2022/11/29 更新

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アベ カズヒサ
阿部 和久
ABE Kazuhisa
所属
教育研究院 自然科学系 生産デザイン工学系列 教授
自然科学研究科 環境科学専攻 教授
工学部 工学科 教授
職名
教授
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学位

  • 工学博士 ( 1991年5月   東京工業大学 )

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 土木材料、施工、建設マネジメント  / 土木工学

経歴(researchmap)

  • 新潟大学   工学部 工学科   教授

    2017年4月 - 現在

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  • 新潟大学   自然科学研究科 環境科学専攻   教授

    2010年4月 - 現在

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  • 新潟大学   自然科学研究科 環境科学専攻   教授

    2010年4月 - 現在

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  • 新潟大学   工学部 建設学科   教授

    2008年11月 - 2017年3月

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  • 新潟大学   工学部 建設学科   准教授

    2004年4月 - 2008年10月

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  • 新潟大学   工学部   講師

    1990年1月 - 1991年9月

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  • 新潟大学   工学部   助手

    1985年4月 - 1990年9月

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経歴

  • 新潟大学   工学部 工学科   教授

    2017年4月 - 現在

  • 新潟大学   自然科学研究科 環境科学専攻   教授

    2010年4月 - 現在

  • 新潟大学   自然科学研究科 環境科学専攻   教授

    2010年4月 - 現在

  • 新潟大学   建設学科   教授

    2008年11月 - 2017年3月

  • 新潟大学   建設学科   准教授

    2004年4月 - 2008年10月

  • 新潟大学   工学部   講師

    1990年1月 - 1991年9月

  • 新潟大学   工学部   助手

    1985年4月 - 1990年9月

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所属学協会

 

論文

  • バラスト材の複数の材料物性値の空間的ばらつきを考慮したバラスト道床沈下解析法 査読

    紅露一寛, 阿部和久

    鉄道工学シンポジウム論文集   26   259 - 266   2022年8月

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  • パッド減衰が軌道分散特性に及ぼす影響 査読

    阿部和久, 袴田翔太, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   26   267 - 274   2022年8月

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    担当区分:筆頭著者  

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  • 復元通り変位原波形に基づく軌道座屈予測に関する基礎的検討 査読

    中田健太, 阿部和久, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   26   89 - 96   2022年8月

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    担当区分:責任著者  

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  • 井桁状まくらぎ敷設軌道のための車輪・軌道系連成振動解析法 査読

    紅露一寛, 河野昭子, 阿部和久

    土木学会論文集A2   77 ( 2 )   I_239 - I_249   2022年

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  • 軌道通り変位補正が座屈確率に及ぼす影響 査読

    阿部和久, 新井優介, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   21   45 - 50   2021年12月

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    担当区分:筆頭著者  

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  • まくらぎ2区間通過周波数における台車・軌道系共振の可能性に関する検討 査読

    田中智貴, 阿部和久, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   25   33 - 40   2021年7月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語  

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  • 通り変位と道床横抵抗力のバラツキを考慮した軌道座屈余裕度の確率的評価 査読

    岩井 翔, 阿部和久, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   25   69 - 76   2021年7月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語  

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  • バラスト道床における複数の材料物性値の空間的ばらつきを同時に考慮した軌道振動解析 査読

    紅露一寛, 阿部和久

    鉄道工学シンポジウム論文集   25   225 - 232   2021年7月

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    担当区分:最終著者  

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  • 離散支持レール・走行二車輪連成系のパラメータ不安定性 査読

    阿部和久, 中山智晴, 紅露一寛

    土木学会論文集A2(応用力学)   76 ( 2 )   I_57 - I_66   2021年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • An effective three-dimensional track/tunnel/soil interaction analysis method for prediction of vibration and noise in a building 査読

    Abe, K, Yamada, K, Yamada, S, Furuta, M, Suehara, M, Yoshitake, S, Koro, K

    Noise and vibration mitigation for rail transportation systems   360 - 367   2021年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

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  • アンサンブル学習活用による付着塩分量推定の効率化に関する研究 査読

    五十嵐浩司, 阿部和久, 山下将一

    AI・データサイエンス論文集   649 - 660   2021年

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  • 通り変位波形におけるバラツキが軌道座屈強度の確率特性に及ぼす影響 査読

    阿部和久, 水野雄太, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   24   167 - 174   2020年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • 機械学習活用による付着塩分量推定の効率化に関する検討 査読

    五十嵐浩司, 阿部和久

    AI・データサイエンス論文集   1 ( J1 )   349 - 358   2020年

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    担当区分:最終著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 軌道状態が通り変位軸力測定法の推定精度に及ぼす影響 査読

    佐藤拓郎, 阿部和久, 清水彰久, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   23   253 - 260   2019年

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  • A monitoring method for mechanical condition of track using rail lateral displacement data obtained with commercial trains 査読

    Kazuhisa Abe, Takuro Sato, kihisa Shimizu, Kazuhiro Koro

    WCRR2019   2019年

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  • An Efficient Three-Dimensional Track/Tunnel/Soil Interaction Analysis Method for Prediction of Vibration and Noise in a Building

    Kazuhisa Abe, Koya Yamada, Sota Yamada, Masaru Furuta, Michiko Suehara, Sho Yoshitake, Kazuhiro Koro

    IWRN13   2019年

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  • Polynomial chaos 展開を用いた確率有限要素法によるバラスト材の力学挙動の空間的ばらつきを考慮した道床沈下解析 査読

    紅露一寛, 上平健太, 阿部和久

    計算数理工学論文集   19   55 - 60   2019年

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  • 三次元電気探査法に基づくトンネル切羽前方地山推定手法の改善 査読

    竹内 新, 阿部和久, 椎谷成孝, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   19   43 - 48   2019年

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  • 地下鉄軌道構造が近接建物内の振動・騒音に及ぼす影響の解析的評価 査読

    山田高也, 山田壮太, 阿部和久, 古田 勝, 末原美智子, 吉武 翔, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   23   275 - 282   2019年

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  • 地下鉄トンネル・地盤連成系の三次元加振応答解析 査読

    阿部和久, 山田高也, 古田 勝, 末原美智子, 紅露一寛

    土木学会論文集A2   74 ( 2 )   I_523 - I_534   2018年

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  • トンネル発破解析を対象とした3次元個別要素法の計算効率化 査読

    今野真精, 阿部和久, 若月和人, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   18   29 - 34   2018年

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  • 通り変位測定データを用いた軌道力学状態推定に関する基礎的検討 査読

    阿部和久, 千葉 颯兵, 佐藤拓郎, 小松佳弘, 紅露 一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   22   107 - 114   2018年

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  • A FE-based 2-D ballast settlement analysis of railway track with a rail joint

    Kazuhiro Koro, Kazuhisa Abe

    Railways2018   2018年

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  • A theoretical study on a rail stress monitoring method using rail lateral displacement observed by commercial trains

    Kazuhisa Abe, Sohei Chiba, Yoshihiro Komatsu, Kazuhiro Koro

    Railways2018   2018年

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  • The influence of thermal dependency of pad stiffness on the measurement of rail axial load based on a vibration method 査読

    Takahashi, H, Abe, K, Urakawa, F, Koro, K

    International Journal of Railway Technology   7 ( 4 )   23 - 43   2018年

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    担当区分:責任著者  

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  • 離散支持されたレールの時間域伝達境界 査読

    阿部和久, 戸田大介, 紅露一寛

    計算数理工学会論文集   17   59 - 64   2017年

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  • 軌道の構成部材の形状特性値および物性値の空間ばらつきに起因する軌道振動応答の変動量の評価 査読

    紅露一寛, 渡邉あゆみ, 阿部和久

    計算数理工学会論文集   17   37 - 42   2017年

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  • 心抜き自由面発破の個別要素解析と振動低減効果の解明 査読

    若月和人, 齋藤 優, 阿部和久, 紅露一寛

    土木学会論文集F1   72 ( 3 )   I_16 - I_27   2017年

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  • 等間隔に欠陥が存在する周期場を対象とした効率的分散解析手法 査読

    阿部和久, 筧 拓哉, 紅露一寛

    土木学会論文集A2   73 ( 2 )   I_133 - I_141   2017年

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  • 比抵抗トモグラフィによるトンネル切羽前方の三次元地山構造推定 査読

    佐々木丈, 阿部和久, 椎谷成孝, 今村大介, 紅露一寛

    計算数理工学会論文集   17   71 - 76   2017年

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  • 風向を考慮した3次元数値解析によるコンクリート橋の付着塩分量推定

    山下将一, 富山潤, 阿部和久, 佐伯竜彦, 紅露一寛

    コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集   17   2017年

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  • Improvement of accuracy of method for measuring axial force of rail based on natural frequency 査読

    Fumihiro Urakawa, Kazuhisa Abe, Hiroshi Takahashi

    Quarterly Report of RTRI (Railway Technical Research Institute)   57 ( 2 )   125 - 132   2016年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Ken-yusha Inc.  

    In order to evaluate the axial force of a continuous welded rail quantitatively in a simple manner, a method was developed to measure axial force based on the natural frequency. However, the accuracy of this method is insufficient because of certain variations in track condition. This study extracted factors which influence measurement accuracy and proposed an error correction method using track finite-element analysis for the purpose of improving the accuracy of this measuring method. Furthermore, measurements were taken of the natural frequency and axial force of a rail on a real track in order to validate the proposed method.

    DOI: 10.2219/rtriqr.57.2_125

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  • Time domain transmitting boundary for discretely supported rail

    Abe, K, Toda, D, Koro, K

    IWRN12   2016年

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  • 欠陥を等間隔に配置した周期層の波動透過解析 査読

    筧 拓哉, 阿部和久, 紅露一寛, Pher Errol Balde Quinay

    土木学会論文集A2   72 ( 2 )   I_197 - I_206   2016年

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  • 軌道の状態を考慮した固有振動によるロングレール軸力測定法の検討 査読

    浦川文寛, 阿部和久, 高橋 寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   20   1 - 8   2016年

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  • Cyclic densificationモデルに基づくバラスト道床沈下解析におけるバラスト材のYoung率の空間変動の影響 査読

    紅露一寛, 井口建斗, 阿部和久

    計算数理工学論文集   16   7 - 12   2016年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • Cyclic densificationモデルを用いた道床沈下解析における材料パラメータの変動の影響評価 査読

    紅露一寛, 林 栞菜, 阿部和久

    鉄道工学シンポジウム論文集   20   177 - 184   2016年

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  • 自由面発破の実験と個別要素法を用いた数値解析手法の検証 査読

    若月和人, 斎藤 優, 阿部和久, 紅露一寛

    土木学会論文集F1(トンネル工学)特集号   71 ( 3 )   I_1 - I_10   2015年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    構造物や民家に近接して発破掘削を行う場合,切羽外周部あるいは中央部にスロット,すなわち自由面を形成する制御発破(以下,自由面発破と呼ぶ)が行われるケースがある.自由面発破を実施した場合,発破振動を大幅に低減できることが知られているが,その効果について定性的かつ定量的な議論はほとんどなされていない.自由面発破における動的破壊と振動の挙動が明らかになっていないことと,これらを適切に評価できる数値解析手法が確立されていないためと考えられる. 筆者らは個別要素解析にもとづいた動的破壊と振動とを評価する解析手法を提案している.本研究では,自由面発破の合理的な設計を目的として,コンクリート試験体を用いた発破実験により実現象としての破壊挙動を明らかにするとともに,数値解析手法によりその再現解析を試みることで,解析手法の妥当性について検証した.

    DOI: 10.2208/jscejte.71.I_1

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  • Influence of damping and rail stress on parametric instability of a wheel

    Kazuhisa Abe, Kyohei Hosaka, Kazuhiro Koro, Pher E.B. Quinay

    STECH2015   2015   "2A11 - 1"-"2A11-11"   2015年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    Parametric instability of a wheel moving at a constant speed on a railway track is discussed. For this purpose, this paper presents an analytical formulation in which the damping is considered in rail supports. Since the dynamic behavior of a railway track depends on the rail axial load arising from the temperature change, this effect is also taken into account in the present mathematical model. Through numerical analyses, it is found that the eigenvalue which characterizes the quasi-steady-state dynamic reaction of the moving wheel and track is translated toward the positive imaginary number under the existence of damping. The range of unstable velocity is then narrowed by the introduction of dissipation into the track structure. Moreover, the critical damping at which the instability zone vanishes is obtained. Although the compressional rail stress reduces the instability speed, its contribution to the critical damping is insignificant.

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  • Dynamic response analysis of a periodic structure on a half-space subjected to incident waves

    Kazuhisa Abe, Shun Furusato, Pher Errol Balde Quinay, Kazuhiro Koro

    ICOME2015   2015年

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  • Influence of thermal dependency of pad stiffness on measurement of rail load based on a vibration method

    Hiroshi Takahashi, Kazuhisa Abe, Fumihiro Urakawa, Kazuhiro Koro

    STECH2015   2015   "1B34 - 1"-"1B34-11"   2015年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A measuring method of rail axial load based on vibration modes is discussed. In particular, the influence of the thermal dependency of rubber pads on the natural frequency of the pinned-pinned mode is investigated. To this end, in the numerical track model a rotational spring is attached at each rail support. Through numerical experiments, it is found that the thermal dependency of the rotational stiffness dominates the sensitivity of the resonant frequency to the axial load, and its consideration is essential to simulate the dynamic nature of tracks. Furthermore, the identification of the temporal equivalent rotational stiffness reflecting the rail pad and fastener is attempted. Numerical results show that the identification using the ratio of bending moment to rotation angle of rail measured around the rail support has the best performance. In this case, the measurement with error of 0.1% is required to assure the identification accuracy of ±50kN.

