交換可能な衝撃吸収構造に関する研究

鉄道車両が踏切事故でトラック等と衝突して大きく変形した場合、修復が難しく、復旧に長時間を要します。万一事故が生じた場合でも、車両が使用できない期間を極力短くするため、アルミ合金製車体を対象に、前頭部に交換可能な衝撃吸収構造を設置し、車体の主要構造部分の変形を抑制する方法を考案しました。

交換可能な衝撃吸収構造の概略図および仕様を図1に示します。強度と剛性が比較的高い台枠(床構造)部分の前方に配置します。既存の車両に後付けできる構造としています。
本構造の効果検証のため、衝突対象として大型トラック(車両重量9.2トン、積荷なし)への衝突解析を、様々な衝突位置、衝突速度のもと実施しました(図2)。
結果の一例として、衝突速度54km/hのフルラップ条件の場合を紹介します。衝撃吸収構造なしでは、主要構造部である台枠部分に大きな変形が認められましたが、衝撃吸収構造を採用することにより、最大変形量を約77%低減することができました(図3)。

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