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J-GLOBAL ID：201302287788216353   整理番号：13A1581791

鉄道力学 大規模並列計算による車輪/レール間の転がり接触挙動の解析

Analysis of Rolling Contact Behavior between Wheel and Rail by Large-Scale Parallel Computing

著者 (6件)： 坂井宏隆 (鉄道総合技術研) ,  高垣昌和 (鉄道総合技術研) ,  林雅江 (鉄道総合技術研) ,  相川明 (鉄道総合技術研) ,  奥田洋司 (東大 大学院新領域創成科学研究科) ,  YIN Jun (先端力学シミュレーション研究所)
資料名： 鉄道総研報告  (鉄道総合技術論文誌)
巻： 27  号： 10  ページ： 29-34  発行年： 2013年10月01日 
JST資料番号： X0700A  ISSN： 0914-2290  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 鉄道車輪の転動時に発生する衝撃荷重によって,車輪/レールおよびバラストに生じる種々の損傷に関する理論的な発生メカニズムは未解明な点も多い。車輪/レール間の接触部(コンタクトパッチ)の大きさは10~数十ミリ程度と小さく,パッチ部の状態を詳細に把握するためには,非常に細かいメッシュ分割が必要となる。そこで,筆者らは大規模並列計算が可能な3次元有限要素法を用いた,車輪/レール間動的接触解析手法を構築した。本手法においては,車輪/レール間で生じる衝撃荷重を評価するための精緻で大規模ななモデルを扱うため,3次元大規模並列計算可能なFrontISTRに,キャタピラメッシュや無反射境界の導入,車輪の転動中も接触領域を常に1領域に収めるための動的な領域分割機能等を拡充した。その結果,本手法は計算コストを抑えつつ,車輪/レール間に生じる衝撃荷重を再現することが十分に可能であり,高速域においても安定した計算が行えることが確かめられた。

シソーラス用語： 鉄道技術 ,  *車輪 ,  *レール ,  解析 ,  有限要素法
準シソーラス用語： *動的接触解析 ,  接触解析 ,  コンタクトパッチ ,  *3次元大規模並列有限要素法

分類 (1件)： 鉄道車両・鉄道車両工業一般  (QH01000S)

引用文献 (14件)：

• 須田義大,佐野成寿:多自由度振動系における転がり接触表面上のコルゲーション生成実験,日本機械学会論文集C編,Vol.57,No.533,pp.65-68,1991
• 松浦章夫,内田忠之,福田拓也:急曲線における内軌レールの波状摩耗発生メカニズムに関する研究,土木学会論文集,Vol.773,No.I-69,pp.125-135,2004
• 紅露一寛,阿部和久,石田誠,鈴木貴洋:レール継目部列車走行試験の有限要素シミュレーションとその再現性,応用力学論文集,Vol.8,pp.1037-1047,2005
• 須田義大,佐野成寿:コルゲーションの成長・減衰機構に与える振動系の影響,日本機械学会論文集C編,Vol.56,No.521,pp.39-42,1990
• 須田義大,岩佐祟史,小峰久直,曄道佳明,銭蓓麗:縦滑りを伴うコルゲーションの発生機構に関する研究,生産研究,Vol.50,No.5,pp.195-198,1998

タイトルに関連する用語 (8件)： 鉄道 ,  力学 ,  大規模並列計算 ,  車輪 ,  レール ,  転がり接触 ,  挙動 ,  解析