Development of high performance simulation method for settlement of railway ballast layer

铁路道碴层沉降高性能模拟方法开发

• 批准号: 19760352
• 负责人: KORO Kazuhiro
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19760352/
• 关键词: 鉄道工学; 軌道力学; 応用力学; 計算力学; バラスト道床; 繰り返し変形; hypoplasticモデル; 下負荷面モデル; 時間城マルチスケール法; 時間域マルチスケール法

本研究では,わが国の鉄道軌道で広く採用されているバラスト道床の沈下現象を対象に,現実的な計算負荷の下で定量評価に耐えうる沈下量予測手法の構築に取り組んだ.対象とする道床沈下現象は,砕石の集合体に繰り返し荷重が作用することによって残留変位が生じる力学現象である.本研究では,計算負荷の面から砕石集合体を連続体に置き換えることで数理モデル化し,残留変位は弾塑性モデルを用いて表現することとした上で,hypoplastic モデルと下負荷面モデルの適用可能性について検討した.特に下負荷面モデルについては,有道床軌道の実物大繰り返し載荷試験の有限要素解析も試み,バラスト道床部の応力や残留変形,残留変位の発現挙動などについて検討した.また,荷重の繰り返し作用による残留変形を効率的に評価することを目的に,hypoplastic モデルと時間域マルチスケール法を組み合わせた道床沈下解析手法を構築し,繰り返し三軸試験のシミュレーションを試み,解析アルゴリズムの計算効率や解析精度について検討した.また,提案手法の境界値問題への適用可能性について検討した.

In this paper, the author proposes a set of methods for quantitative evaluation of load and settlement prediction of ballast bed. For the phenomenon of ballast sinking, the aggregate of rock is affected by the residual load. In this study, the possibility of application of load surface under calculation load is discussed. In particular, under load surface, the finite element analysis of load test of track with track bed is carried out, and the force and residual shape of track bed part are analyzed. The analysis method of track bed sinking is constructed according to the evaluation of residual deformation efficiency in time domain, and the analysis method is tested according to the calculation efficiency and analysis accuracy of three-axis test. For example, the problem of the scope of the proposal method and the possibility of its application are discussed.

项目成果

鉄道用バラスト材の繰り返し変形解析のための時間域均質化法定式化

铁路道碴材料重复变形分析的时域均匀化形式化

• 发表时间: 2008
• 期刊: 土木学会応用力学論文集 Vol.11
• 作者: 石橋知也;柴田久;Hiroyuki Sakakibara;紅露一寛,嘉数東陽,阿部和久
• 通讯作者: 紅露一寛,嘉数東陽,阿部和久

Hypoplasticモデルのバラスト材繰り返し変形解析への適用

亚塑性模型在道碴材料循环变形分析中的应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: 土木学会第62回年次学術講演会講演概要集
• 作者: 嘉数東陽;紅露一寛;阿部和久
• 通讯作者: 阿部和久

Hypoplasticモデルによるバラスト材の繰り返し変形解析

使用亚塑性模型进行道碴材料的重复变形分析

• 发表时间: 2007
• 作者: 嘉数東陽;紅露一寛;阿部和久
• 通讯作者: 阿部和久

繰り返し荷重を受ける鉄道用バラスト材の変形解析への時間域マルチスケール法の適用

时域多尺度方法在重复荷载作用下铁路道碴材料变形分析中的应用

• 发表时间: 2008
• 期刊: 計算工学講演会論文集 13
• 作者: 紅露一寛;嘉数東陽;阿部和久;榊原弘之・山崎慎也;紅露一寛,嘉数東陽,村松久志,阿部和久
• 通讯作者: 紅露一寛,嘉数東陽,村松久志,阿部和久

Eypoplasticモデルによるバラスト材の繰り返し変形解析

使用 Eypoplasty 模型进行道碴材料的重复变形分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: 第25回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集 25
• 作者: 嘉数東陽;紅露一寛;阿部和久
• 通讯作者: 阿部和久