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  • まくらぎの浮きを考慮した軌道・道床沈下連成解析 査読

    相田真人, 紅露一寛, 阿部和久

    鉄道工学シンポジウム論文集   19   127 - 134   2015年

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  • 軌道横変位共振による座屈誘発の可能性に関する解析的検討 査読

    阿部和久, 丸山聖司, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   19   21 - 28   2015年

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  • 個別要素法によるコンクリート供試体発破実験の再現解析 査読

    斎藤 優, 若月和人, 阿部和久, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   15   19 - 24   2015年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • 周期長の異なる複合材層を有する無限動弾性場の波動透過解析 査読

    阿部和久, 筧 拓哉, 紅露一寛

    土木学会論文集A2   71 ( 2 )   I_859 - I_867   2015年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    格子間隔の異なる周期列を積層した複合材層を有する,無限動弾性場の二次元波動透過解析法を構成した.特に上下の複合材層の格子間隔の比が有理数で与えられる場合を対象に,Floquet変換援用の下,当該問題を各周期層を構成する1ユニットの動的問題に帰着して解く方法を採った.また,周期層に平面波が入射する問題を例に,本手法による波動透過解析を試みた.両周期層のストップバンドを異なる周波数帯に設定することで,より広い周波数域における透過波動の遮蔽が可能となることを確認した.

    DOI: 10.2208/jscejam.71.I_859

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  • FE-based ballast settlement analysis considering wheel-track dynamic response

    Kazhiro Koro, Kazuhisa Abe

    STECH2015   2015   "3C12 - 1"-"3C12-9"   2015年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The FE-based coupling method with ballast settlement elastoplastic analysis and track vibration analysis considering unsupported sleepers is developed to accurately evaluate the sleeper-ballast interaction force in deteriorated track. The present method is used to investigate the evolution of the ballast settlement around a junction of concrete slab and ballast layer. In the analysis considering unsupported sleepers, the maximum of the sleeper-ballast interaction force at the sleeper away from the junction increases in progression of the number of loading cycles at higher rate than that without loose sleepers. A larger maximum force causes a larger permanent deformation of ballast layer. This is because the progression of ballast settlement leads to an increase in the number of unsupported sleepers in neighborhood of a supported sleeper.

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  • Influence of track conditions on the axial force measuring method of continuous welded rail based on the natural frequency

    Fumihiro Urakawa, Kazuhisa Abe, Hiroshi Takahashi

    STECH2015   2015   "2B24 - 1"-"2B24-11"   2015年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The axial force of a continuous welded rail(CWR) causing buckling and break of the rail should be controlled appropriately and adequately. In order to measure the axial force of the CWR quantitatively and in a simple manner, a method of presuming the axial force based on detection of the change of the natural frequency according to the axial force is developed. However, the accuracy of this method is insufficient because not only the axial force but the variations of track conditions such as the state of the rail and the rail fastening devices affect the natural frequency of the rail. In this paper, to investigate the influence of the variations in track conditions and its correction method for accurate measurement, we develop a finite element track model. Numerical experiments show that the wear of the rail head and the variation of the sleeper bays in the range of approximately 30 meters around the measuring point affect the natural frequency. Furthermore, we measured the axial force and the natural frequency of the CWR under various temperature conditions in an actual track and compared them with the numerical results. Through these analyses, it was confirmed that the axial force is in proportion to the natural frequency. Moreover, the consideration of the wear of the rail head and the variation of the sleeper bays in the track makes it possible to reproduce the difference of the absolute value of the natural frequency between two measurement points. By contrast, the sensitivity of the natural frequency to the axial force in the experiment is higher than that of the numerical results. Furthermore, the sensitivity of the experimental results in winter is higher than that in summer.

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  • Dynamic instability of a wheel moving on a discretely supported infinite rail 査読

    Kazuhisa Abe, Yuusuke Chida, Pher Errol Balde Quinay, Kazuhiro Koro

    JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION   333 ( 15 )   3413 - 3427   2014年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS LTD- ELSEVIER SCIENCE LTD  

    The parametric instability of a wheel moving on a discretely supported rail is discussed. To achieve this, an analysis method is developed for a quasi-steady-state problem which can represent an exponential growth of oscillation. The temporal Fourier transform of the rail motion is expanded by a Fourier series with respect to the longitudinal coordinate, and then the response of the rail deflection due to a quasi-harmonic moving load is derived. The wheel/track interaction is formulated by the aid of this function and reduced to an infinite system of linear equations for the Fourier coefficients of the contact force. The critical velocities between the stable and unstable states are calculated based on the nontrivial condition of the homogeneous matrix equation. Through these analyses the influences of the modeling of rail and rail support on the unstable speed range are examined. Moreover, not only the first instability zone but also other zones are evaluated. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jsv.2014.03.027

    Web of Science

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  • Influence of sleeper spacing on vibration and noise of railway tracks

    K. Abe, S. Batjargal, K. Koro

    PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE ON NOISE AND VIBRATION ENGINEERING (ISMA2014) AND INTERNATIONAL CONFERENCE ON UNCERTAINTY IN STRUCTURAL DYNAMICS (USD2014)   3385 - 3396   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:KATHOLIEKE UNIV LEUVEN, DEPT WERKTUIGKUNDE  

    This paper investigates the influence of sleeper spacing on the vibration and noise of railway tracks. Through numerical experiments of stationary harmonic loading problems for different sleeper distributions, the relationship between the variance of deviation in the sleeper location and the mean value and variance of the resonant amplitude is evaluated. The influence of randomness in the sleeper spacing on the frequency response is also examined. Moreover, since the track vibration is excited due to the interaction between the track and a running train, such problems are analyzed, taking into account the roughness between the railhead and the wheel tread. Based on a number of simulations, we assess the effect of the random and optimal sleeper distributions on the vibration and noise reductions.

    Web of Science

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  • 軌道の動的応答を考慮したcyclic dencificationモデルに基づくバラスト道床沈下解析法 査読

    紅露一寛, 佐藤江美, 阿部和久

    鉄道工学シンポジウム論文集   18   1 - 6   2014年

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  • バラスト道床沈下解析のための拡張下負荷面モデルに基づく繰り返し弾塑性・時間域均質化有限要素法 査読

    紅露一寛, 大窪和輝, 阿部和久

    計算数理工学論文集   14   37 - 42   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • 軌道水平変位に関する臨界速度の外乱鋭敏性 査読

    丸山聖司, 阿部和久, 紅露一寛

    土木学会論文集A2   70 ( 2 )   I_971 - I_980   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Japan Society of Civil Engineers  

    道床横抵抗力の非線形性がレール軸力-臨界速度関係の外乱鋭敏性に及ぼす影響について検討した.まず,軌道・半無限地盤連成系を対象に,道床横抵抗力の非線形特性を3次式で近似し,分散曲線に接する走行線より臨界速度を求めた.その結果,軸力-臨界速度関係はレールに作用する横圧の増加と共に低軸力側に移動することを確認した.また,地盤を剛基盤として求めた理論式より,この軸力低下が横圧の2/3乗に比例することがわかった.さらに,道床横抵抗力の非弾性履歴特性を考慮した定常応答解析を実施し,実際の軌道により近い条件下でも上述の鋭敏性が存在することを確認した.

    DOI: 10.2208/jscejam.70.I_971

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  • 空孔導入によるトンネル発破振動低減効果の解析的検討 査読

    齋藤 優, 若月和人, 阿部和久, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   14   1 - 6   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • Application of Haar wavelets to time-domain BEM for the transient scalar wave equation 査読

    Kazuhiro Koro, Kazuhisa Abe

    IOP Conference Series: Materials Science and Engineering   10 ( 1 )   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Institute of Physics Publishing  

    The time-domain boundary element method using the Haar wavelets is developed for reducing the computational cost of the BE wave propagation analysis. The Haar wavelets are used for the discretization of the boundary integral equation. The time variation of the unknown potential and flux is approximated using the conventional scheme. The small matrix entries of the coefficient matrix are truncated with the Beylkin-type matrix compression scheme at before and after calculation of double boundary integral. The present BEM has the numerical stability comparable to the piecewise constant Galerkin BEM. The sparsity of the coefficient matrix generated at an each time step rises as the time step proceeds
    the memory requirement of the present method can be reduced in comparison with the conventional BEM. The reduction of the computational work from the conventional BE analysis is difficult because of the sparse system of the conventional time-domain BEM.

    DOI: 10.1088/1757-899X/10/1/012222

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  • まくらぎ配置がレールの振動・騒音特性に及ぼす影響 査読

    Batjargal Sodbilig, 阿部和久, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   18   23 - 30   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

    まくらぎ配置がレールの振動およびそれに起因して発生する騒音に及ぼす影響について検討した.具体的には,レールの定点調和加振と走行車輪・軌道達成解析を通し,まくらぎ間隔の不均一性によるレール振動・放射音の低減効果を調べた.等間隔のまくらぎ配置の他に,実軌道におけるバラツキを設定した場合,および既往の研究で得られた最適なまくらぎ配置とした場合を対象として, lOOOHz以下の周波数域での応答にまくらぎ配置が及ぼす影響を検討した.The influence of sleeper arrangement on the rail vibration and the acoustic noise radiated from the rail is investigated. To this end, the stationary harmonic loading problem and the interaction between a moving wheel and a track are analyzed. As the sleeper arrangements, three cases of the regular spacing, stochastic distribution obtained by in-situ measurements and an optimal distribution are considered. Through these numerical experiments, the vibration and noise reductions by the introduction of the irregularity into the sleeper spacing are evaluated based on resonance modes at frequencies lower than lOOOHz.

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  • 時間域均質化法を援用した拡張下負荷面モデルを用いた繰り返し弾塑性解析

    大窪 和輝, 紅露 一寛, 阿部 和久

    計算数理工学論文集   13   67 - 72   2013年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • A level set-based shape optimization method for periodic sound barriers composed of elastic scatterers 査読

    Hiroshi Hashimoto, Min-Geun Kim, Kazuhisa Abe, Seonho Cho

    JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION   332 ( 21 )   5283 - 5301   2013年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS LTD- ELSEVIER SCIENCE LTD  

    This paper presents a level set-based topology optimization method for noise barriers formed from an assembly of scatterers. The scattering obstacles are modeled by elastic bodies arranged periodically along the wall. Due to the periodicity, the problem can be reduced to that in a unit cell. The interaction between the elastic scatterers and the acoustic field is described in the context of the level set analysis. The semi-infinite acoustic wave regions located on the both sides of the barrier are represented by impedance matrices. The objective function is defined by the energy transmission passing the barrier. The design sensitivity is evaluated analytically by the aid of adjoint equations. The dependency of the optimal profile on the stiffness of scatterers and on the target frequency band is examined. The feasibility of the developed optimization method is proved through numerical examples. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jsv.2013.05.027

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  • Numerical and experimental study on measuring method of rail axial stress of continuous welded rails based on use of resonant frequency

    Akira Aikawa, Hirotaka Sakai, Kazuhisa Abe

    Quarterly Report of RTRI (Railway Technical Research Institute)   54 ( 2 )   118 - 125   2013年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper proposes a newly developed method, which measures absolute axial stress of continuous welded rails (CWR), based on the change of resonant frequency of standing wave mode of rails in the periodic infinite railway track structure. First, the authors theoretically derived dominant simultaneous equations regarding the vibration motions of a three-dimensional Timoshenko-beam under compressive or tensional axial-loadings. By applying the Floquet's theorem to dominant equations of the unit cell, which is an irreducible sub-structure with periodicity of the infinite track structure, the equations are simplified into Eigen-value problems in the frequency domain. Numerical dispersion analyses of wave modes propagating in a track made clear the relation among axial-loadings, wavenumber and natural frequency and provided an evaluation of the feasibility of the proposed method for the measurement of the absolute axial stress. Furthermore, in-situ measurements in the existing CWR track experimentally confirmed the linearity between the axial stress and the resonant frequency.

    DOI: 10.2219/rtriqr.54.118

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  • 自由面発破による岩盤破壊過程の個別要素解析 査読

    石沢浩太, 若月和人, 阿部和久, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   13   61 - 66   2013年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • Cyclic densification モデルを用いた有限要素法に基づくバラスト道床沈下解析法の適用可能性に関する検討 査読

    佐藤江美, 紅露一寛, 阿部和久

    鉄道工学シンポジウム論文集   17   143 - 150   2013年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

    本研究では,バラスト材の弾塑性挙動をCyclic densificationモデルにより表現した有限要素法を用い,石川らが実施した実物大試験を対象として当該モデルの妥当性,および繰り返し荷重作用時のバラスト軌道の変形特性について考察する.また,より現実に近い荷重作用条件下での道床沈下解析を小さな計算負荷で表現するために, Cyclic densificationモデルを用いた3次元有限要素解析を行う場合を対象として,平面ひずみ近似の妥当性について検証する.平面ひずみ場は,軌道縦断方向,および軌道横断方向の2つの場合について考え, 2種類の平面ひずみ解析の適用可能性について, 3次元有限要素解析結果との比較を通して検討する.The finite element method(FEM) with the cyclic densification model is applied to the settlement analysis of the railway ballasted track subject to cyclic vertical loading. The railway ballast layer is modeled by 3-D or 2-D plane strain finite elements. The constitutive relation of the railway ballast is defined using the cyclic densification model. The model calibration is carried out in comparison with the cyclic loading test data on a full-scale ballasted track reported by Ishikawa et al. For the 3-D simulation, the load-displacement curve in loading process at the 1st cycle is comparable to one of the test results. The accumulated displacement at the top of the sleeper can be predicted with high accuracy; the simulated accumulation rate is higher than one of the test results. The 2-D plane strain FE analysis is attempted to reduce the computational cost for predicting the full-scale ballast settlement analysis. The plane strain approximation with respect to the longitudinal section of a track is valid to evaluate the stress, strain and displacement in the ballast layer.

