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。

1.はじめに

マルチボディダイナミクスシミュレーションの手法を用いて、大きく振動する軌道上を走行する車両の大変位挙動を解析し、地震時の走行安全性を調べています。

2.シミュレーション例

図1はシミュレーション結果をCGアニメーションにしたときの1コマで、右側には走行中の車両に著大な軌道振動を入力した際に車輪がレールから浮き上がるときの様子を示しています。このシミュレーションを活用して、地震時の車両の走行安全性を調べています(図2)。

大振幅で振動する軌道上を走行する車両の3Dアニメーション画面
図1 大振幅で振動する軌道上を走行する車両の3Dアニメーション画面
図2 正弦波加振に対する走行安全限界線図の例
(加振波形:正弦波5波)

3.地震時走行安全性対策の効果検証

本シミュレーション技術を用いて、地震時走行安全性対策の検討や、地震対策ダンパなどの開発品の効果の推定を行っています。

4.地震時における土木構造物上の車両挙動解析

推定された実地震動や耐震設計で用いる設計地震動に対する土木構造物の応答波形を入力とすることで、地震時における土木構造物上の車両走行安全性を調べています(図3)。

図3 地震時における構造物上の車両挙動解析

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参考文献

  1. 飯田浩平、坂井公俊、宮本岳史、室野剛隆:地震時脱線現象に対する車両および構造物の影響因子に関する研究、第19回鉄道技術連合シンポジウム(J-RAIL2012)講演論文集、pp.449-452、2012
  2. 宮本岳史、石田弘明、室野剛隆、飯島仁、加藤正道:新潟県中越沖地震時に脱線した車両の挙動解析、第17回鉄道技術連合シンポジウム(J-RAIL2010)講演論文集、pp.465-468、2010
  3. 宮本岳史:地震時波形の脱線危険性の分析法、第16回鉄道技術連合シンポジウム(J-RAIL2009)講演論文集、pp.523-524、2009
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