車輪転動の不安定化とRail Squatsの発生メカニズムに関する転がり接触解析

抄録

三次元の車輪・レールのファインメッシュモデルを用いて，車輪が駆動トルクにより自走する動的弾塑性車輪・レールの転がり接触解析を行い，レール疲労損傷の１つである「レールスクワット」の発生につながる車輪の跳躍挙動が生じるメカニズムを明らかにした。 解析結果から、車輪の上下動の固有振動数、車輪の回転の固有振動数、およびまくらぎ間隔による振動数が，すべて一致する可能性があることが明らかになった。これらの要因が同時に発生することにより，車輪の回転現象を不安定化をもたらし、最終的には車輪を飛び上がらせ、「レールスクワット」損傷を引き起こす可能性がある。