車両強度研究室

Vehicle & Bogie Parts Strength

車両強度研究室では、鉄道車両が安全に走行するために、車軸、台車枠等の疲労を中心とした強度評価の研究を行っています。また、強度評価と表裏一体の非破壊検査法に関して、超音波自動探傷装置の開発や探傷精度向上に関する研究などにも取り組んでいます。さらに、車体構造からみた車両衝突時の衝撃特性に関する研究も進めています。

研究開発

車軸の強度に関する研究開発

車軸の圧入部の疲労強度向上

車軸の疲労強度を向上させるための車輪はめ合い部形状を提案しました。

車軸の平滑部の強度評価

在来線車軸の平滑部の強度を、“疲労き裂の進展性”という観点から評価しました。

台車枠の強度評価

台車枠溶接部の強度評価

台車枠の代表的な溶接継手の疲労強度について、判定曲線と累積被害度を用いた評価法を開発しました。

車両部品の非破壊検査に関する研究開発

鉄道車軸の非破壊検査の概要

鉄道車両の定期検査時に行われる車軸の非破壊検査の方法や研究開発について、超音波探傷を中心に紹介します。

車軸—車輪はめ合い面のモデル化とシミュレーション

車輪とのはめ合いが車軸の超音波探傷に及ぼす影響を、界面のモデル化による理論計算とシミュレーションで評価します。

実体輪軸の超音波探傷におけるきずエコーの評価

車輪とのはめ合いがきずエコーに及ぼす影響を、実体輪軸を用いた繰返し回転曲げ負荷下での超音波測定により評価します。

事故時の車体の強度特性評価

ステンレス車体構造の長手方向破壊挙動評価

実物大部分車体構造の圧縮試験と相当するFEM解析により、中間車両の長手方向圧縮破壊挙動に関する検討を行いました。

ステンレス車体構造の側面強度評価

実物大部分車体構造の衝撃試験と相当するFEM解析により、側面からの荷重に対する車体強度に関する検討を行いました。

踏切事故時の車両の衝突安全性評価手法

乗務員被害を考慮した先頭車両の安全性評価手法

踏切事故時において、乗務員の傷害度を考慮して先頭車両の衝突安全性が評価できる手法を構築しました。

乗客被害を軽減する車体の安全性評価手法

踏切事故時における乗客の被害を軽減することを目的として、車体構造の安全性を評価する手法を構築しました。

実験設備

実働荷重台車試験装置

鉄道車両の台車部品、主に台車枠の荷重試験および疲労試験を行います。

実物大車軸疲労試験装置

実物大車軸の回転曲げ疲労強度、回転曲げによるき裂進展速度などを調査するための試験装置です。

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