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  • 軌道の非線形力学特性が共振周波数・レール軸力関係に及ぼす影響 査読

    阿久津友宏, 阿部和久, 紅露一寛

    鉄道工学シンポジウム論文集   17   105 - 112   2013年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

    レール支持部に存在する力学的非線形性が,レールの共振周波数と軸力との関係に及ぼす影響について考察した.そのために,まくらぎ位置を節とするレールの共振モードを対象に,調和加振下での定常解を与える汎関数をLagrangianの時間平均より求めた.当該汎関数より定常解や共振条件を導出し,共振周波数-軸力関係の加振力に対する鋭敏性を議論した.また,レール加振を模擬した数値解析を通し,本理論の妥当性を検証した.The influence of mechanical nonlinearity in rail supports on the resonant frequency-rail axial load relationship is investigated. To achieve this, a harmonic load exciting the pinned-pinned resonance mode is considered, and a functional which derives a steady-state solution is formulated by time average of the Lagrangian. In the theoretical study, the nonlinearity is introduced in the rotational stiffness at each sleeper support. Based on the variations of the functional, the sensitivity of the above relationship to the load amplitude is revealed. Furthermore, through numerical analyses, validity of the theory is proved.

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  • 面外定常波動問題における非直交waveletを用いた境界要素法の係数行列保存成分数 査読

    紅露一寛, 阿部和久

    土木学会論文集, A2   69 ( 2 )   I_163 - I_173   2013年

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  • 有限長周期杭が配置された地盤の表面波分散解析 査読

    古里 駿, 阿部和久, 紅露一寛, P.E.B.Quinay

    土木学会論文集, A2   69 ( 2 )   I_799 - I_807   2013年

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  • Resonant behavior of railway track having random sleeper spacing

    Kazuhisa Abe, Sodbilig Batjargal, Kazuhiro Koro

    Proc. of ASEM13   1903 - 1911   2013年

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  • 2次元定常スカラー波動問題におけるwavelet境界要素法と有限要素法との結合解法

    紅露 一寛, 阿部 和久, Koro Kazuhiro, Abe Kazuhisa

    土木学会論文集A2(応用力学)   68 ( 2 )   237 - 248   2012年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

    A coupling method of FEM and wavelet BEM is developed for 2-D steady-state scalar wave equation. The wavelet BEM is formulated using the non-orthogonal spline wavelets. These wavelets have the vanishing moment property independent of the order of piesewise polynomials. The coefficient submatrices of the reduced equations on the wavelet-based BEM are also compressed with the truncation of small matrix entries. The linear algebraic equations with a sparse coefficient matrix are solved using iterative solver, e.g. Bi-CGStab, GPBi-CG and GMRES. In particular, the use of GMRES shows rapid and robust convergence in the present numerical experiments.

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  • 一部に欠陥を有する二次元周期場の動弾性解析 査読

    阿部和久, 本間広紀, 紅露一寛

    土木学会論文集A2   68 ( 2 )   I_823 - I_831   2012年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

    This paper presents a numerical method for two-dimensional solid phononic crystals having a defect. This problem is divided into two domains of the finite defective region and the surrounding periodic medium. The analysis method is then constructed by combining the finite element equation of the irregular region with the impedance matrix representing the external field. The impedance matrix is derived by analyzing a series of harmonic excitation problems of a periodic field given by the surrounding array. These solutions are obtained by the aid of Floquet transform. The developed method is applied to wave propagations through a defective field imbedded in a square lattice of circular holes. Modes trapped in the disturbed region are also analyzed for a composite material possessing a dispersion structure with a wide bandgap.

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  • Wave Propagation in an Infinite Track Having an Irregular Region

    K. Abe, A. Kikuchi, K. Koro

    NOISE AND VIBRATION MITIGATION FOR RAIL TRANSPORTATION SYSTEMS   118   71 - +   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPRINGER-VERLAG BERLIN  

    This paper presents a numerical method for wave transmission through a periodic track having a disturbed region. The infinite track analysis is realized by attaching the transmitting boundaries at both ends of the finite sub-domain. To achieve this, an impedance matrix representing the transmitting boundary is constructed by utilizing eigenmodes for the transfer matrix of a unit cell. The developed method is applied to infinite tracks subjected to incident harmonic waves. Through numerical analyses, the influence of the stiffness of the pads on the wave transmission is examined. The relation between the transmittance and the band structure of track is also discussed.

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  • Optimization of sleeper spacing for reduction of wave transmission

    B.Sodbilig, K.Abe, K.Koro

    STECH12   2012年

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  • Dispersion analysis of an axially loaded rail discretely supported on an elastic half-space

    K.Abe, Y.Chida, K.Koro

    STECH12   12   13 - 18   2012年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • Sleeper spacing optimization for vibration reductionin rails 査読

    B.Sodbilig, K.Abe, K.Koro

    CODE2012   25 ( 6 )   569 - 577   2012年

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  • Wave Propagation in an Infinite Track Having an Irregular Region 査読

    K. Abe, A. Kikuchi, K. Koro

    NOISE AND VIBRATION MITIGATION FOR RAIL TRANSPORTATION SYSTEMS   118   71 - +   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPRINGER-VERLAG BERLIN  

    This paper presents a numerical method for wave transmission through a periodic track having a disturbed region. The infinite track analysis is realized by attaching the transmitting boundaries at both ends of the finite sub-domain. To achieve this, an impedance matrix representing the transmitting boundary is constructed by utilizing eigenmodes for the transfer matrix of a unit cell. The developed method is applied to infinite tracks subjected to incident harmonic waves. Through numerical analyses, the influence of the stiffness of the pads on the wave transmission is examined. The relation between the transmittance and the band structure of track is also discussed.

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  • 下負荷面モデルを用いたバラスト道床繰り返し変形解析における材料パラメータの変動の影響評価 査読

    紅露一寛, 間島朋也, 阿部和久

    鉄道工学シンポジウム論文集   16   21 - 28   2012年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

    本研究では, 回転硬化を考慮した拡張下負荷面モデルを用いた弾塑性連続体でバラスト道床をモデル化する場合を対象に, 大型繰り返し三軸試験結果から particle swarm optimization (PSO)アルゴリズムを用いて材料パラメータ値を同定した上で, 材料パラメータの変動がバラスト材の繰り返し変形解析結果に及ぼす影響について, 1次近似2次モーメント法(FOSM)を用いて評価した. 数値実験は石川らが実施した大型繰り返し三軸試験の応力条件と合致するように実施した. その結果, 解析の際の入力材料パラメータの変動が比較的小さい場合でも, 載荷・除荷第1サイクルのように, 残留ひずみの発生・蓄積量の大きい段階では, 入力の変動が解析結果では10倍程度に増幅される恐れがある. ただし, 第2サイクル以降, 残留ひずみの発生・蓄積のスピードが鈍った場合には, FOSMにより評価される残留ひずみの標準偏差は概ね一定値で推移する.In the cyclic deformation analysis of railway ballast with the extended subloading elastoplastic constitutive model, the influence of variation of the material parameters on the simulation results is investigated through numerical tests. The material parameters in the subloading surface model are idntified using the particle swarm optimization (PSO) algorithm and the cyclic triaxial test data presented by Ishikawa et al. The standard deviations of the simulated axial strain and volumetric strain are calculated with the first-order second-moment method (FOSM). Even when change of the input material parameter in the case of analysis is small, in the stage where generation and cumulation of permanent strain are large, the variation of the material parameters may be amplified by about 10 times by the variation of simulation results. In the stage where generation and cumulation of prmanent strain are small, the standard deviations of the siulations results calculated with FOSM are almost constant.

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  • 空間的・時間的な温度変化を受けるロングレールの軸力分布解析 査読

    阿部和久, 桑山卓也, 元好 茂

    鉄道工学シンポジウム論文集   16   101 - 108   2012年

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  • 半無限弾性地盤上にまくらぎ支持された軸力を受けるレールの分散解析 査読

    阿部和久, 千田雄亮, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   12   13 - 18   2012年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • SH波の入射を受ける連続橋・半無限地盤連成系の定常応答特性 査読

    田村 建, 阿部和久, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   11   47 - 52   2011年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • 温度応力を受ける分岐器介在ロングレールの動的応答解析 査読

    阿久津友宏, 阿部和久, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   11   41 - 46   2011年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • 時間・境界上の離散化にwavelet基底を用いた拡散問題時間域BEMにおける係数行列計算の効率化 査読

    紅露一寛, 佐藤鉄太郎, 阿部和久

    計算数理工学論文集   11   19 - 24   2011年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • Dynamic response analysis of a periodic continuous bridge subjected to traveling SH-waves

    Abe, K, Tamura, T, Koro, K

    7th Japan-US-Taiwan Workshop on Water System Seismic Practices   2011年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Haar waveletを用いた2次元拡散問題時間域境界要素法における係数行列保存成分数の解析自由度依存性 査読

    紅露一寛, 阿部和久

    土木学会論文集A2(応用力学)   67 ( 2 )   I_95 - I_106   2011年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    In the time-domain BEM with Haar wavelets for 2-D diffusion problems, the relation between the number of non-zero entries of the coefficient matrices and the degree of freedom (DOF) N is theoretically investigated using the information on the size and the arrangement of the support of the basis functions. The coefficient matrices are compressed using the Beylkin-type level-independent truncation scheme with a DOF-independent prescribed threshold value. The number of non-zero entries of the matrix G(L,p) and H(L,p) (1 ≤ p ≤ L, L: current time step), N(G(L,p)) and N(H(L,p)), increases in proportion to the factors log N, N1/2, N and N log N, except for the behavior in the smaller DOF range where N(G(L,p)) and N(H(L,p))∼O(N2). For M»1 and N»1, N(G(L,p)) and N(H(L,p)) show O(N log N) in matrix compression with a prescribed threshold value λ.

    DOI: 10.2208/jscejam.67.I_95

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  • 二重周期弾性場の有限要素表面波分散解析 査読

    阿部和久, 荒木聡秀, 紅露一寛

    土木学会論文集A2(応用力学)   67 ( 2 )   I_905 - I_913   2011年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    This paper presents a numerical method for surface elastic waves in a half-space possessing a two-dimensional periodicity. The solution is expressed by plane waves in the vertical direction, while it is approximated by finite elements in the horizontal plane. By virtue of the Bloch's theorem, the problem is reduced to equations of motion in a unit cell. The vertical wavenumbers satisfying the equations in the unit cell are determined by solving an eigenvalue problem with respect to the wavenumbers. As numerical examples, periodic arrays of piles embedded in a ground are analyzed. In the analyses piles made of concrete and a soft material are considered with arrangements given by the square and the triangular honeycomb lattices. Under these conditions, the influences of the stiffness and the lattice pattern of piles on the band structure are investigated.

    DOI: 10.2208/jscejam.67.I_905

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  • 吊上げ式レール軸力測定法に関する解析的検討(共著) 査読

    田中洋介, 阿部和久, 元好茂

    鉄道工学シンポジウム論文集   15   112 - 119   2011年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Level set based topological shape optimization of phononic crystals for sound barriers

    Kim, M-G, Hashimoto, H, Abe, K, Cho, S

    WCSMO-9   2011年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Dynamic characteristics of railway concrete sleepers using impact excitation techniques and model analysis

    Aikawa, A, Urakawa, F, Abe, K, Namura, A

    WCRR2011   2011年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Theoretical study on a measuring method of rail axial stress via vibration modes of periodic track

    Abe, K, Shimizu, S, Aikawa, A, Koro, K

    WCRR2011   2011年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • A BE-based shape optimization method enhanced by topological derivative for sound scattering problems 査読

    Kazuhisa Abe, Takasuke Fujiu, Kazuhiro Koro

    ENGINEERING ANALYSIS WITH BOUNDARY ELEMENTS   34 ( 12 )   1082 - 1091   2010年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    This paper presents a BE-based shape optimization method for acoustic problems in the context of shape design of sound insulating walls. In order to avoid the convergence to a local minimal solution around an initial shape, the topological derivative is introduced. Based on the global distribution of the topological derivative, new shape or topology are attained by nucleating small scattering bodies. Evaluation of the topological derivative is achieved within the framework of the boundary element analysis. To cope with the topological change due to the nucleation and cutting of thin branches, shape is updated by the aid of the level set approach during the optimization process. Through numerical examples, it is proved that the developed method can find a shape with good performance irrespective of its initial shape. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.enganabound.2010.06.017

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  • 軸力を受ける曲線レールの振動応答解析 査読

    石川大地, 阿部和久, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   10   57 - 62   2010年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • 時間・空間の離散化にwavelet基底を用いた境界要素法による線形拡散解析 査読

    紅露一寛, 佐藤鉄太郎, 阿部和久

    計算数理工学論文集   10   81 - 86   2010年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • 無限長軌道と半無限地盤との連成加振応答解析 査読

    高野祐紀, 阿部和久, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   10   63 - 68   2010年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • 中間層を有する周期複合材の弾性波動解析 査読

    阿部和久, 中山 悠, 紅露一寛

    応用力学論文集   13   1041 - 1048   2010年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 2次元スカラー波動方程式のための非直交スプラインwaveletを用いた時間域境界要素法 査読

    紅露一寛, 菅波祐太, 古川 陽, 阿部和久

    応用力学論文集   13   241 - 252   2010年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Shape optimization with topological derivative and its application to noise barrier for railway viaducts

    Abe, K, Fujiu, T, Koro, K

    Advances in Boundary Element Techniques   2010年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • 3次元はり要素を用いた軸力を受ける軌道系の波動伝播解析 査読

    清水紗希, 阿部和久, 相川 明, 紅露一寛

    鉄道力学論文集   14   75 - 82   2010年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    レールが軸力を受けている無限軌道を対象に波動分散解析を行った. 解析では, レールとまくらぎを3次元Timoshenkoはり要素により離散化し, 水平・鉛直たわみと振り振動の影響を再現した. まくらぎ1区間で与えられる軌きょう1ユニットの運動方程式にFloquet原理を適用し, 無限軌道内を伝播する波動モードの分散特性を求めた. 解析結果に基づき, 軸力に鋭敏な振動モードや, 締結装置の剛性などが共振周波数に及ぼす影響などについて考察した.Wave modes propagating in rails subjected to an axial load due to temperature stress are analyzed. An infinite track consisting of rails and sleepers is modeled by 3-D Timoshenko beams. The Floquet theorem is applied to the equation of motion of track sub-structure given by a repetitive unit. The wave dispersion analysis is then reduced to an eigenvalue problem in terms of the axial load, the wave number and the frequency. Sensitivity of axial loads to the wave number and frequency is investigated in the context of the dispersion analysis. Through those analyses, modes which are suitable for evaluation of axial load and the influence of uncertainties in track modeling on these modes are discussed.

