Abstract
The frame elements of modern high speed trains are typically fabricated with extruded aluminum panels. However, the sound transmission loss (STL) of extruded aluminum panels is less satisfactory than flat panels with the same surface density. This study proposes a method for prediction of the sound transmission loss of extruded aluminum panels using finite element analysis. The panel is modeled by finite element analysis, and the STL is calculated using a measure of Sommerfeld radiation at the specimen surface, boundary conditions, and the internal loss factor of the material. In order to verify the validity of the predicted value, intensity transmission loss was measured on the aluminum specimen according to ASTM E2249-02. The proposed method of analysis will be utilized to predict the sound insulation performance of extruded aluminum panels for railway vehicles in the design stage, and to establish measures for their improvement.
고속철도 차량의 프레임은 굽힘 강성이 높고 가벼운 알루미늄 압출재를 이용하고 있으나, 그 차음성능은 동일 면밀도의 평판에 비하여 취약하다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 알루미늄 압출재의 음향투과 손실 값을 예측하는 방법을 제시하였다. 압출재를 유한요소로 모델링하고 무반사 방사조건, 시편의 경계 조건, 재질의 감쇠손실계수 등을 사용하여 투과손실을 예측하였으며, 해석결과의 신뢰도를 검증하기 위하여 압출재 시편을 대상으로 ASTM E2249-02에 근거한 투과손실을 측정하였다. 제시된 해석방법은 철도차량용 알루미늄 압출재의 차음특성을 설계단계에서 파악하고 대책을 수립하는데 유용하게 활용될 것이다.
