計算力学研究室

Computational Mechanics

計算機環境の目覚しい性能向上に伴い、実形状をより精密にモデル化したデータをもとに解析計算することが可能となっております。そこで、大規模並列計算や解析手法の統合など高度シミュレーション技術を導入し、これまでに未解明であった様々な鉄道固有現象の問題解決に向け、解析手法の開発に取り組んでいます。特に鉄道シミュレータ構想に向け、車輪とレールの転がり接触による高周波域の力学的挙動や車両の空力特性などが評価できるシミュレータの構築を目指しております。また、大規模並列計算の技術を用いて、複数路線が関連する鉄道ネットワークの運行管理など輸送情報に関するシミュレータの開発を検討しています。

研究開発

横風を受けるパンタグラフの揚力増加メカニズムの解明

横風によりパンタグラフの揚力が増加する現象の解明を目的に、直交格子法流体解析プログラムを用いたシミュレーションを実施しました。

横風によりパンタグラフの揚力が増加する現象の解明を目的に、直交格子法流体解析プログラムを用いたシミュレーションを実施しました。

微小突起車輪による走行安全性の改善 NEW

車輪削正で生じる程度の大きさの「微小凹凸」を車輪踏面に設けることで、曲線走行性能を向上させる手法の開発を進めています。

車輪削正で生じる程度の大きさの「微小凹凸」を車輪踏面に設けることで、曲線走行性能を向上させる手法の開発を進めています。

車輪/レールの転がり接触解析 UPDATE

車輪/レール間の接触面で生じる衝撃荷重の影響を評価可能な大規模並列計算ツールを開発します。

車輪/レール間の接触面で生じる衝撃荷重の影響を評価可能な大規模並列計算ツールを開発します。

直交格子法流体解析プログラムの開発 UPDATE

複雑形状の流体解析を容易に実現することを目標に、直交格子法に基づく流体解析プログラムを開発しています。

複雑形状の流体解析を容易に実現することを目標に、直交格子法に基づく流体解析プログラムを開発しています。

車両構体の構造最適化手法の検討 UPDATE

車両構体の強度向上および軽量化を行うため、1車両モデルをもとに構造最適化手法の構築を行いました。

車両構体の強度向上および軽量化を行うため、1車両モデルをもとに構造最適化手法の構築を行いました。

粒子法による液体の介在を考慮した車輪/レール間の接触解析 UPDATE

液体介在時の車輪/レール間の接触部における力学挙動の解明に向けて、表面粗さを考慮可能な数値解析手法を構築しました。

液体介在時の車輪/レール間の接触部における力学挙動の解明に向けて、表面粗さを考慮可能な数値解析手法を構築しました。

車輪踏面の微小凹凸に着目した車輪とレール間の接線力特性解明のための研究 NEW

車輪とレール間の接線力特性の適正化による車両の運動特性向上を目的に、車輪踏面の微小凹凸に着目した研究を進めています。

車輪とレール間の接線力特性の適正化による車両の運動特性向上を目的に、車輪踏面の微小凹凸に着目した研究を進めています。

粒子法を用いた津波遡上解析手法の開発

大地震により発生した津波が鉄道構造へ及ぼす影響を検討するために、粒子法を用いた津波遡上解析手法を開発しました。

大地震により発生した津波が鉄道構造へ及ぼす影響を検討するために、粒子法を用いた津波遡上解析手法を開発しました。

盛土越流・洗掘解析手法の開発

津波や豪雨災害による盛土の越流洗掘被害の予測や対策に向けて、盛土越流・洗掘解析手法を開発しています。

津波や豪雨災害による盛土の越流洗掘被害の予測や対策に向けて、盛土越流・洗掘解析手法を開発しています。

鉄道車両に用いる着雪シミュレータの開発

着雪計算アルゴリズムを開発し、実験の結果を再現できる着雪解析手法を開発しました。

着雪計算アルゴリズムを開発し、実験の結果を再現できる着雪解析手法を開発しました。

着雪シミュレータによる着雪しにくい鉄道車両の形状の検討

着雪シミュレータを用いて着雪しにくい鉄道車両の形状の検討を行いました。

着雪シミュレータを用いて着雪しにくい鉄道車両の形状の検討を行いました。