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  • Application of Topological Derivative to the VOF-Based Topology Optimization Method

    Abe, K, Hashimoto, H, Koro, K

    CJK-OSM6   2010年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • A level-set-based BE topological optimization method incorporated with topological derivatives for noise barriers

    Abe, K, Fujiu, T, Koro, K

    IWACOM-II   2010年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Development of transmitting boundary for periodically supported rails 査読

    Abe, K, Fujishita, S, Koro, K

    J. Mech. Sys. Trans. Log., JSME   3 ( 1 )   44 - 52   2010年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    This paper presents a numerical method to construct transmitting boundaries for periodically supported railway tracks. This is realized by the derivation of impedance matrix for a half-infinite track. To achieve this, dynamic response of the infinite track corresponding to the half-infinite model is analyzed for a series of harmonic loading modes. The infinite problems are solved by virtue of Floquet transform. The developed method is applied to a periodically supported rail having a finite irregular zone subjected to harmonic loads. It is reduced to a dynamic problem of a finite track with the transmitting boundaries attached on both ends. Through comparison with the present method and a conventional way using a very long but finite railway model, the superiority over the truncated model is demonstrated.

    DOI: 10.1299/jmtl.3.44

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  • Numerical calculation method for prediction of ground-borne vibration near subway tunnel 査読

    Tsuno, K, Furuta, M, Abe, K

    J. Mech. Sys. Trans. Log., JSME   3 ( 1 )   53 - 62   2010年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    This paper describes the development of prediction method for ground-borne vibration from railway tunnels. Field measurement was carried out both in a subway shield tunnel, in the ground and on the ground surface. The generated vibration in the tunnel was calculated by means of the train/track/tunnel interaction model and was compared with the measurement results. On the other hand, wave propagation in the ground was calculated utilizing the empirical model, which was proposed based on the relationship between frequency and material damping coefficient <I>α</I> in order to predict the attenuation in the ground in consideration of frequency characteristics. Numerical calculation using 2-dimensinal FE analysis was also carried out in this research. The comparison between calculated and measured results shows that the prediction method including the model for train/track/tunnel interaction and that for wave propagation is applicable to the prediction of train-induced vibration propagated from railway tunnel.

    DOI: 10.1299/jmtl.3.53

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  • Application of Haar wavelets to time-domain BEM for the transient scalar wave equation 査読

    Kazuhiro Koro, Kazuhisa Abe

    9TH WORLD CONGRESS ON COMPUTATIONAL MECHANICS AND 4TH ASIAN PACIFIC CONGRESS ON COMPUTATIONAL MECHANICS   10   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD  

    The time-domain boundary element method using the Haar wavelets is developed for reducing the computational cost of the BE wave propagation analysis. The Haar wavelets are used for the discretization of the boundary integral equation. The time variation of the unknown potential and flux is approximated using the conventional scheme. The small matrix entries of the coefficient matrix are truncated with the Beylkin-type matrix compression scheme at before and after calculation of double boundary integral. The present BEM has the numerical stability comparable to the piecewise constant Galerkin BEM. The sparsity of the coefficient matrix generated at an each time step rises as the time step proceeds; the memory requirement of the present method can be reduced in comparison with the conventional BEM. The reduction of the computational work from the conventional BE analysis is difficult because of the sparse system of the conventional time-domain BEM.

    DOI: 10.1088/1757-899X/10/1/012222

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  • 軸力を受けるレールの波動伝播解析 査読

    清水紗希, 阿部和久, 相川 明, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   9   67 - 72   2009年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 走行車輪と軌道系の定常連成応答解析 査読

    佐成屋 淳, 阿部和久, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   9   61 - 66   2009年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 拡散問題を対象とした時間域境界積分方程式法におけるwavelet基底の適用とその計算効率 査読

    紅露一寛, 五十嵐和希, 阿部和久

    計算数理工学論文集   9   73 - 78   2009年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 半無限周期構造を対象とした表面波モード解析法の改善 査読

    阿部和久, 笠原祐樹, 紅露一寛

    応用力学論文集   12   1013 - 1020   2009年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

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  • レール温度座屈時の分岐過程に関する一考察 査読

    阿部和久, 田中洋介, 西宮裕騎, 紅露一寛

    鉄道力学論文集   13   7 - 14   2009年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 3-D FE simulation od cyclic loading tests of railway ballasted track using subloading surface elastoplastic model

    Koro,K, Fukutsu,Y, Abe,K

    STECH09   2009年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Numerical calculation method for prediction of ground-borne vibration near subway tunnel

    Furuta,M, Tsuno,K, Abe,K

    STECH09   3 ( 1 )   53 - 62   2009年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    This paper describes the development of prediction method for ground-borne vibration from railway tunnels. Field measurement was carried out both in a subway shield tunnel, in the ground and on the ground surface. The generated vibration in the tunnel was calculated by means of the train/track/tunnel interaction model and was compared with the measurement results. On the other hand, wave propagation in the ground was calculated utilizing the empirical model, which was proposed based on the relationship between frequency and material damping coefficient <I>α</I> in order to predict the attenuation in the ground in consideration of frequency characteristics. Numerical calculation using 2-dimensinal FE analysis was also carried out in this research. The comparison between calculated and measured results shows that the prediction method including the model for train/track/tunnel interaction and that for wave propagation is applicable to the prediction of train-induced vibration propagated from railway tunnel.

    DOI: 10.1299/jmtl.3.53

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  • Development of transmitting boundary for periodically supported rails

    Abe,K, Fujishita,S, Koro,K

    STECH09   3 ( 1 )   44 - 52   2009年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    This paper presents a numerical method to construct transmitting boundaries for periodically supported railway tracks. This is realized by the derivation of impedance matrix for a half-infinite track. To achieve this, dynamic response of the infinite track corresponding to the half-infinite model is analyzed for a series of harmonic loading modes. The infinite problems are solved by virtue of Floquet transform. The developed method is applied to a periodically supported rail having a finite irregular zone subjected to harmonic loads. It is reduced to a dynamic problem of a finite track with the transmitting boundaries attached on both ends. Through comparison with the present method and a conventional way using a very long but finite railway model, the superiority over the truncated model is demonstrated.

    DOI: 10.1299/jmtl.3.44

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  • Finite element analysis for deposition and deformation of blowing snow

    Abe,K, Ogawa,T, Koro,K

    FEF09   15   169   2009年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • 走行荷重を受ける軌道系の定常応答解析 査読

    阿部和久, 古屋卓稔, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   8   7 - 12   2008年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 半無限周期構造における表面波モード解析手法 査読

    阿部和久, 笠原祐樹, 紅露一寛

    応用力学論文集   11   1031 - 1038   2008年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/journalam.11.1031

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  • 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 査読

    紅露一寛, 嘉数東陽, 阿部和久

    応用力学論文集   11   149 - 158   2008年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/journalam.11.149

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  • 連続高架橋における波動伝播モードの解析 査読

    阿部和久, 佐成屋 淳, 紅露一寛

    鉄道力学論文集   12   25 - 30   2008年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    高架橋に沿って伝播する波動モードを数値解析により調べた. 当該構造物は無限周期構造により理想化し, はりモデルで離散化した. 減衰せず無限遠まで伝播して行く波動モードの解析において, Floquet原理を適用することで具体的解法を構成した.この場合,無限周期系における波動問題は, 周期構造を構成している最小単位(ユニットセル)の離散化により解析可能となる. 具体例を対象に伝播モードの分散曲線を求め, 発生し得るモードの種類とバンド特性について調べた.Wave propagation is analyzed for a periodic viaduct. By virtue of the Floquet's principle the dynamic problem can be reduced to the one in a unit cell representing the periodicity. This formulation leads to an eigenvalue problem associated with the Floquet wave number (propagation constant) and the circular frequency. The group velocity dispersion curves are drawn by solving the eigenfrequencies with scanning the wave number interval. It is found that the propagation modes can be classified into two groups. One is characterized by the deflection of girder. The other is dominated by the bending of columns. The influences of numerical modeling on the dynamic properties are also investigated.

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  • A BE-Topology optimization method enhanced by topological derivatives

    Abe,K, Fujiu,T, Koro,K

    Advances in Boundary Element Techniques   9   235 - 240   2008年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • VOF法を用いた降積雪過程の有限要素解析 査読

    小川 徹, 阿部和久, 紅露一寛

    構造工学論文集   54   114 - 123   2008年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11532/structcivil.54A.114

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  • VOF法を用いた非圧縮超弾性体のトポロジー最適化 査読

    阿部和久, 小板橋智哉, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   7 ( 2 )   243 - 248   2008年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Cyclic Deformation Analysis of Railway Ballast Using Hypoplastic Model

    Koro,K, Abe,K, Kakazu.,T

    APCOM'07-EPMESC   11   2007年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Topology optimization of incompressible hyperelastic materials subjected to large deformations

    Abe,K, Nishinomiya,Y, Koro,K

    APCOM'07-EPMESC   11   2007年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • 鉄道におけるバラスト道床材の繰り返し変形解析に用いる構成モデルの検討 査読

    紅露一寛, 嘉数東陽, 梶原宗光, 阿部和久

    計算数理工学論文集   7 ( 1 )   31 - 36   2007年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • まくらぎ支持された無限長レールの加振応答解析 査読

    阿部和久, 古屋卓稔, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   7 ( 1 )   25 - 30   2007年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Shape optimization for sound scattering problems using a BE-based level set method

    Abe,K, Kazama,S, Koro,K

    Advances in Boundary Element Techniques   8   379 - 384   2007年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • まくらぎ支持された無限長レールの波動伝播解析 査読

    阿部和久, 古屋卓稔, 紅露一寛

    応用力学論文集   10   1029 - 1036   2007年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    Wave propagation in an infinite periodic railway track is investigated. In the analysis the constituents of a rail and sleepers are considered for the track model. Propagation modes of the periodic structure are described by virtue of the Floquet transform. This method makes it possible to reduce the infinite periodic problem to an eigenvalue problem for a unit structure with finite length. The rail is modeled by a Timoshenko beam and discretized by finite elements. Through numerical analysis the wave number-frequency curves for the propagation modes are obtained. It is found that the installation of sleepers causes a mode in which the propagation waves are accompanied by sleeper vibration. Besides, the influence of the stiffness of rubber pads on the propagation modes is discussed.

    DOI: 10.2208/journalam.10.1029

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  • 下負荷面モデルを用いた鉄道用バラスト材の繰り返し変形解析 査読

    紅露一寛, 梶原宗光, 阿部和久

    鉄道力学論文集   11   7 - 13   2007年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    回転硬化を考慮した下負荷面モデルを用いて, 道床部に使用されるバラスト材の繰り返し変形挙動の弾塑性解析を試みた. 繰り返し初期における載荷・除荷時のつり合い経路は解析と実験とで概ね一致させることが可能である. それ以降の繰り返し時においては, 変形係数は解析結果と実験結果とで概ね同程度であるが, 残留軸ひずみの累積速さが一致をみておらず, 繰り返し100回程度~1500回程度においては, 残留軸ひずみの値に明瞭な差が認められた. 1500回目程度以降の漸進的なひずみの累積過程においては, 解析によって良好に再現できた. 一方, 繰り返し載荷時の体積変化については, 解析によって収縮・膨張の定性的な傾向を再現するにとどまった.Cyclic elastoplastic behaviour of railway ballast is simulated using the subloading surface model with rotational hardening, in order to employ in the continuum-type settelement simulation model. In low (under 100 load cycles) and high cycle range (over 1500 load cycles), the simulation results on the deviatoric stress - strain relation and the magnitude of permanent strain is good agreement with the triaxial test results. The prediction of the volumeric strain appears to be somewhat inaccurate, though change from compaction to dilatation during cyclic loading can be simulated.

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  • 地下鉄トンネル断面の防振最適化に関する研究 査読

    阿部和久, 笠原祐樹, 紅露一寛, 古田 勝

    鉄道力学論文集   11   57 - 62   2007年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:土木学会  

    地盤振動低減を目的に, 地下鉄トンネル覆工厚の最適化を試みた. その際に, 本来覆工厚と連動して変化するトンネル曲げ剛性と質量とを分離して評価する方法を構成した. その下で設計感度解析を実施し, 剛性と質量のいずれか一方, または両者について最適化した場合の覆工厚分布を求めた. その結果, 振動低減に対する剛性と質量の寄与度は, 振動数により異なることがわかった. また, トンネル上半分(アーチ部)および底部(インパート部)の覆工厚を増すことが, 振動低減につながることが確かめられた.An optimization method is developed for the tunnel thickness design in the context of the vibration reduction of subway. The split of effects into stiffness and mass is attempted in the design sensitivity analysis. To achieve this, the elastic modulus and mass density are described in terms of the tunnel thickness. The stiffness and mass matrices can then be given by functions of the thickness. Through optimization analysis, it is found that the contribution of the stiffness and mass to the vibration reduction depends on the frequency. Moreover, it can be concluded that the thickening of the upper part and bottom of tunnel leads to the reduction of radiated waves.

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  • A boundary element approach for topology optimization problem using the level set method 査読

    Kazuhisa Abe, Shunsuke Kazama, Kazuhiro Koro

    COMMUNICATIONS IN NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING   23 ( 5 )   405 - 416   2007年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JOHN WILEY & SONS LTD  

    A boundary element method is developed for the topology optimization problem. The topological change is captured using the level set method. The level set function which is defined by signed distance from the boundary contour is assigned to fixed grid points. Boundary elements are developed along the zero contour of the level set function. The design sensitivity analysis is performed for the boundary element equation, and then the boundary velocity is obtained. The velocity field which leads the level set function to optimal material distribution is obtained by the extension of the boundary velocity. Numerical examples show that the proposed method is valid for the topology optimization problems. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.

