定置加振試験に基づく鉄道車両用車体の特性行列の実用的同定手法(模型車体を用いた検討)

摘要

鉄道車両の車体弾性振動は，乗客の乗り心地に影響を与えるため，その低減が課題となっている．振動低減対策の検討にあたっては，車体を単純な弾性はりとみなしてモデル化する手法が確立しており，古くから振動解析や低減対策の効果予測などに広く用いられてきた．しかしながら，実際の車体は高さや幅をもつ3 次元構造物であり，単純な弾性はりでは表現できないような振動モードが乗り心地に影響を与えることも多い．これに対して，これまでに富岡らは弾性平板，はり，剛体を組み合わせて構成する箱形モデルを考案したほか，秋山らはこれを拡張し，3 次元弾性要素を仮想ばねを組み合わせて構成し，さらに表現可能な振動モードの範囲を拡張した箱形モデルを提案している. また，車体構造に関する図面情報が得られる場合は，車体を構成する各部材を詳細にモデル化して有限要素解析を行うことも可能である．これらのモデルは，複雑さの程度は異なるものの，いずれも何らかの構造を仮定し，それに対応する運動方程式を導出するという考え方に基づくものである．