動的陽解法有限要素法を用いた鉄道車両の走行解析手法の構築

抄録

鉄道車両の走行解析には，マルチボディダイナミクスを用い，車輪・レール間の接触力は接触理論から導出された理論式で与えるのが一般的である．しかし，この理論では接触形状を仮定しており，レール継目部等の不連続部分の走行解析への適用は限定される．また，実物実験では，接触力を車輪のひずみ量から換算して得ているが，レールの不連続部分との接触では，位置や点数が想定と異なるために測定精度が低下する可能性がある．
そこで，本研究では鉄道の車輪・軌道間の動的相互作用を考慮し，レールの不連続部分の走行へ適用可能な，陽解法による有限要素法を用いた数値解析モデルを構築した．その結果，構築モデルによる接触力は検証試験と概ね一致していることから，構築した手法の妥当性が確認された．