    DOI: 10.1002/cnm.919

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  • 二次元粒状体モデルによるバラスト道床の沈下解析 査読

    阿部和久, Muhamad Syakir, 紅露一寛

    鉄道力学論文集   10   49 - 54   2006年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 雪の硬化現象のモデル化と積雪変形有限要素解析への適用 査読

    阿部和久, 紅露一寛

    構造工学論文集   52A   109 - 117   2006年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 三角形・四面体要素を用いたVOF法によるトポロジー最適化法 査読

    西宮裕騎, 阿部和久, 紅露一寛

    応用力学論文集   9   353 - 363   2006年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.2208/journalam.9.353

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  • 複雑な構造を有する高架水槽の動的解析事例 査読

    帆苅 功, 長谷川 均, 大嶽公康, 阿部和久

    水道協会雑誌   861   12 - 19   2006年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • A feasibility study on low-pressure railway

    Kazuhisa Abe

    Proc. of Int. Symp. on Speed-up and Service Tech. for Railway and Maglev Sys.   1   347 - 352   2006年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 超高速地下鉄道における地盤振動応答特性 査読

    古屋卓稔, 阿部和久

    計算数理工学論文集   6   49 - 54   2006年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 減圧高速鉄道の実現可能性に関する基礎的検討

    阿部和久

    鉄道力学論文集   10   83 - 84   2006年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

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  • A topology optimization approach using VOF method 査読

    K. Abe, K. Koro

    STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION   31 ( 6 )   470 - 479   2006年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Topology optimization methods with continuous design variables obtained by the homogenization formula or the solid isotropic microstructure with penalty (SIMP) model are widely used in the layout of structures. In the implementation of these approaches, one must take into account several issues, e.g., irregularity of the problem, occurrence of the checkerboard pattern, and intermediate density. To suppress these phenomena, the employment of additional strategies such as the perimeter control or the filtering method will be required. In this paper, a topology optimization method which can eliminate these difficulties is developed based on the volume of fluid (VOF) method. In the method, shape design is described in terms of the VOF function. Since this function is defined by a volume fraction of material occupying each element, it can be recognized as a continuous material density in the SIMP model. Within the framework of the VOF analysis, the topology optimization procedure is reduced to a convection motion of the material density governed by a Hamilton-Jacobi equation as in the level set method. Through numerical examples, the validity of the proposed method is investigated.

    DOI: 10.1007/s00158-005-0582-5

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  • 地下鉄周辺地盤における波動の伝播特性 査読

    阿部和久, 加藤宏輝, 古田 勝

    鉄道力学論文集   9   43 - 48   2005年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • VOF法を用いた積雪変形有限要素解析法 査読

    阿部和久, 紅露一寛

    構造工学論文集   51A   277 - 284   2005年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 中詰材に粒状体モデルを用いた鋼製組立網の変形解析 査読

    阿部和久, 細谷栄作, 小関 徹

    計算数理工学論文集   5   13 - 18   2005年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • レール継目部列車走行試験の有限要素シミュレーションとその再現性 査読

    紅露一寛, 阿部和久, 石田 誠, 鈴木貴洋

    応用力学論文集   8   1037 - 1047   2005年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.2208/journalam.8.1037

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  • 軌道防振用ゴムパッドの大変形応力解析 査読

    紅露一寛, 阿部和久, 西宮裕騎

    鉄道力学論文集   9   7 - 12   2005年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Measurement on dynamic behaviour of track near rail joints and prediction of track settlement 査読

    Takahiro Suzuki, Makoto Ishida, Kazuhisa Abe, Kazuhiro Koro

    Quarterly Report of RTRI (Railway Technical Research Institute) (Japan)   46 ( 2 )   124 - 129   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We measured factors relating to track dynamic behaviour, such as dynamic wheel loads and rail seat forces near a rail joint induced by running vehicles. We also proposed a track dynamic model to consider the excitation by wheels passing over discontinuous fish plate rail joints. We then compared the measured and analytical results, and found a close agreement between them. We also proposed a prediction model of ballast settlement near rail joints and calculated the effects of countermeasures against joint dips on ballast settlement.

    DOI: 10.2219/rtriqr.46.124

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  • Matrix-compression property of Beylkin-type truncation scheme for wavelet BEM

    Kazuhiro Koro, Kazuhisa Abe

    Structural Engineering/Earthquake Engineering   22 ( 2 )   219 - 231   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In the present paper, we investigate theoretically and experimentally the number of non-zero matrix entries generated by the wavelet BEM with the Beylkin-type compression algorithm. The Beylkin-type algorithm, which is based on a prescribed level-independent threshold, retains the asymptotic convergence rate of BE solutions, like widely-used level-dependent compression schemes. The coefficient matrix compressed by the Beylkin-type scheme has O(N 1+γ) (0 &lt
    γ &lt
    1, N: degree of freedom (DOF)) non-zero entries
    level-dependent schemes enable us to reduce the matrix entries up to O(N(log N)α) (α ≥ 1). However, for matrix compression using the Beylkin-type scheme the compression rate is greater than or comparable to that of the Schneider's level-dependent scheme, in the moderate DOF range.

    DOI: 10.2208/jsceseee.22.219s

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  • Elasto-plastic analysis of box gabion using macrocontinuum model of wire mesh

    Abe,K, Koseki,T

    IWACOM   1   63 - 63   2004年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Three-dimensional finite element analysis of box gabions subjected to a vertical load 査読

    Abe,K, Tajima,F, Koseki,T

    Computational Engineering   1   79 - 88   2004年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • レール継目部で生じる輪重変動に関する一考察 査読

    鈴木貴洋, 石田 誠, 阿部和久, 紅露一寛

    鉄道力学論文集   8   35 - 40   2004年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 多目的GAを用いた地下鉄軌道防振対策の最適化に関する研究 査読

    西宮裕騎, 阿部和久, 古田 勝

    境界要素法論文集   21   33 - 38   2004年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 列車走行荷重を受けるトンネル・地盤系の動的応答解析 査読

    阿部和久, 加藤宏輝, 古田 勝

    鉄道力学論文集   8   47 - 52   2004年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • レール継目部の衝撃応答解析における道床・路盤部のモデル化の影響 査読

    紅露一寛, 阿部和久, 石田 誠, 鈴木貴洋

    応用力学論文集   7   1313 - 1323   2004年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.2208/journalam.7.1313

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  • 走行荷重を受けるTimoshenkoばりの静的基本解を用いた積分方程式解法 査読

    阿部和久, 紅露一寛

    構造工学論文集   50A   143 - 150   2004年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Matrix compression schemes for wavelet BEM and their performance

    K Koro, K Abe

    BOUNDARY ELEMENTS XXVI   19   55 - 62   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:WIT PRESS  

    The influence of the truncation schemes for wavelet BEM on the compression rates of the coefficient matrices is investigated through the asymptotic estimation and numerical experiments. In the present paper the truncation schemes given by either Schneider's level-dependent scheme or the Beylkin-type algorithm are considered. The theoretical estimation of the number of stored entries shows O(N1+a) (0 &lt; alpha &lt; 1) for the Beylkin-type compression and O(N(log N)(beta)) (beta &gt; 1) for the level-dependent truncation. However, in actual BE analysis the Beylkin-type algorithm enables us to compress the coefficient matrix at the rates comparable to those for Schneider's scheme.

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  • Timoshenko beam finite element for vehicle-track vibration analysis and its application to jointed railway track 査読

    K. Koro, K. Abe, M. Ishida, T. Suzuki

    Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit   218 ( 2 )   159 - 172   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    A Timoshenko beam finite element suitable for vehicle-track vibration analysis is proposed and is applied to a jointed railway track. In several simulation models, the track vibration excited by a train running on the rail is formulated as a dynamic problem where a sequence of concentrated loads moves on the discretely supported Timoshenko beam. The external force is then defined by the concentrated load. The Timoshenko beam subjected to concentrated loads deforms with the slope discontinuity at the loading points. This deformation cannot be represented by the usual finite elements, which causes the fictitious responses of the beam. The present finite element model removes the undesirable response by completely modelling the slope discontinuity. This is achieved by the TIM7 element with the piecewise-linear hat functions. The jointed track model constructed by this finite element is employed to predict the impulsive wheel-track contact force excited by the wheel passage on rail joints. The rail joints with fishplates are of great concern to track deterioration, the settlement of ballast track and the failure of track components. In the present paper the effects of train speed and gap size of the joints on the impact force are assessed from simulation results. © IMeohE 2004.

    DOI: 10.1243/0954409041319687

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  • Identification of unknown parameters in the dynamic analysis of a subway track by genetic algorithms

    K Abe, M Konno, M Furuta

    BOUNDARY ELEMENTS XXVI   19   229 - 238   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:WIT PRESS  

    An identification method is developed for unknown material parameters in a dynamic subway-track model. The proposed method is formulated in the framework of genetic algorithms (GAs). An individual in the GA is defined by a set of real unknown parameters not by a coded string. The evaluation of fitness is carried out based on a three-dimensional dynamic analysis, in which the subway track, tunnel and ground are modeled by means of the coupling of boundary element (BE) and finite element (FE) methods. To save the computational work, a neural network (NN) in which the material parameters are input data and the spectrum ratios are output data is introduced. The developed method is validated through application to numerical models and in situ measurements.

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  • 地下鉄軌道における各種防振対策の解析的検討 査読

    阿部和久, 佐藤大輔, 古田 勝

    鉄道力学論文集   7   7 - 12   2003年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Wavelet BEMにおけるBeylkin型係数切り捨て手法の行列圧縮効果に関する検討 査読

    紅露一寛, 阿部和久

    応用力学論文集   6   301 - 310   2003年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.2208/journalam.6.301

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  • Three-dimensional analysis of subway track vibrations due to running wheels 査読

    K. Abe, D. Satou, T. Suzuki, M. Furuta

    Wave 2002   149 - 156   2003年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 鋼製組立網の三次元弾塑性解析 査読

    阿部和久, 田嶋史人, 小関 徹

    構造工学論文集   49A   145 - 152   2003年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • A practical determination strategy of optimal threshold parameter for matrix compression in wavelet BEM 査読

    Kazuhiro Koro, Kazuhisa Abe

    International Journal for Numerical Methods in Engineering   57 ( 2 )   169 - 191   2003年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A practical strategy is developed to determine the optimal threshold parameter for wavelet-based boundary element (BE) analysis. The optimal parameter is determined so that the amount of storage (and computational work) is minimized without reducing the accuracy of the BE solution. In the present study, the Beylkin-type truncation scheme is used in the matrix assembly. To avoid unnecessary integration concerning the truncated entries of a coefficient matrix, a priori estimation of the matrix entries is introduced and thus the truncated entries are determined twice: before and after matrix assembly. The optimal threshold parameter is set based on the equilibrium of the truncation and discretization errors. These errors are estimated in the residual sense. For Laplace problems the discretization error is, in particular, indicated with the potential's contribution ∥c∥ to the residual norm ∥R∥ used in error estimation for mesh adaptation. Since the normalized residual norm ∥c∥/∥u∥ (u: the potential components of BE solution) cannot be computed without main BE analysis, the discretization error is estimated by the approximate expression constructed through subsidiary BE calculation with smaller degree of freedom (DOF). The matrix compression using the proposed optimal threshold parameter enables us to generate a sparse matrix with O(N1+γ) (O≤γ &lt
    1) non-zero entries. Although the quasi-optimal memory requirements and complexity are not attained, the compression rate of a few per cent can be achieved for N ∼ 1000. © 2003 John Wiley and Sons, Ltd.

    DOI: 10.1002/nme.666

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  • A wavelet method for reducing the computational cost of BE-based homogenization analysis 査読

    K Koro, K Abe

    ENGINEERING ANALYSIS WITH BOUNDARY ELEMENTS   27 ( 5 )   439 - 454   2003年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    A wavelet BEM is applied to the evaluation of the effective elastic moduli of unidirectional composites, based on the homogenization theory. This attempt is devoted to the reduction of computational cost for the BE-based homogenization analysis. Truncation for matrix compression is carried out by the Beylkin-type algorithm. A thresholding value for the truncation is set such that the discretization error of BE solution is comparable to its truncation error. Besides, rearrangement of the BE equations is proposed to attain rapid convergence of iterative solutions. Through investigation of asymptotical convergence of the effective moduli, it is found that the BE-based homogenization analysis ensures the same rate of convergence for effective moduli as for characteristic functions. By applying the wavelet BEM to heterogeneous media which have microstructures with many voids, the effective moduli with agreement of 2-4 digits can be evaluated using 20-50% memory requirements of conventional BE approaches. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/S0955-7997(02)00154-6

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  • Wavelet BEM における特異・擬似特異積分の計算 査読

    阿部和久, 加藤大輔, 紅露一寛

    応用力学論文集   vol.5   101 - 109   2002年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/journalam.5.101

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  • Wavelet BEMにおけるマルチグリッド法の混合境界値問題への適用 査読

    阿部和久, 林 志保, 紅露一寛

    境界要素法論文集   vol.19   7 - 12   2002年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Wavelet基底を用いたhr-境界要素法適応分割法 査読

    阿部和久, 中村 淳, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   vol.2   15 - 20   2002年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 遺伝的アルゴリズムを用いた金網列線の最適化 査読

    阿部和久, 田嶋史人, 小関 徹

    構造工学論文集   48A   167 - 175   2002年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • ニューラルネットワークによる軌道振動応答の再現精度改善と未知量同定 査読

    阿部和久, 高倉由浩

    計算数理工学論文集   Vol.2   5 - 10   2002年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • マルチグリッド法を前処理に用いたGMRES法のwavelet BEMへの適用 査読

    林 志保, 阿部和久, 紅露一寛

    計算数理工学論文集   1   13 - 18   2001年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Wavelet 基底を用いた境界要素解析の効率化のための wavelet 重み付き Gauss 積分 査読

    紅露一寛, 阿部和久, 平林秀之

    応用力学論文集   4   127 - 136   2001年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)   出版者・発行元:土木学会  

    A wavelet-weighted Gauss quadrature formula is developed to reduce computational work in wavelet BEM. The non-orthogonal wavelet constructed by the authors is used as the basis. This wavelet is defined as a spline, which requires us to divide an interval into several subintervals in calculation of integrals corresponding to the basis. Besides, the number of the subintervals increases in propotion to the order of vanishing moments. The computational work for generating matrices thus is expensive, in particular, in application of numerical integration. The present formula enables us to carry out numerical integrations without division of the interval, since the wavelet is also employed as a weighting function of the formula. The number of integration points is determined a priori based on estimation of the integration error and a prescribed accuracy. In wavelet BEM, the error tolerance can be given by a threshold for matrix compression. Through numerical experiments, availability of the present method is verified.

