• 제목/요약/키워드: 연성된 구조 음향계

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구조-음향 연성 평판 구조물의 음향전달 특성에 관한 연구 (A Study on The Sound Transmission Properties of Sound-Structure Interaction Plate Structure)

  • 오재응;이동익;조준호;송재은;도중석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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    • pp.56-61
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    • 1995
  • 많은 공학자들은 기계 재료의 종류 및 형태에 따른 정적, 동적 특성 연구를 수행해 왔다. 특히 산업적으로 그 활용도가 높은 평판 재료에 대한 진동 특성 연구는 많이 이루어졌다. 최근에는 진동 특성을 해석하는 방법도 부분구조합성법, 감도해석법 등의 방법으로 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편 평판의 진동이 공기와 같은 매질로 상호 작용을 하며, 막힘이 없는 공간으로 음향을 방사하는 현상에 대한 연구도 이루어지고 있다. 그러나 평판 재료를 사용하여 기계 구조물을 제작하는 경우 많은 경우에 구조물간 결합에 의해 폐공간이 형성되고 이러한 폐공간에 의해 평판의 진동이 구조-음향 연성 현상이 발생되고, 이에 따라 평판의 진동 특성도 달라지게 된다. 이러한 구조-음향 연성에 대한 연구는 1978년 Wayne B.McDonald와 C.Kearney Barton, 1979년 R.Vaicatis에 의해 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하며 이루어졌다. 최근에 연구 동향은 이장명의 FEM과 BEM을 이용한 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하였고, V.B.Bokil에 의해 구조-음향 연성된 평판의 모드 해석 방법이 연구되었다. 한편 V.Martin에 의해 능동 소음 제어의 모델링을 좀더 정확히 하기 위해 구조 연성계를 고려한 연구도 수행되었다. 연구 결과 구조-음향 연성에 의한 평판의 고유진동수 변화를 구하였고 이 때에 경계조건을 만족하는 직교다항식을 이용한 Rayleigh-Ritz 방법을 이용하였다. 또한 이러한 해석은 실험과도 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.

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루프/에어갭/내장재 효과를 고려한 차실 음향-구조 연성해석 (The Acoustic-structural Coupling Analysis of the Passenger Cavity Considering the Characteristic of a Roof/Airgap/Trim)

  • 이장무;강상욱;김석현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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    • pp.84-90
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    • 1996
  • 일반적으로 차실 음향 공동과 차체 팬널이 연성이 되는 계에 대한 소음 연성해석을 위한 해석 모델은 팬널과 공동이 직접적으로 연성이 되는 것으로 모델링되었다. 그러나 루프와 같은 팬널이 차실과 연성이 되는 경우, 루프의 진동은 차실에 직접적으로 전달되지 않고 루프 하단에 존재하는 갭과 내장판을 통하여 차실 소음에 영향을 미친다. 루프와 내장재 사이에 있는 갭의 매질은 주로 공기 도는 흡음재이다. 본 논문에서는 이러한 음향 구조 연성계를 이론적으로 해석 가능한 1차원 모델로 근사화하여 갭의 간격, 갭의 매질 특성, 내장재의 물성치 등의 변화에 따른 공동 내의 음향 응답 특성을 알아보고자 한다. 또한 위 결과를 에어갭을 고려한 3차원 차실 모델에 적용하고, 1/2 차실 모델에 대한 실험을 통하여 에어갭과 내장재의 효과를 검증한다.

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구조-음향계의 정상상태 응답예측을 위한 유한요소법과 경계요소법의 응용 (Applicatio of Finite Element and Boundary Element Methods to Predict Steady-State Response of a Structure-Acoustic-Cavity System)

  • 이장명
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권5호
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    • pp.1383-1391
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    • 1996
  • The steady-state response for a coupled structure-acoustic-cavity systme has been investigated by numerical technique using a directly coupled finite element method(FEM) and Boundary Element Method(BEM) model. The Laplace tranformed matrix equations for the structure and the acoustic cavity are coupled directly satisfying the necessary equilibrium and compatibility conditions. The coupled FEM-BEM code is verified by comparing its prediction for an example with known analytical, numerical and experimental results. The example involves a coupled structure-acoustic-cavity system which is a box-type cavity with one end as experimentally excited pinned-pinned plate.

승용차의 차실음향 및 차체진동에 관한 연구(II) (A Study on the Acoustical and Vibrational Characteristics of a Passenger Car ( II );A Fundamental Study on the Coupling Analysis of Vibration and Acoustics of Vechicle Compartment Model)

  • 김석현;이장무;김중희
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.824-833
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    • 1991
  • 본 연구에서는 차체구조계의 진동모드 변수와 차실음향계의 음향모드변수들이 어떻게 관련되어 차실소음을 결정하는 가를 밝혔다. 그 결과, 수치해석 결과의 효용 성을 높이고 실내소음 평가방법을 체계화 시킬 수 있었으며, 효과적인 소음저감을 위 한 유용한 자료를 얻을 수가 있었다. 한편, 이제까지의 차실소음의 응답해석에서 가 장 큰 오차의 발생요인은 차체의 구조진동 모드데이타인데, 본 연구에서는 유한요소해 석 대신 모드시험 결과를 이용함으써, 유한요소 모델리이 어려운 경우의 소음 해석의 신뢰도를 높일수가 있었다.

