鉄道車輪の転動時に車輪/レール間で発生する衝撃荷重は，接触面からまくらぎやバラスト，さらにはその下の構造物にまで伝わり，軌道の劣化を引き起こす要因となる。一方で，車輪のフラットやレールの波状摩耗，バラストの摩耗や軌道の沈下など，車輪/レールおよびバラストに生じる種々の損傷に関する理論的な発生メカ二ズムは未解明な点も多く，車輪/レール間の衝撃荷重を詳細に評価することは，メカニズムの解明や有効な対策法を検討する上で有益な情報となる。車輪/レール間の接触部(コンタクトパッチ)の大きさは10～数十ミリ程度と小さく，パッチ部の状態を詳細に把握するためには，非常に細かいメッシュ分割が必要となる。そこで，著者らは大規模並列計算が可能な3次元有限要素法を用いた，車輪/レール間の動的接触解析手法を構築した。車輪/レール間の接触問題に着目した研究は，これまでにも数多く行われている。%In this paper, we attempt to make dynamic rolling contact analysis between wheel/rail by using the three-dimensional finite element method in large-scale parallel computing. We clarify the mechanical behavior of the contact patch, when a wheel runs at a high speed with loading torque. In order to accelerate the wheel in the minimum rail model in size, the technique of an efficient rail model is developed. In addition, the present method has a technique of dynamic partitioning to limit the contact region between wheel and rail to one partition region on the parallel calculation with the wheel rolling. As a result, it became possible to evaluate the dynamic rolling contact behavior between wheel/rail.
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