車両力学研究室

Vehicle Mechanics

車両の運動には、台車の機能・性能が影響します。また、車輪とレール間で発生するクリープ力(車輪とレールの間の微少滑りに起因する粘着力)が関与します。さらに、車体周囲の空気流によって発生する空気力、地震動による軌道面の振動など、車両の運動を考える上では様々な状況を考える必要があります。このような状況下での車両運動を、実験で可能な限り確認するとともに、シミュレーションモデルを構築して、多様な状況下での車両の応答あるいは軌道との相互作用などを明らかにしてきました。最近では特に、乗り上がり脱線現象の解明、安全性の評価、安全性向上技術、地震時の車両挙動評価などの研究開発に取り組んでいます。

研究開発

車輪フランジ乗り上がり脱線のシミュレーション

曲線走行時の車輪フランジ乗り上がり脱線を再現する車両運動シミュレーションを開発しました。

脱線しにくい台車-輪重減少を抑制する台車-

スリーピース構造の台車枠により輪重減少を抑制し、乗り上がり脱線を防止する台車を開発しました。

高速車両のすれ違い解析

車両運動シミュレーションにより、空気力などの外力が車体に働く場合の車両挙動を解析することができます。

地震時の車両挙動解析

車両運動シミュレーションにより、地震時における車両の大変位挙動を解析し、安全性を評価しています。

地震時の脱線を防止する台車部品

巨大地震から鉄道システムの安全を守る取り組みとして、地震時に脱線防止を図る台車部品を開発しました。

脱線後の編成車両の挙動に着目したシミュレーション

実験で得られた知見をもとに脱線後の車両挙動解析が可能な3次元車両運動シミュレーションプログラムを開発しました。

クリープテスタ

実物レール上で小さな車輪を転がし、すべり率を変化させつつ車輪とレール間のクリープ力(粘着力)を測定する実験装置を開発しました。

車輪摩擦係数測定装置μ(ミュー)テスタ

車両走行における粘着や乗り上がり脱線等に関係の深い車輪やレールの摩擦係数を測定することができます。

移動式μ(ミュー)テスタ

車輪踏面もしくはレール頭頂面上を一定のすべり率で移動しながら摩擦係数を測定できる実験装置を開発しました。

実験設備

クリープ力試験装置

車両の運動に影響する車輪・レール間のクリープ力特性を実物輪軸で評価可能な試験装置です。

台車旋回性能試験装置

鉄道車両が曲線を通過する際に発生する、台車の旋回抵抗力を直接測定できる試験装置を開発しました。

製品・ソフトウェア

車体間ヨーダンパ

高速で走行する新幹線電車の左右動を低減するための車体間ヨーダンパをJR西日本殿と共同で開発しました。

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