鉄道における離線アークは、パンタグラフの溶損による架線やパンタグラフの事故、アーク長の増加による地絡事故などを引き起こすことが知られています。この現象を解明し、事故低減を図るため、リアルスケールでの離線アークの３次元電磁熱流体シミュレーション手法を開発しました。

　具体的には、３次元電磁熱流体シミュレーションにより、パンタグラフおよび架線における離線アークの振る舞い、ならびにアークによる材料の損傷を明らかにしました。

　このことにより、離線アーク放電を、分子、原子、イオン、電子のレベルで３次元電磁熱流体シミュレーションをすることができます。また、トロリー線やパンタグラフのすり板などで生じる、周囲からの風、電極が蒸発した時に生じる金属蒸気、電極からのジェット、電気配線からの磁界といった外乱を考慮した３次元電磁熱流体シミュレーションをすることができます。さらに、研究室がオリジナルに開発したプログラムであることから、市販品では実現不可能なリアルスケールの精密な放電シミュレーションを短い計算時間で行うことができ、物理現象を解明することができます。