    DOI: 10.2208/journalam.4.127

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    その他リンク: http://hdl.handle.net/10191/4880

  • 遺伝的アルゴリズムによる軌道振動モデルの未知パラメータ同定 査読

    阿部和久, 佐藤大輔, 古田 勝

    鉄道力学論文集   5   55 - 60   2001年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 鋼製組立網に用いられる金網の面外変形解析 査読

    阿部和久, 小嶋里志, 深谷克幸

    構造工学論文集   Vol.47A   147 - 154   2001年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • An h-hierarchical Galerkin BEM using Haar wavelets 査読

    K. Abe, K. Koro, K. Itami

    Engineering Analysis with Boundary Elements   25 ( 7 )   581 - 591   2001年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Application of Haar wavelet to h-hierarchical adaptive method is attempted to improve the performance. The wavelet boundary element method (BEM) is developed by means of the Galerkin method. In order to save memory requirement and computation time, sparse matrices are obtained by truncation of matrix coefficients. Error indicator and estimator are constructed based on the difference between the true solution and its projection onto the mesh. These values are effectively evaluated using the boundary element solution. The adaptive method is developed for 2D Laplace problems. Through numerical examples, performance of the present method is investigated concerning the sparseness of matrices and the computation time devoted to calculation of matrix coefficients and to equation solving process. © 2001 Elsevier Science Ltd.

    DOI: 10.1016/S0955-7997(01)00015-7

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  • Non-orthogonal spline wavelets for boundary element analysis 査読

    Kazuhiro Koro, Kazuhisa Abe

    Engineering Analysis with Boundary Elements   25 ( 3 )   149 - 164   2001年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Non-orthogonal spline wavelets are developed for Galerkin boundary element method. The proposed wavelets have compact supports and closed-form expressions. Besides, one can choose arbitrarily the order of vanishing moments of the wavelets independently of order of B-splines. Sparse coefficient matrices are obtained by truncating the small elements a priori. The memory requirement and computational time can be controled by changing the order of vanishing moments of the wavelets. As an iterative technique for solving the boundary element equations, GMRES(m) method is employed. Diagonal scaling and incomplete LU factorization (ILU(0)) are considered for the preconditioning. The ILU(0) becomes an effective preconditioner for higher order vanishing moments. Through numerical examples, availability of the proposed wavelets is investigated. © 2001 Elsevier Science Ltd.

    DOI: 10.1016/S0955-7997(01)00036-4

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  • Gauss quadrature method using wavelet basis as a weighting function for boundary element analysis 査読

    K Abe, K Koro

    BOUNDARY ELEMENTS XXIII   10   455 - 464   2001年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:WIT PRESS  

    A Gauss quadrature method in which the wavelet is used as a weighting function is developed for wavelet BEM. Non-orthogonal spline wavelets that can change the order of vanishing moments as well as the order of polynomial are considered in BE analysis. Although the increase in the order of vanishing moments leads to the increase in the sparseness of matrices, that also increases the number of intervals in which the wavelet is described by a certain polynomial. The proposed quadrature method does not need to divide the support of wavelets in the calculation of matrix coefficients, while the Gauss-Legendre formula obliges us to divide the support into several intervals. Consequently the proposed method allows to reduce the computational work for generation of matrices. Estimation of the error in the numerical integration is also attempted in order to decide the number of integral points for a specified tolerance. Numerical experiments axe carried out, and the feasibility of the proposed method is examined.

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  • Determination of optimal threshold for matrix compression in wavelet BEM 査読

    K Koro, K Abe

    BOUNDARY ELEMENTS XXIII   10   475 - 484   2001年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:WIT PRESS  

    This paper presents a practical determination method for optimal threshold in wavelet BEM. The optimal threshold, used for truncation of coefficient matrix entries, is determined such that truncation error is comparable to discretization error, in order to minimize the computational cost without deterioration of the accuracy. Errors are estimated in the residual sense. The discretization error is estimated based on the asymptotical behaviour of the residual R. These enable us to determine the optimal threshold in advance, independently of prescribed analytical conditions. Through numerical example, availability and validity of the proposed strategy axe investigated.

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  • 耐震補強に使用した鋼管添え柱の力学特性 査読

    森崎 充, 古田 勝, 阿部和久

    トンネル工学研究論文・報告集   10   87 - 94   2000年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)   出版者・発行元:Japan Society of Civil Engineers  

    The steel pipe attachment method has been employed as a seismic strengthening technique for RC columns in cut and cover tunnels. In this method, two concrete-filled tubular steel columns are attached to the RC column from both sides, and they will prevent the, tunnel from collapse even if the RC columns undergo shearing failure. In order to appreciate the mechanical properties of the attached column, numerical analyses are accomplished. This paper presents the modeling of the RC and attached columns and then constructs an interaction analysis method. Several discussions are carried out through comparison between the numerical and the experimental results.

    DOI: 10.11532/journalte1991.10.87

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  • ニューラルネットワークによる軌道振動系の物性値同定 査読

    鈴木貴洋, 阿部和久, 古田 勝

    BTEC論文集   10   55 - 60   2000年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 等高面の方法による移動境界問題の境界要素解析 査読

    阿部和久, 岩成洋平

    BTEC論文集   10   37 - 42   2000年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 薄板スプラインを用いた多重相反法のAEMによる等高面解析への適用 査読

    阿部和久, 岩成洋平

    境界要素法論文集   17   1 - 6   2000年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 軌道振動解析におけるレール頭頂面の凹凸形状の推定 査読

    阿部和久, 鈴木貴洋, 古田 勝

    応用力学論文集   3   107 - 114   2000年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/journalam.3.107

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  • Wavelet BEM のためのマルチグリッド反復法 査読

    阿部和久, 林 志保, 紅露一寛

    応用力学論文集   3   157 - 166   2000年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/journalam.3.157

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  • 車輪・軌道・地盤系の連成振動解析手法 査読

    阿部和久, 須田雅樹, 古田 勝

    構造工学論文集   45A   271 - 280   1999年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • An hr-adaptive boundary element for water free-surface problems 査読

    K.Abe, S.Sakuraba

    Engng. Anal. Bound. Elem.   23   223 - 232   1999年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 鋼製組立網に用いられる金網の弾塑性解析 査読

    阿部和久, 深谷克幸

    土木学会論文集   No.633 ( 633 )   205 - 215   1999年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    鋼製組立網に用いられる金網の弾塑性解析手法を構成した. 面内変形を対象に, 金網を力学的に等価な二次元連続体によりモデル化した. 構成式は, 金網を構成するユニットセルの頂点における列線作用力の変位微係数を含むかたちで与えられる. 有限要素解析での剛性方程式の作成において, 列線作用力を応力評価点毎に効率よく求めるため, ニューラルネットワークを導入し, その学習結果に基づき任意変形下での列線作用力の評価を行った. 金網の引張り試験との比較を通し, 本手法の妥当性を確認した.

    DOI: 10.2208/jscej.1999.633_205

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  • 区間一定非直交 wavelet による境界要素解析 査読

    阿部和久, 紅露一寛

    境界要素法論文集   16   51 - 56   1999年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Wavelet 境界要素法における反復解法の有効性 査読

    紅露一寛, 阿部和久

    境界要素法論文集   16   57 - 62   1999年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 離散 Wavelet 変換による選点法境界要素解析の効率化 査読

    紅露一寛, 阿部和久, 田崎浩章

    応用力学論文集   2   153 - 162   1999年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.2208/journalam.2.153

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  • レールのモデル化が軌道振動解析に及ぼす影響 査読

    阿部和久, 森岡泰助, 古田 勝

    BTEC論文集   9   1 - 6   1999年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • H-hierarchical adaptive BEM with Haar wavelet functions for two-dimensional Laplace problems 査読

    K Koro, K Abe

    BOUNDARY ELEMENTS XXI   6   229 - 238   1999年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:WIT PRESS  

    An h-hierarchical method is developed using Haar wavelets for two-dimensional Laplace problems and performance of the developed method is investigated. Haar wavelets provide complete hierarchical system for approximate solution and sparse coefficient matrix by truncation. The preconditioned GMRES(m), a kind of iterative solvers, is employed to solve equations. Through numerical example, it is found that the memory requirement is decreased, however, the CPU time is not shortened because of a large cost of preconditioning.

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  • 積分方程式による軌道振動の解析 査読

    古田 勝, 阿部和久

    日本鉄道施設協会誌   36   916 - 919   1998年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Timoshenko ばりを用いた軌道振動系のモデル化 査読

    阿部和久, 森岡泰助, 古田 勝

    構造工学論文集   44A   367 - 374   1998年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 走行荷重を受ける軌道振動系の連成解析 査読

    古田 勝, 阿部和久

    土木学会論文集   No.583 ( 583 )   61 - 70   1998年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    地下鉄の軌道に用いられる防振まくらぎなどの低バネ係数軌道の振動特性を数値解析により予測・把握することを目的に, 台車・軌道系の非線形振動を直接モデル化し得る解析手法の構成を試みた. 具体的方法は, 走行荷重下でのレールの振動系と質点系でモデル化した車輪やまくらぎの振動系を時間域積分表現式で定式化を行い, 振動系の数値解の安定性と精度とを向上させるため, 質点系とレールとの間に作用する接触力を時間域で離散化した. さらに, 各系における接触力が適合するように質点系の時間積分スキームを積分方程式に基づき構成しか. 解析例として, 防振まくらぎ軌道の軌道パッドと防振パッドのバネを線形とした場合と, 圧縮変形試験から得られた非線形特性を反映させた場合での解析を行い, 軌道各部の振動の差違について比較検討した.

    DOI: 10.2208/jscej.1998.61

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  • Haar Wavelet を用いた境界要素階層型 h-法 査読

    紅露一寛, 阿部和久

    BTEC論文集   8   49 - 54   1998年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Wavelet 境界要素階層型 h-法の計算効率について 査読

    紅露一寛, 阿部和久

    境界要素法論文集   15   71 - 76   1998年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 積分方程式に基づく時間積分法の動弾性有限要素・境界要素結合法への適用 査読

    阿部和久

    境界要素法論文集   14   93 - 98   1997年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 積分方程式による車輪・軌道系の連成振動解析 査読

    阿部和久, 須田雅樹, 古田 勝

    BTEC論文集   7   53 - 58   1997年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • 時間域積分表現式による軌道振動解析法 査読

    阿部和久, 古田 勝

    構造工学論文集   43A   365 - 372   1997年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

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  • Boundary element optimization for sloshing analysis 査読

    K Abe, S Sakuraba

    BOUNDARY ELEMENT TECHNOLOGY XI   247 - 256   1996年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:COMPUTATIONAL MECHANICS PUBLICATIONS LTD  

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  • 個別要素法による連続体解析におけるバネ定数の設定

    阿部和久

    土木学会論文集   543   83 - 90   1996年

  • 個別要素積雪変形解析における接触点密度関数の評価

    阿部和久

    構造工学論文集, A   41   377 - 384   1995年

  • r-法による最適境界要素分割

    阿部和久

    境界要素法論文集   9   115/120   1992年

  • 2次元静弾性問題境界要素解の境界近傍における挙動について

    阿部 和久

    土木学会論文集   ( 398 )   p207 - 217   1988年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

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書籍等出版物

  • いまさら聞けない計算力学の定石

    土木学会応用力学委員会計算力学小委員会( 担当: 共著)

    丸善出版  2020年3月  ( ISBN:9784621304983

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    総ページ数:xiii, 342p   記述言語:日本語

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  • 土木情報学 基礎編

    阿部 和久( 担当: 共著 ,  範囲: 5章「数値シミュレーション」(81-105頁))

    丸善  2017年6月 

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  • 解体新書 大河津分水可動堰

    阿部 和久( 担当: 共著 ,  範囲: 77-92頁)

    丸善  2014年9月 

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  • 計算力学の常識

    土木学会応用力学委員会計算力学小委員会編( 担当: 共著)

    丸善  2008年11月 

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

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  • 機械工学便覧 基礎編α6「計算力学」

    阿部和久( 担当: 共著 ,  範囲: pp.184-186を分担執筆)

    機械学会  2007年6月 

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

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  • 土木用語大辞典

    土木学会編( 担当: 単著 ,  範囲: 2)

    技報堂  1999年12月 

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    記述言語:日本語 著書種別:事典・辞書

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MISC

  • 数値シミュレーションと逆解析によるコンクリート橋の付着塩分量推定

    山下将一, 阿部和久, 佐伯竜彦, 紅露一寛, 富山潤

    土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)   72nd   2017年

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  • 周期層の有限要素表面波透過解析

    阿部 和久, 山谷 啓晃, 紅露 一寛

    計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science   21   4p   2016年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 1210 まくらぎの浮き上がりを考慮した軌道振動・道床沈下連成解析

    相田 真人, 紅露 一寛, 阿部 和久

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2015 ( 22 )   "1210 - 1"-"1210-4"   2015年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    In the present study, we simulate the settlement behaviour of a ballasted track around a junction of a concrete slab and a ballast layer. The simulation is carried out using the coupled analysis method with a guasi-static ballast settlement analysis and a wheel-track vibration analysis considering unsupported sleepers. Through numerical tests, the maximum values of sleeper-ballast interaction force corresponding to the sleepers located near the junction and not influenced on consideration unsupoorted sleepers. The maximum values corresponding to the sleepers located for from the junction however, increase in progression of the numbers of loading cycles at higher rate than those without unsupported sleepers. This is because for high cycle running the number of lifted sleepers near aehwwl increases and the lifting time of sleepers becames long.

