A dash panel plays an important role to protect noise as well as heat. Meanwhile, it is also the most important path that transfers energy to the interior cavity, so that some of noises are transferred via air and its structural vibration becomes a major issue. From the viewpoint of NVH performance, simplified structures analogues to the dash wall are dealt with. Stiffeners, damping sheets and sound packages attached to a flat panel are taken into account as design variables. Structural radiation characteristics(thus, structure borne) such as radiation efficiency and radiation power are mainly discussed. For the case when an excitation is applied on a frame that surrounds the panel, it is shown that the radiation efficiency increases by attaching a stiffener to the panel, which is similarly found from the case when a panel is directly excited. It seems more effective to attach damping sheets along the boundary area of the panel rather than its middle area. The radiation efficiency of sound packages may make a dominant contribution to transmission loss as well as sound radiation. Experimental work was carried out to verify the results based on the simulation study.
Predicting the noise radiated from vibrating structures is important in the automotive, aerospace, construction equipment, and defense industries. In this paper, a numerical implementation of the boundary element method in solving the Helmholtz integral equation for radiated noise prediction is presented. To predict the noise emitted by vibrating structure, the developed code can use the results from a structure analysis performed by a multi-purpose structural finite element code like ANSYS and directly measured data by non-contact vibration sensor like Laser Doppler Vibrometer. To verify the accuracy of developed code, two kinds of verification are perfomed. Firstly, the computer code used the harmonic analysis results of ANSYS in simple model and try to match with SYSNOISE. After matching with simulation results, the code compared with the result from SYSNOISE which used the velocity data from the LDV measurement with different number of points. The performance of the developed code for vibro-acoustic noise prediction is presented using the experimental results of the non-contact sensor
소음저감에 대한 연구에서 소음언을 규명하기 위해서 소음의 발생 메카니즘을 안다는 것은 중요 하다. 구조물의 진동과 이로 인해서 발생되는 방사음과의 관계는 상당히 복잡하기 때문에 본 연 구에서는 음향인텐시티의 측정을 위하여 간단한 방사 모델을 대해 연구하였다. 소음원 규명의 첫 단계로서 본 연구에서는 음압측정에 의한 소음평가에 대해 알아 보았다. 두 번째 단계로서 음향 인텐시티법을 이용하여 음향 방사 모우드 패턴을 결정하였으며 음향인텐시티법이 소음원 검출에 유효함을 입증하였다. 또한 본 연구에서는 방진재 부착에 따른 음의 방사특성을 예측하고 방 진재 부착위치를 결정할 수 있었다.
This study examined small-size specimen's effectiveness that is used to evaluate floor impact sound performance. Floor impact sound level of small-size specimen is higher than full-size. This is due to excessive impact power of Bang machine. Impact hammer that has small impact power relatively can solve this problem. But, according to the size of specimen, mode shape and frequency that influence to structural borne sound is changed. Slab mode of full-size specimen was changed to frequency design of resilient materials. But in case of small-size specimen, there is no change of vibration mode by resilient materials change, Vibration mode of small-size specimen is the same. Therefore, it is not proper that use small-size specimen in floor impact sound estimation.
대부분의 제품 생산 시에는 시제품을 제작하여 이에 대한 성능 심사를 통해 미비한 부분을 보완하기 위한 재설계 작업과정을 필요로 한다. 설계 작업에 가장 중요한 부분인 특정 설계 변수에 대한 민감도의 파악은 설계 작업의 핵심적인 역할을 하고 있다. 대개의 경우 진동설계를 위한 설계변수로 구조물의 단위면적, 길이, 재료의 성질과 같은 물리적인 변수를 많이 활용하고 있으며 이러한 변수들에 대한 민감도 해석 기법들은 이미 많은 연구를 통해 실용화되고 있다. 그러나 이러한 변수만으로는 주어진 조건을 만족하도록 설계하기가 어려운 경우가 있다. 이런 경우는 부가구조물을 첨가하여 저진동 설계조건을 만족하는 구조물을 제작하는 것이 보편적이다. 한편, 구조물의 최적화 과정에서 고유진동수를 고려해야 하는 경우가 많다. 저주파 영역의 문제에서는 첫번째 고유진동수가 구조물의 진동량에 관계되는 중요한 요인이 되고, 또한 공진에 의한 문제가 발생했을 경우에는 고유진동수를 옮겨서 공진을 회피할 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 에어컨 실외기의 진동을 저감하고 그로 인한 구조기인 소음을 저감하기 위하여 음압 레벨을 바탕으로 정한 관심 주파수 영역에 고유진동수가 존재하지 않도록 부가구조물을 최적화하였다. 최적화에 필요한 민감도는 신뢰성 있는 유한요소 모델을 구성하는 것이 쉽지 않으므로 실험으로 구한 주파수 응답함수를 이용하였다.
크립 그론 소음은 자동차 브레이크에서 제동압 제거 초기나 제동 말기에 발생하는 저주파 소음 현상이다. 이러한 현상은 브레이크 시스템에 국한되는 문제가 아니라 샤시의 진동특성에도 영향을 받는 것으로 예측되고 있기 때문에 그 특성 파악이 어려운 것으로 알려져 있다. 때문에 현재까지의 연구는 마찰재를 통한 개선이 대부분이었다. 그래서 실차를 이용한 실험은 여전히 어려운 과제로 남겨져 있다. 이번 연구는 환경에 민감한 크립 그론 소음의 특성과 샤시 진동특성의 영향을 실차와 NVH 전용 샤시 다이나모를 이용한 여러 가지 실험을 통해 알아 보았다. 이를 통해 실차에서의 새로운 크립 그론 소음 평가시 중요한 통제변수를 제시하고 차량 시스템 측면에서 소음 저감 대책 연구에 대한 가능성을 확인할 수 있었다.