입구와 유연한 구조물로 구성된 경계를 가지는 구조-음향 연성계의 수학적 표현 (A Mathematical Formulation of the Structural-acoustic System with an Opening and a Flexible Structure)

  • 서희선;김양한
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.527-535
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    • 2005
  • This paper explains a general coupling system in terms of the system parameters. impedance of a cavity or mobility of a structure. To easily access the mechanism of the structural-acoustic coupled system, a simple expression is derived. A general coupled equation is also derived of a general coupled problem constituted a flexible structure and an opening boundary in terms of vector and matrix notation, and is analyzed the coupling phenomena using the understanding acquired simple coupled system. The paper shows that the general coupled equation is expanded version of the simple coupled equation by some limiting checks. The paper also shows that the degree of coupling is proportioned to a stiffness of the acoustic system and a modal coupling coefficient, but is in inverse proportion to a mass of the structural system and the difference of the excitation frequency and resonant frequency of the acoustic or structural system.

진동-음향 상반성을 이용한 차실-트렁크 연성계의 소음평가 (Noise Estimation in a Passenger Compartment and Trunk Coupled System by Using the Vibro-Acoustic Reciprocity)

  • 이진우;이장무;김석현;박동철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.178-185
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    • 2001
  • This paper describes the correlation between the interior noise and the trunk wall vibration. Using the vibro-acoustic reciprocity, effect of the trunk wall vibration on the compartment noise is investigated on a medium size car. In the low frequency range, vehicle interior noise is dominated by several acoustic modes of the passenger compartment and the vibration modes of the surrounding shell parts. Especially, vibration of the trunk wall radiates sound and it is transferred through holes on the package tray into the passenger compartment. This paper experimentally reveals that sound can be well produced at some particular vibration modes of the trunk lid and it strongly influences the compartment noise through package tray holes. Contributions of the trunk walls to the interior noise are estimated by measuring the acoustic-structural transfer function, based on the vibro-acoustical reciprocity theorem.

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다양한 경계 형상에 따른 구조-음향 연성계의 음향특성 (The Effects of the Boundary Shapes on the Structural-acoustic Coupled System)

  • 김양한;서희선
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권8호
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    • pp.718-725
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    • 2004
  • If a wall separates the bounded and unbounded spaces, then the wall’s role in transporting the acoustic characteristics of the two spaces is not well defined. In this paper, we attempted to see how the acoustic characteristics of two spaces are really affected by the spatial characteristics of the wall. In order to understand coupling mechanism, we choose a finite space and a semi-infinite space separated by the flexible or rigid wall and an opening. A volume interaction can be occurred in structure boundary and a pressure Interaction can be happened in the opening boundary. For its simplicity, without loosing generality, we use rather simplified rectangle model instead of generally shaped model. The source impedance is presented to the various types of boundaries. The distributions of pressure and active intensity are also presented at the cavity- and structure-dominated modes. The resulting modification, shifts of modal frequencies and changing of standing wave patterns to satisfy both coupled boundary conditions and governing equations, are presented.

구조-음향 연성계의 민감도해석을 이용한 모형차량의 소음저감에 관한 연구 (A study on the Interior Noise Reduction of Model Car Using the Structural-Acoustic Sensitivity Analysis)

  • 박동철;이장무
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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    • pp.675-680
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    • 1997
  • The object of this study is the numerical analysis about the sound pressure distribution in reverberation rooms. In order to obtain the effect of the boundary conditions of the wall, the sound field was computed for various absorption coefficients and impedances. And the effect of the room shape was investigated by dealing with pentagonal type as well as the rectangular type. In addition an experiment was performed for the sound pressure distribution in a reverberation room and the result was compared with the analysis.

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진동-음향 연성계의 구조-유체 상호작용 (Structure-Fluid Interaction in a Coupled Vibroacoustic System)

  • 최성훈;김진오
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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    • pp.135-141
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    • 1996
  • Numerical analysis techniques have been applied to obtain the vibroacoustic characteristics of the simplified model of a passenger-car cabin. Two kinds of coupled vibration-acoustic analysis, such as one-way coupling and full coupling, have been carried out via the interface between the results of vibration analysis by FEM and acoustic analysis by BEM. The comparison of two coupled analysis results show the fluid-structure interaction in terms of the coupled effect of the vibration and noise.

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