2.架線・パンタグラフ系の3次元運動シミュレータ

 非線形有限要素法に基づく架線・パンタグラフ系の3次元運動シミュレータを開発しました。従来の手法では無視されていた、トロリ線やちょう架線の曲げ剛性の影響や、左右偏位に伴う横張力によって生じる曲線引金具や吊り金具の姿勢変化を正確に考慮して、架線の静的な3次元構造計算をすることができます。これにより、横張力に起因する支持点におけるトロリ線の引上り量などを正確に評価できます(図1)。さらに、パンタグラフが走行することによって生じる系全体の動的挙動についても、曲線引金具や吊り金具の運動を正確に再現したうえで計算するため、横風などの外力が作用するような場合でも、正確に解析することが可能です(図2)。
 本シミュレータは、シンプル架線、コンパウンド架線のいずれにも対応可能です。また、任意の不等間隔ハンガにも対応可能であり、今後の架線・パンタグラフ系の設計、評価のための有用なツールとして活用できます。