선하역사는 역사 건물의 상부에 위치한 노반구조물을 통하여 열차 운행으로 인한 진동이 직접 역사 구조물로 전달되므로 소음 진동에 취약한 구조이다. 선하역사 내부의 소음은 주로 구조물의 진동으로 인하여 발생하는 고체소음이므로 보다 효율적인 진동 저감 대책의 수립을 위해서는 역사의 구조 형식, 부재 및 재료 등의 구성 요소에 따른 구조적 거동 및 감쇠 특성의 파악이 중요하다. 이 논문에서는 선하역사와 인접 교량과의 접속부의 역학적 특성에 따른 진동 특성 변화에 대한 검토 결과를 제시하였다. 해석 대상 역사는 대천역이며, ABAQUS로 유한요소해석을 수행하였다. 접속부 특성은 접속 교량이 있는 경우와 없는 경우, 그리고 있는 경우 라멘식과 받침형식으로 구분하여 검토를 수행하였다.
함정의 수중방사소음은 그 해석의 어려움이나 정확성에 있어서 매우 관심이 큰 문제이다. 본 논문에서는 구조물의 수중방사소음을 해석하기 위하여 유한요소/경계요소 연성해석법을 제안하였다. 제안된 방법은 헤름홀츠방정식에 대한 Burton-Miller 적분방정식에 기반하는 부가수 질량과 감쇠행렬을 이용하여 구조물의 구조-유체 연성응답을 해석하고 계산된 구조물의 응답으로부터 수중방사소음을 계산하는 순차적인 방법이다. 구조-유체연성작용의 구조해석은 상용소프트웨어인 MSC/NASTRAN 에 구조-유체연성효과 행렬을 추가하여 해석하는 방법으로 이루어졌고, 수중방사소음의 경우는 전용 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 수중방사소음 해석법을 간단한 예제를 통하여 그 특성을 살피고, 실제 함정의 받침대 진동에 의한 수중방사소음의 계산에 적용하여 그 유용성을 보였다.
궤도가 역사의 상부에 위치하여 열차운행으로 인하여 발생한 진동이 직접 전달되는 선하역사에서 구조물 진동과 이로 인한 구조물기인 소음이 기준치보다 높은 것으로 나타남에 따라, 기존 선하역사에 대하여 열차 운행의 중단 없이 진동저감이 가능한 경제적, 효율적 방안이 요구된다. 이에 본 연구에서는 진동전달 경로상의 기둥에 워터젯 공법으로 기둥단면에서 피복재 부분을 파쇄한 후 진동전달 절연기능을 가지는 에폭시 소재의 방진재를 보강하여 진동을 저감시키기 위한 구조진동절연시스템을 개발하였다. 방진재의 보강체적을 변수로 한 진동절연 시스템을 실제역사 기둥의 1/4축소모형에 적용하고, 충격가진 시험을 통한 진동저감 성능과 횡하중 반복가력시험을 통한 구조적 성능을 검증하고자 하였다. 충격가진 실험결과로부터 구조진동절연시스템을 적용할 경우 고유 진동주기가 하향되어 진동응답 특성이 변화되고 감쇠비는 약 15~30%까지 증가를 나타내어 진동저감 성능이 있음을 알 수 있었다. 또한 반복하중 가력에 의한 구조성능 실험에서 하중-변위 및 강성변화에 대한 고찰과 연성도 및 에너지 소산의 증가를 보인 결과로 부터 구조부재로의 기능을 유지함을 확인 할 수 있었다.
선하역사의 경우 차량-궤도에서 발생하는 하중 및 진동이 직접적으로 전달되는 구조적 한계로 인하여 발생하는 구조체 전달 형태의 진동과 소음레벨이 다른 역사형식 대비 월등히 높음으로 인하여 역사 내 상업 및 업무시설 이용객과 종사자들의 불편과 민원이 증가하고 있다. 선하역사에 발생하는 소음 진동을 저감하기 위한 대책중 하나로 알려진 플로팅 궤도의 경우 궤도 하부에 고무 마운트나 패드 요소를 적용한 장치가 주로 설치되어 댐퍼 역할을 한다. 이러한 장치의 경우, 열차 운행 시 발생하는 비선형 하중에 대하여 정확한 강성 및 감쇠비를 설계하기 어렵다는 단점이 있다. 본 연구에서는 플로팅 궤도에 적용 가능하며 정확한 강성 설계가 가능한 마찰 쐐기형 방진장치를 소개한다. 또한, 방진장치 강성 설계값과 시험값을 비교 분석하고 마찰 쐐기형 블록 배치에 따른 감쇠비를 열차 하중조건에 따라 도출하였다. 방진장치의 성능시험은 DIN45673-7 규정에 의거하여 진행하였으며 시험항목인 정적 및 동적하중 시험을 모두 포함한다. 성능시험 하중조건은 DIN 규정에 따라 열차 및 궤도 중량을 고려하여 적용하였으며 수직 하중 및 수평 하중에 대한 시험을 진행하여 방진장치 적용에 따른 궤도의 구조안전성을 확보한다. 더불어, 하중재하속도에 따른 마찰재의 마찰계수 변화 양상을 확인함으로서 다양한 하중재하속도 조건에 대한 마찰쐐기형 방진장치의 진동저감 성능을 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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