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  • 2201 レール加振による軸力測定の精度向上に関する検討

    高橋 寛, 阿部 和久, 浦川 文寛, 紅露 一寛

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2015 ( 22 )   "2201 - 1"-"2201-4"   2015年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A measuring method af rail axial load based an vibration modes is discussed. In particular, the influence of the thermal dependency; of rubber pads an the natural frequency; af the pinned-pinned made is considered. To this end, in the numerical track made! a rotational spring depending on the temperature is attached at each rail support. The identification of the temporal equivalent rotational stiffness reflecting the rail pad and fastener is then attempted. Numerical results show that the identification using the ratio of bending moment to rotation angle of rail measured around the rail support has the best performance. In this case, the measurement with error of 0.1% is required to assure the identification accuracy of ±50kN.

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  • バラスト材の力学挙動の空間変動を考慮した車輪・軌道系の連成振動解析

    紅露 一寛, 金山 由布子, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science   20   4p   2015年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 拡張下負荷面モデルを用いた繰り返し弾塑性有限要素解析における時間域均質化法の適用

    紅露 一寛, 大窪 和輝, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science   19   4p   2014年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 2101 周期杭の長さが表面波のバンド特性に及ぼす影響

    古里 駿, 阿部 和久, 紅露 一寛, P.E.Balde Quinay

    計算力学講演会講演論文集   2013 ( 26 )   "2101 - 1"-"2101-2"   2013年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

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  • 周期構造物・地盤連成系の3次元波動応答解析手法

    阿部 和久

    計算数理工学レビュー : 日本計算数理工学会誌   2013 ( 2 )   29 - 44   2013年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

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  • 無限長周期構造物と地盤の3次元動的連成応答解析

    阿部 和久

    新潟大学災害・復興科学研究所年報   2   131 - 132   2013年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:新潟大学災害・復興科学研究所  

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  • 8-103 夏期実習からインターンシップへ : 変わらぬもの、変わったもの((19)インターンシップ)

    高橋 敬雄, 大川 秀雄, 泉宮 尊司, 阿部 和久, 佐伯 竜彦, 紅露 一寛

    工学教育研究講演会講演論文集   25 ( 61 )   160 - 161   2013年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人日本工学教育協会  

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  • 3507 まくらぎ間隔の最適化による軌道振動低減効果(軌道構造1,SS2:メンテナンス,コストダウン,第19回鉄道技術連合シンポジウム(J-RAIL2012))

    BATJARGAL Sodbilig, 阿部 和久, 紅露 一寛

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2012 ( 19 )   251 - 254   2012年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    In this study, we theoretically investigate the optimized sleeper spacing which can suppress resonances. We introduced a minimization problem in which the objective function is given by the wave transmittance and the design variable is defined by sleeper distribution. In the analysis the rail is modeled by a Timoshenko beam and the sleeper is represented by a mass. The infinite track analysis is realized by attaching the transmitting boundaries at both ends of the finite optimization region. Through numerical analyses the sleeper spacing effective in reduction of the transmittance is defined. Furthermore, the feasibility of the proposed method is validated through response analyses for a harmonic load.

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  • 3506 Cyclic densificationモデルによるバラスト道床の繰り返し鉛直載荷試験の3次元有限要素解析(軌道構造1,SS2:メンテナンス,コストダウン,第19回鉄道技術連合シンポジウム(J-RAIL2012))

    佐藤 江美, 紅露 一寛, 阿部 和久

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2012 ( 19 )   247 - 250   2012年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The 3-D deformation behaviour of the full-scale ballasted track is simulated using the finite element method (FEM) with the cyclic densification model. The present constitutive model, proposed by Suiker et al, is based on the overstress formulation like Perzyna's viscoplastic model. The simulated vertical displacement is good agreement with the test results on the full-scale cyclic vertical loading tests. The permanent strain below sleepers is accumulated by volumetric compaction in the range under 300 loading cycles. The accumulated permanent strain in the range over 300 cycles is caused by the frictional sliding.

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  • 1607 欠陥を有する二次元周期構造の弾性波動解析(OS16-2.フォトニック・フォノニック構造の設計とシミュレーション(2),OS・一般セッション講演)

    阿部 和久, 本間 広紀, 紅露 一寛

    計算力学講演会講演論文集   2012 ( 25 )   622 - 623   2012年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

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  • 中間層を有する周期複合材の弾性波動解析(受賞論文要約)

    阿部 和久, 中山 悠, 紅露 一寛, Abe Kazuhisa, Nakayama Yutaka, Koro Kazuhiro

    新潟大学工学部研究報告   61   5 - 5   2012年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:新潟大学工学部  

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  • 609 Haar waveletを用いた2次元拡散問題時間域BEMにおける係数行列保存成分数(OS6.境界要素法の高度化と最新応用(2),OS・一般セッション講演)

    紅露 一寛, 阿部 和久

    計算力学講演会講演論文集   2011 ( 24 )   159 - 161   2011年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    In the time-domain BEM with Haar wavelets for 2-D diffusion problems, the relation between the number of non-zero entries of the coefficient matrices and the degree of freedom(DOF) N is theoretically investigated using the information on the size and the arrangement of the support of the basis functions. The coefficient matrices are compressed using the Beylkin-type level-independent truncation scheme with a DOF-independent prescribed threshold value A. The number of non-zero entries of the matrix G^<(L,p)> and H^<(L,p)> (1 &le; p &le; L, L: current time step), N(G^<(L,p)>) and N(H^<(L,p)>), increases in proportion to the factors log N, N^<1/2>, N and N log N, except for the behavior in the smaller DOF range where N(G^<(L,p)>) and N^(H<(L,p)>) 〜 O(N^2).

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  • 時間・空間の離散化にwavelet基底を用いた拡散問題時間域BEMにおける計算効率の改善

    紅露 一寛, 佐藤 鉄太郎, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science   16   4p   2011年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 1906 周期積層材の弾性波動透過解析(OS19. フォトニック・フォノニック構造の設計とシミュレーション(2),オーガナイズドセッション講演)

    阿部 和久, 紅露 一寛

    計算力学講演会講演論文集   2010 ( 23 )   233 - 235   2010年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

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  • 非直交waveletを用いた時間域境界要素法による非定常波動伝播解析の計算効率

    紅露 一寛, 菅波 祐太, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science   15 ( 2 )   705 - 708   2010年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 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を援用した有限要素解析法

    紅露 一寛, 村松 久志, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science   15 ( 2 )   1001 - 1004   2010年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 拡散問題を対象とした境界要素法におけるwavelet基底を用いた空間・時間の離散化

    紅露 一寛, 佐藤 鉄太郎, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science   15 ( 2 )   709 - 712   2010年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 周期層の弾性波動透過解析

    阿部 和久, 中山 悠, 紅露 一寛

    計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science   15 ( 1 )   395 - 398   2010年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 3602 一部に他構造を含む無限軌道の波動透過特性(環境と振動・波動,SS3:環境とエネルギー,第18回交通・物流部門大会(TRANSLOG2009))

    阿部 和久, 菊地 敦彦, 紅露 一寛

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2009 ( 16 )   363 - 366   2009年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    This paper presents a wave propagation analysis method for a periodic railway track having a finite irregular zone. A half-infinite periodic sub-region is represented by an impedance matrix. The infinite system is reduced to a matrix equation with finite DOF by coupling the impedance matrices with the irregular zone. Through numerical examples, influence of the heterogeneity on the wave propagation is discussed in terms of the dispersion of wave modes. It is found that the irregularity is effective to cut off the wave transmission.

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  • 1504 バラスト材の繰り返し変形解析に用いる下負荷面モデルの改良とその効果(軌道構造,SS2:メンテナンス,コストダウン,第18回交通・物流部門大会(TRANSLOG2009))

    紅露 一寛, 福津 佑太, 阿部 和久

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2009 ( 16 )   217 - 220   2009年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The 3-D finite element analysis for cyclic vertical loading tests of a full-scale railway ballasted track is implemented using the extended subloading surface elastoplastic model with the modified material functions proposed by Hashiguchi. The modified function fulfills the convexity of the yield surface for a whole range of the friction angle. The vertical displacement of the bottom of the sleeper is good agreement to the experiment data under the prescribed cyclic loading. The large plastic strain extends from the edge of the sleeper to the bottom of the ballast layer; the frictional sliding zone can be found in the ballast layer.

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  • 1502 時間域均質化法によるバラスト材の繰り返し変形解析の効率化の試み(軌道構造,SS2:メンテナンス,コストダウン,第18回交通・物流部門大会(TRANSLOG2009))

    紅露 一寛, 村松 久志, 阿部 和久

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2009 ( 16 )   209 - 212   2009年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The numerical algorithm for reducing the computational work of the cyclic deformation analysis using the hypoplastic model with the time-domain homogenization is proposed. The multiple temporal scales of the stress, strain and void ratio are introduced, and the original constitutive equations are decomposed into coupled micro-chronological and macro-chronological equations using asymptotic analysis. The proposed algorithm enables us to change the step width of the macro-chronological analysis, and to reduce the number of the micro-chronological analysis. The accuracy of the simulation results depends on convergence speed of the accumulation of the permanent deformation.

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  • 1506 レール温度座屈時の変形局所化に関する研究(軌道構造,SS2:メンテナンス,コストダウン,第18回交通・物流部門大会(TRANSLOG2009))

    田中 洋介, 阿部 和久, 西宮 裕騎, 紅露 一寛

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2009 ( 16 )   223 - 226   2009年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The localization in the buckling of infinite rail due to temperature stress is studied. A tangent rail is modeled by a straight Bernoulli-Euler beam cramped by sleepers. The buckling load is derived theoretically for each wavenumber. The bifurcation path is also analyzed under periodic deformation. On that path, instability analysis is achieved for deformation rates with wavenumbers around the buckling point. From these results, a bifurcation set embedded in the space spanned by wavenumber, amplitude and temperature is developed. It is found that deformation modes corresponding to the all wavenumbers in the neighborhood of buckling point contribute to the growth of the localization in the rail deflection.

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  • 1503 バラスト材の繰り返し変形解析におけるcycle-jump型弾塑性構成モデルの適用(軌道構造,SS2:メンテナンス,コストダウン,第18回交通・物流部門大会(TRANSLOG2009))

    紅露 一寛, 山田 啓太, 阿部 和久

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2009 ( 16 )   213 - 216   2009年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The cyclic deformation of railway ballast is simulated using the cycle-jump type constitutive model. The cycle-jump type model is based on the overstress formulation. The reversible response is represented by a pressure-dependent, hypoelastic model. The criterion of generation of progressive plastic deformation, the shakedown stress, is assumed to depend the accumulative plastic strain. The present model is used to simulate the cyclic triaxial tests of railway ballast. The accuracy of the simulation results depends on the convergence of the strain accumulation, while the larger value of the cycle increment ΔN enables us to reduce the computational work.

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  • 708 スカラー波動問題の時間域境界要素法におけるwavelet基底の適用(OS7.境界要素法の高度化と最新応用(2),オーガナイズドセッション)

    紅露 一寛, 阿部 和久

    計算力学講演会講演論文集   2009 ( 22 )   480 - 481   2009年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The wavelets are applied to the time-domain boundary element method for solving the 2-D scalar wave equation. In the present method, the wavelets are used for approximating the unknowns on boundary, and for Galerkin discretization. Most of the coefficient matrix entries are small due to the vanishing moment property of the wavelets. The truncation of the small entries contributes to generate the sparse coefficient matrices. The use of wavelets, in particular, enables us to reduce the number of the matrix entries required to calculation of time convolution. However, the threshold for the truncation should be determined in consideration of the accuracy of the approximate solutions.

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  • 353912 3-D FE SIMULATION OF CYCLIC LOADING TESTS OF RAILWAY BALLASTED TRACK USING SUBLOADING SURFACE ELASTOPLASTIC MODEL(Infrastructure,Technical Session)

    Koro Kazuhiro, Fukutsu Yuta, Abe Kazuhisa

    Proceedings of International Symposium on Seed-up and Service Technology for Railway and Maglev Systems : STECH   2009   "353912 - 1"-"353912-6"   2009年6月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The 3-D simulation of cyclic vertical loading tests of a full-scale railway ballasted track is attempted using the finite element method (FEM). The ballast layer is modeled as the continuum body of which the elastoplastic behavior is described by the subloading surface model with rotational hardening. The variation tendency in the relation between the vertical displacement of the bottom of the sleeper and the vertical load can be simulated using the present FE model. The simulated permanent displacement is comparable to those of test results. The large plastic strain extends from the edge of the sleeper to the bottom of the ballast layer; the frictional sliding zone can be found in the ballast layer.

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  • トポロジー導関数を用いた遮音壁の形状最適化解析

    阿部 和久, 藤生 孝典, 紅露 一寛

    計算工学講演会論文集   14 ( 1 )   481 - 484   2009年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 魚道を対象とした河川回遊魚の3次元遡上行動シミュレータの構築

    紅露 一寛, 梶原 宗光, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集   14 ( 2 )   899 - 902   2009年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 545 音響散乱問題の境界要素形状最適化解析(OS12.境界要素法の高度化と最新応用(2),オーガナイズドセッション)

    阿部 和久, 風間 俊輔, 紅露 一寛

    計算力学講演会講演論文集   2008 ( 21 )   786 - 787   2008年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

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  • 917 マルチエージェント法行動選択を援用した個体ベースモデルによる回遊魚の遡上行動のモデル化(OS5.社会・環境・防災シミュレーション,ポスターセッションP-1,オーガナイズドセッション)

    紅露 一寛, 梶原 宗光, 阿部 和久

    計算力学講演会講演論文集   2008 ( 21 )   91 - 92   2008年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The 3D ascending behavior of migratory fish is modeled using the individual-based model and an agent-type movement decision scheme. The perceived stimuli strength of migratory fish are estimated with four physical variables: velocity, strain, pressure and light intensity. The fish movement at each time step is selected from among the prescribed five movement paterns. Qaulitative validity of the simulation results on the ascending behavior is verified through numerical examples.

