300系新幹線電車用アルミ構体の開発～メーカー視点による話題から

摘要

「300系のぞみ」の開発に対して決定されたコンセプトは「速度270km／h，東京·大阪二時間半」にするために「車両重量を64トンから45トン」にすることでした．そのために「構体」にも実績重量に対して約30％の軽量化ノルマが課せられることになりました．しかし，300系のぞみ以前の200系と100系の構体構造の実績からは従来の軽量化手法では限界があり，アルミ合金を使用したフルモデルチェンジが必要であることが分かりました．そこで，300系のぞみの軽量構体構造としては，ソリッド材によるシングルスキン構造を採用し，浮骨式ワンサイド工法を開発することにより約37％の軽量化を達成しました．しかし，100系に対して50km／hほど速度を向上するアルミ合金製の300系に対しては，従来から行っているFEM計算と静的荷重試験だけでは疲労寿命に対する強度確認が十分でないと考えて，気密耐圧疲労試験装置を建造し300系の先行試作構体により実証試験を行いました．本年，300系は営業開始以来20年目となり，無事責務を果たして東海道新幹線より引退しました．