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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本年度は2円筒接触型回転装置ではわからない柔軟構造物との上下系の連成振動の影響を調べるため、曲線と直線がある周回型のレールの上を移動する車輪による実験を行った。実験装置の主な構成は直線部、曲線部で構成されトラック状のレールを車輪単体が自走し周回する。軌道は柔軟な構造となっている。軌道の一部は脱着可能となっており、その端に切り欠きをつけることにより、通過する車輪に上下の外乱を与える。このことによりすべりを発生させることができ、また容易に脱着部分の表面の形状を測定できる。今回の実験では梁の支持の中間、梁の支持の前後における脱着できる軌道の3箇所に切り欠きを設置し、その影響による波状摩耗の特性を調べた。500周回数を越えると三つの点で観測される波状摩耗は一定の波長に落ち着く。梁の中間部の波長の周波数は300Hz、梁の前後の部分でそれぞれ100,80Hzと観測できた、次に中間部分の切り欠きによってできた波状摩耗の軌道を梁の支持の前部分と交換して、その影響をしらべた。波長が1500周回数になるともと梁の前部(中間にあった軌道部分)に新たに100Hzの波長の波状が発生した。もとの300Hzの波長は場所を交換したことによる影響で消えないことがわかり、2つの波長の複合波状摩耗を観測できた。