車輪と軌道部材の衝撃解析法

大規模地震時おいて、脱線車輪が衝突した際の軌道部材の挙動や発生衝撃力を精緻に評価できる数値解析技術の開発を行っています。

近年、大規模地震時における脱線後の車両の安全性確保の面から、逸脱防止装置や横まくらぎなどの軌道部材と車輪の衝突および衝撃力への関心が高まっています。このような背景のもと、車輪衝突時の軌道部材の挙動や衝撃力を精緻に評価できる数値解析技術の確立を目指しています。

一例として、車輪フランジ形状を模擬したアタッチメントを取り付けた重錘を、逸脱防止装置の供試体(材質:超高強度繊維補強コンクリート)に落下させた実験の数値解析を示します(図1、図2)。

図1 実験状況
図2 解析モデル

図より、重錘衝突時の逸脱防止装置のひび割れ(図3、図4)や最大衝撃力(図5)を良好に再現できていることが分かります。

図3 ひび割れ状況(実験)
図4 ひび割れ分布図(解析)
図5 実験結果と解析結果の比較
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