鉄道のレール頭頂面に発生する波状摩耗の発生・成長のメカニズムに関する研究

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鉄道レールに発生する波状摩耗(コルゲーション;Corrugation)に関する研究として、理論的な検討を行った。数学なモデリングを構築することを目的に、軌道と車両の高周波における相互作用に着目した線形モデルを構成した。車輪・レール間の接触力をモデル化し、摩耗特性を仮定し、波状摩耗の成長度を定量的に評価した。その結果、車両と軌道の動特性、特に上下系の動特性に影響を受けること、波状摩耗の周波数との関係を見出した。今後の取り組みとして、曲線への適用、移動荷重の取り扱いの検討、さらに、実験による検討を予定している。このような波状摩耗の生成という複雑なダイナミクスを理解する上で重要となる2つの課題への取り組みも行った。ひとつは、ニューラルネットワークの利用であり、この課題については、動的なニューラルネットワークの安定性を検討した。さらに、波状摩耗は、車両非線形な動特性に依存するため、非線形現象の安定性判別の課題が重要となる。そのための基礎的な検討も行っており、"Hopf Bifurcation Theory"に関する考察を実施した。