抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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鉄道車両の構体設計に際し,信頼性を評価するためには車両構体や溶接部の寿命についても検討が必要であるが,従来の設計手法ではこれらの検討が困難である。このような課題に対して,構体の合理的な設計手法の確立を目指して有限要素法(FEM)の数値シミュレーションに基づいた構造最適化手法の導入を検討した。本研究では,既存の車両構体を対象として車両全体のモデル化を精緻に行い,高強度であるとともに軽量化を実現した構体設計を可能とする構造最適化手法を構築した。あわせて車体溶接部についても精緻なモデル化を行うことによって,信頼性の高い車両構体の提案手法の可能性についても検討した。本研究では,形状最適化手法の一つであるノンパラメトリック形状最適化手法の検討を行った。構造最適化により得られた部分領域の構体モデルを一車両モデルに組込み,所定の目標値に達するまで,再度,最適化を実施する構造最適化のアルゴリズムを構築した。応力の解析精度については,実物大の構体試験体による引張試験を行い,これを模擬した応力解析を実施して試験結果と比較することにより解析モデルの妥当性を確認した。
