三軸応力状態に対して評価できる見通しが得られた．
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