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  • 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

    紅露 一寛, 嘉数 東陽, 村松 久志, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集   13 ( 1 )   361 - 364   2008年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 回遊魚の遡上行動を対象としたエージェント法行動選択に基づく個体ベースモデル

    紅露 一寛, 梶原 宗光, 高橋 飛鳥, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集   13 ( 2 )   857 - 860   2008年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • トポロジー導関数を用いた境界要素トポロジー最適化手法

    阿部 和久, 藤生 孝典, 紅露 一寛

    計算工学講演会論文集   13 ( 1 )   139 - 142   2008年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 拡散問題を対象とした wavelet 境界要素解析とその有効性

    紅露 一寛, 石山 静香, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集   13 ( 1 )   147 - 150   2008年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • 境界要素法を用いた音響散乱問題における形状最適化

    阿部 和久, 風間 俊輔, 紅露 一寛

    計算工学講演会論文集   12 ( 1 )   249 - 252   2007年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • Wavelet BEMにおけるBeylkin型係数切り捨て手法の行列圧縮効果に関する検討(土木学会 平成15年度応用力学論文賞 受賞論文)

    紅露 一寛, 阿部 和久

    新潟大學工學部研究報告   54   5 - 6   2005年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:新潟大学  

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  • Wavelet BEM における係数切り捨て手法とその実効性(OS5a 境界要素法の最新応用とその周辺技術)

    阿部 和久, 紅露 一寛

    計算力学講演会講演論文集   2004 ( 17 )   289 - 290   2004年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

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  • 3213 車両・軌道系の振動解析に適した Timoshenko ばり有限要素の提案

    紅露 一寛, 阿部 和久, 石田 誠, 鈴木 貴洋

    鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2003 ( 10 )   533 - 536   2003年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A Timoshenko beam finite element suitable for vehicle/track vibration analysis is proposed. In the present analysis the Timoshenko beam is introduced to model a rail. Since the rail is usually subjected to several moving and stationary concentrated loads, the slope deflection of the Timoshenko beam has discontinuity at the acting points of these concentrated loads. Hence, the use of the finite element (FE) incompatible with the slope discontinuity causes fictitious responses. In this paper the FE which is compatible with the deflection of Timoshenko beam subjected to concentrated loads is developed using the TIM7 element and the pyramid-shape function. Numerical results show that the proposed FE can remove the non-physical response.

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  • 3213 車両・軌道系の振動解析に適した Timoshenko ばり有限要素の提案

    紅露 一寛, 阿部 和久, 石田 誠, 鈴木 貴洋

    交通・物流部門大会講演論文集   2003 ( 12 )   345 - 348   2003年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    A Timoshenko beam finite element suitable for vehicle/track vibration analysis is proposed. In the present analysis the Timoshenko beam is introduced to model a rail. Since the rail is usually subjected to several moving and stationary concentrated loads, the slope deflection of the Timoshenko beam has discontinuity at the acting points of these concentrated loads. Hence, the use of the finite element (FE) incompatible with the slope discontinuity causes fictitious responses. In this paper the FE which is compatible with the deflection of Timoshenko beam subjected to concentrated loads is developed using the TIM7 element and the pyramid-shape function. Numerical results show that the proposed FE can remove the non-physical response.

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  • 非直交 wavelet を用いた境界要素解析

    紅露 一寛, 阿部 和久

    計算工学講演会論文集   5 ( 1 )   297 - 300   2000年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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  • Wavelet を用いた選点法境界要素方程式の構成

    阿部 和久, 紅露 一寛, 田崎 浩章

    計算工学講演会論文集   4 ( 2 )   985 - 988   1999年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

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講演・口頭発表等

  • 周期層の弾性波動透過解析

    阿部和久, 中山 悠, 紅露一寛

    計算工学講演会  2010年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • レール温度座屈時の変形局所化に関する研究

    田中洋介, 阿部和久, 西宮裕騎, 紅露一寛

    J-RAIL2009  2009年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • トポロジー導関数を用いた遮音壁の形状最適化解析

    阿部和久, 藤生孝典, 紅露一寛

    計算工学講演会  2009年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 不均質部を有する無限軌道の動的応答解析

    阿部和久, 藤下真悟, 紅露一寛

    J-RAIL2008  2008年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • トポロジー導関数を用いた境界要素トポロジー最適化法

    阿部和久, 藤生孝典, 紅露一寛

    計算工学講演会  2008年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • まくらぎにより離散支持された無限長レールの波動伝播モード解析

    古屋卓稔, 阿部和久, 紅露一寛

    J-Rail2007  2007年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Level set法を用いた境界要素トポロジー最適化法

    阿部和久, 風間俊輔, 紅露一寛

    計算工学講演会  2006年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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受賞

  • 土木学会 応用力学論文賞

    2012年9月   土木学会  

    阿部和久, 荒木聡秀, 紅露一寛

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

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  • 応用力学論文賞

    2011年9月   土木学会応用力学委員会  

    阿部和久, 中山悠, 紅露一寛

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

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  • 計算工学講演会ベストペーパーアワード

    2008年5月   日本計算工学会  

    阿部和久, 風間俊輔, 紅露一寛

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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  • 土木学会構造工学論文集論文賞

    2005年5月   土木学会  

    阿部和久, 紅露一寛

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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  • 土木学会応用力学論文集論文賞

    2004年9月   土木学会  

    紅露一寛, 阿部和久

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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  • 土木学会構造工学論文集論文賞

    2001年5月   土木学会  

    阿部和久, 小嶋里志, 深谷克幸

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 鉄道軌道構造における不確実性を考慮したロングレール座屈温度の確率論的評価

    研究課題/領域番号:20K04661  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    阿部 和久

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    本研究では,軌道の座屈温度(強度)を支配する初期通り変位波形と道床横抵抗力とを,不確実性を有する確率変数として捉え,それらのバラツキを考慮した座屈温度の確率分布を求め,座屈確率に基づいた管理値設定法を構築することを目的としている.
    令和2年度の研究では,まず,座屈温度の確率分布をモンテカルロシミュレーション(MCS)により求めるための効率的解析手法を構築した.具体的には,多数生成したランダムな初期通り変位に対する軌道座屈解析より確率分布を求める計算過程を,並列計算用にコーディングし,高速化を図った.
    続いて,所定の距離相関に従う定常ランダムな初期通り変位波形をKarhunen-Loeve展開により生成して,当該波形の分散および相関長を変化させつつ,MCSにより座屈温度の確率分布を求めた.なお,飛び移り座屈および最低座屈温度の確率密度関数は,有限な分布域を持つ非対称形状を有するため,当初はベータ分布を用いた近似を試みた.しかし,当該関数の次数や分布域の最適化を図っても,十分な適合度を得ることができなかった.そこで,任意の密度分布を近似可能なカーネル密度推定法による評価法を採用し,それに基づき座屈確率を求めることとした.
    軌道初期通り変位波形の分散と相関長とが確率特性に及ぼす影響を調べた結果,特に飛び移り座屈温度は分散に対して鋭敏に変化し,軌道座屈管理の際にはその適切な評価が重要であることがわかった.次に,道床横抵抗力の不確実性が座屈温度に及ぼす影響を調べ,その空間変動については,座屈モード波長程度の成分が確率特性に大きく影響することがわかった.また,軌道拘束力の終局値である最終道床横抵抗力の不確実性については,その分散が座屈確率に大きく影響を及ぼすものの,飛び移り座屈温度と最低座屈温度との差にはほとんど影響しないことがわかった.

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  • 走行列車から軌道の力学状態を推定する手法の理論的検討

    2017年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費補助金 

    阿部 和久

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 発泡ウレタン軌道防振マット騒音・振動の低減効果の研究

    2017年 - 2019年7月

    共同研究 

    阿部 和久

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 高頻度通り変位データによるロングレール軸力・道床横抵抗力推定手法の精緻化

    2017年 - 2018年2月

    東日本旅客鉄道株式会社  共同研究 

    阿部 和久

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • ロングレールの温度横変位と道床横抵抗力の関係解析

    2015年 - 2016年3月

    東日本旅客鉄道株式会社  共同研究 

    阿部 和久

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • ロングレール軸力測定法の高精度化に関する研究

    2013年 - 2014年

    鉄道総合技術研究所  共同研究 

    阿部 和久

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • まくらぎ間隔のバラツキの意図的導入による新たな軌道振動低減法

    2012年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費補助金 

    阿部 和久

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 空間的,時間的な温度変化を受けるロングレールの軸力分布解析

    2012年2月 - 2013年2月

    東日本旅客鉄道株式会社  共同研究 

    阿部 和久

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 吊上げ式レール軸力測定法の解析的検討

    2010年9月 - 2011年5月

    共同研究(国内共同研究) 

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    資金種別:競争的資金

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  • 向上法によるレール軸力測定に関する研究

    2010年9月 - 2011年5月

    共同研究 

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    資金種別:競争的資金

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  • 溶接金網を用いたかご構造体の強度及び評価式の構築

    2009年5月 - 2010年3月

    共同研究(国内共同研究) 

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    資金種別:競争的資金

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  • 振動モード法に基づくロングレール軸力測定法の理論的検討

    2009年4月 - 2012年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:競争的資金

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  • レール軸力の間接測定法に関する研究

    2009年4月 - 2012年3月

    共同研究(国内共同研究) 

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    資金種別:競争的資金

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  • 溶接金網を用いたかご構造物の強度特性に関する研究

    2007年6月 - 2008年3月

    共和ハーモテック  共同研究(国内共同研究) 

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    資金種別:競争的資金

    配分額:500000円

    溶接金網を用いたかご構造物の力学特性を実験と解析により明らかにする.

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  • 鋼製組立網の力学解析

    2007年4月 - 2010年3月

    共同研究 

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    資金種別:競争的資金

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  • リアクションプレートの解析

    2007年4月 - 2008年3月

    その他の研究制度 

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    資金種別:競争的資金

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  • 地下鉄振動の土被りの影響等に関する研究

    2007年1月 - 2007年3月

    (財)鉄道総合技術研究所  受託研究 

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    資金種別:競争的資金

    配分額:750000円

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  • 大深度地下の振動解析

    2006年4月 - 2007年3月

    委託研究 

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    資金種別:競争的資金

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  • 大深度地下鉄振動の軌道構造及び速度の影響に関する研究

    2005年9月 - 2006年3月

    (財)鉄道総合技術研究所  受託研究 

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    資金種別:競争的資金

    配分額:1000000円

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  • 大深度を考慮した地下鉄振動の数値解析に関する研究

    2004年12月 - 2005年3月

    (財)鉄道総合技術研究所  受託研究 

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    資金種別:競争的資金

    配分額:1000000円

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  • 地下鉄軌道の防振性評価と最適設計手法の構築に関する研究

    2001年4月 - 2004年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:競争的資金

    配分額:200000円 ( 直接経費:200000円 )

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担当経験のある授業科目

  • 卒業研究

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 卒業研修

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 創造プロジェクトII

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 創造プロジェクトI

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 創造研究プロジェクトII

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 創造研究プロジェクトI

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 技術英語II

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 創造プロジェクト基礎

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 自然科学総論V

    2021年
    機関名:新潟大学

  • 卒業研修

    2019年
    機関名:新潟大学

  • 社会基盤工学実験I

    2018年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 社会基盤設計基礎

    2018年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 材料力学入門

    2017年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 総合工学概論

    2017年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 工学リテラシー入門(力学分野)

    2017年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 創造研究プロジェクトⅠ

    2014年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • 創造プロジェクトII

    2014年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • 創造研究プロジェクトⅡ

    2014年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • 材料力学

    2014年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • 創造プロジェクト基礎

    2014年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • テクノロジー・インターンシップ

    2014年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • 創造プロジェクトI

    2014年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • マーケット・インターンシップ

    2014年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 論文作成演習D

    2014年
    機関名:新潟大学

  • 環境科学特定研究

    2014年
    機関名:新潟大学

  • 中間発表D

    2014年
    機関名:新潟大学

  • 学術発表演習D

    2014年
    機関名:新潟大学

  • 卒業研究又は設計

    2013年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 卒業研修又は基礎設計

    2013年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 都市人間環境学Ⅰ

    2013年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 環境科学特定研究Ⅲ

    2013年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 環境科学総合演習Ⅲ

    2013年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 環境科学セミナーⅢ

    2013年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 研究発表演習Ⅲ(学外発表)

    2013年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 研究発表演習Ⅲ(中間発表)

    2013年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 環境科学特定演習Ⅲ

    2013年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 技術英語入門

    2013年
    機関名:新潟大学

  • リメディアル演習(建設数学)

    2013年
    機関名:新潟大学

  • 環境科学演習Ⅲ

    2013年
    機関名:新潟大学

  • 技術英語II

    2011年
    -
    2018年
    機関名:新潟大学

  • 自然科学総論Ⅴ

    2011年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • 工学リテラシー入門(建設学科)

    2009年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • 自然科学総論Ⅳ

    2009年
    機関名:新潟大学

  • 社会基盤工学概論

    2008年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 社会基盤プロジェクト・マネージメント

    2008年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 建設構造材料論Ⅰ

    2008年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 社会基盤基礎設計

    2008年
    -
    2017年
    機関名:新潟大学

  • くらしと環境

    2008年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 社会基盤応用数理及び演習II

    2008年
    -
    2013年
    機関名:新潟大学

  • スタディスキルズ(建設)

    2008年
    機関名:新潟大学

  • 動力学

    2007年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 応用力学演習I

    2007年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 応用力学演習II

    2007年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 計算力学特論

    2007年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 応用力学II

    2007年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 応用力学I

    2007年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 社会基盤数理工学

    2007年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 材料・構造実験

    2007年
    -
    2017年
    機関名:新潟大学

  • 社会基盤応用数理及び演習I

    2007年
    -
    2013年
    機関名:新潟大学

  • 土木設計演習

    2007年
    機関名:新潟大学

  • 建設構造材料論I

    2007年
    機関名:新潟大学

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