A Study on Determining Complex Young's Modulus of Acoustic Materials

음향 재질의 복소수 모듈러스 추출에 관한 연구

Since the Complex Young's Modulus of acoustic materials is a function of frequency under a static load, a cylindrical specimen modelled by rod-like one with losses is used to determine the dynamic characteristics of materials. The specimen is excited into longitudinal vibration at its one end by shaker and at the other end, loaded by a mass corresponding to the desired static load and thus the transfer function of specimen is measured. This transfer function method is analyzed theoretically and experimentally over a frequency range of 50 Hz to 20 KHz. The analysis includes the measurability of the transfer function, the frequency range of the method and lateral motion effect.

음향 재질의 복소수 모듈러스(Complex Young's modulus)는 정적하중하에서 주파수에 따라 변하므로 재질의 동특성 규명을 위해 손실을 가지는 rod로 모델링 된 원통형 시편을 사용, 한쪽 끝은 가진기로 축방향 조화가진을 하고, 타단에서는 부가 질량체를 부착시켜 이의 전달 함수를 구한다. 전달 함수 방법은 축방향으로 가진된 rod로 모델링하여 가진기의 주파수 범위인 50~20000Hz에서 이론 및 실험적으로 해석된다. 또한 발생가능한 오차의 원인을 규명하고자 시편이가지는 포아송비(Poisson's ratio)에 기인한 측면운동, 끝단효과(End Effect), 손실계수가 작은 경우의 측정오차 및 시편 끝단의 접착제 효과를 분석하였으며 형상계수의 도입에 의해 측면운동에 의한 오차를 보상하였다.