최근 자동차가 고급화됨에 따라 차동차의 대한 연구가 성능뿐만 아닌 승차감 향상에 대하여 연구가 요구되고 있다. 자동차 승차감은 내연기관의 진동뿐만 아니라 노면의 형상에 따라 가진되어 타이어와 현가장치 등을 거처 자동차에 전달되는 진동에 의해 크게 좌우된다. 자동차 타이어 휠은 타이어를 장착, 유지하고 차축에 허브에 취부되어 있고, 노면의 진동을 타이어를 통해 차량에 전달하여 자동차 진동 특성에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 자동차 타이어 휠은 기본적으로 자동차 주행 시 발생하는 각종 ...
최근 자동차가 고급화됨에 따라 차동차의 대한 연구가 성능뿐만 아닌 승차감 향상에 대하여 연구가 요구되고 있다. 자동차 승차감은 내연기관의 진동뿐만 아니라 노면의 형상에 따라 가진되어 타이어와 현가장치 등을 거처 자동차에 전달되는 진동에 의해 크게 좌우된다. 자동차 타이어 휠은 타이어를 장착, 유지하고 차축에 허브에 취부되어 있고, 노면의 진동을 타이어를 통해 차량에 전달하여 자동차 진동 특성에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 자동차 타이어 휠은 기본적으로 자동차 주행 시 발생하는 각종 응력을 견딜 수 있는 강성을 보유하여야 하고, 타이어를 지지하는 림의 형상 및 치수를 일치시켜야 하며 자동차의 연비 측면을 고려할 때 경량화 되어야 한다. 본 연구에서는 스틸 휠과 알루미늄 합금 휠로 나뉘어 스틸 휠에서는 주파수 응답함수법과 유한요소법을 사용하여 장착조건에 따른 고유진동수를 연구하였고 알루미늄 합금 휠에 대하여 주파수 응답함수법을 통한 실험적인 방법으로 고유진동수를 파악하였다. 본 연구에서 실험한 스틸 휠의 1차 고유진동수의 같은 경우 187, 250Hz값을 얻었고 동일한 조건으로 유한요소 모델을 활용하여 고유진동수를 검증한 결과 1~3% 오차를 가지고 있어 유한요소 모델을 활용하여 타이어 공기압이 휠에 가해졌을 때의 고유진동수 대역이 상대적으로 고주파수대역에서 저주파수 대역으로 이동함을 확인하였다. 알루미늄 함금 휠의 경우 휠의 규격증가에 따른 고유진동수 대역이 저주파수로 분포함을 확인하였고, 핀 형상보다 스포크 형상의 감쇠비가 상대적으로 높다는 것을 확인하였다. 또한 타이어 장착상태에서의 공기압이 증가할수록 고유진동수 대역이 고주파수 대역에서 저주파수 대역으로 이동함을 확인하였다. 주파수 응답함수법 실험 중 자유단 지지실험이 아닌 차량에 취부되어 고유진동수를 측정한 결과 차량 전체에 대한 응답으로 휠의 고유진동수를 얻기 위해 가장 응답부에 가장 근접해 있는 휠이 큰 응답으로 가지고 있는 것으로 가정하여 큰 응답을 선별하여 의미 있는 결론을 얻었다. 향후의 연구과제로는 동적인 주행상태에서의 하중과 회전속도에 따른 휠에 진동특성 연구와 주행상태에서의 타이어가 휠에 가하는 진동에 대한 연구가 수행되어야 하고 이를 토대로 휠과 서스펜션 그리고 차량 실내에 미치는 영향를 예측할 수 있는 프로그램 개발이 이루어져야 할 것으로 사료된다.
최근 자동차가 고급화됨에 따라 차동차의 대한 연구가 성능뿐만 아닌 승차감 향상에 대하여 연구가 요구되고 있다. 자동차 승차감은 내연기관의 진동뿐만 아니라 노면의 형상에 따라 가진되어 타이어와 현가장치 등을 거처 자동차에 전달되는 진동에 의해 크게 좌우된다. 자동차 타이어 휠은 타이어를 장착, 유지하고 차축에 허브에 취부되어 있고, 노면의 진동을 타이어를 통해 차량에 전달하여 자동차 진동 특성에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 자동차 타이어 휠은 기본적으로 자동차 주행 시 발생하는 각종 응력을 견딜 수 있는 강성을 보유하여야 하고, 타이어를 지지하는 림의 형상 및 치수를 일치시켜야 하며 자동차의 연비 측면을 고려할 때 경량화 되어야 한다. 본 연구에서는 스틸 휠과 알루미늄 합금 휠로 나뉘어 스틸 휠에서는 주파수 응답함수법과 유한요소법을 사용하여 장착조건에 따른 고유진동수를 연구하였고 알루미늄 합금 휠에 대하여 주파수 응답함수법을 통한 실험적인 방법으로 고유진동수를 파악하였다. 본 연구에서 실험한 스틸 휠의 1차 고유진동수의 같은 경우 187, 250Hz값을 얻었고 동일한 조건으로 유한요소 모델을 활용하여 고유진동수를 검증한 결과 1~3% 오차를 가지고 있어 유한요소 모델을 활용하여 타이어 공기압이 휠에 가해졌을 때의 고유진동수 대역이 상대적으로 고주파수대역에서 저주파수 대역으로 이동함을 확인하였다. 알루미늄 함금 휠의 경우 휠의 규격증가에 따른 고유진동수 대역이 저주파수로 분포함을 확인하였고, 핀 형상보다 스포크 형상의 감쇠비가 상대적으로 높다는 것을 확인하였다. 또한 타이어 장착상태에서의 공기압이 증가할수록 고유진동수 대역이 고주파수 대역에서 저주파수 대역으로 이동함을 확인하였다. 주파수 응답함수법 실험 중 자유단 지지실험이 아닌 차량에 취부되어 고유진동수를 측정한 결과 차량 전체에 대한 응답으로 휠의 고유진동수를 얻기 위해 가장 응답부에 가장 근접해 있는 휠이 큰 응답으로 가지고 있는 것으로 가정하여 큰 응답을 선별하여 의미 있는 결론을 얻었다. 향후의 연구과제로는 동적인 주행상태에서의 하중과 회전속도에 따른 휠에 진동특성 연구와 주행상태에서의 타이어가 휠에 가하는 진동에 대한 연구가 수행되어야 하고 이를 토대로 휠과 서스펜션 그리고 차량 실내에 미치는 영향를 예측할 수 있는 프로그램 개발이 이루어져야 할 것으로 사료된다.
As the automobile is becoming gentrified recently, the study not only on the performance but also on the ride quality is being required. The vehicle ride quality is according to the road's shape as well as the vibration of the internal combustion engine and largely depends on the vibration delivered...
As the automobile is becoming gentrified recently, the study not only on the performance but also on the ride quality is being required. The vehicle ride quality is according to the road's shape as well as the vibration of the internal combustion engine and largely depends on the vibration delivered to the automobile through the tire and suspension system. The vehicle tire wheel installs and maintains the tire and is attached to the hub of axle and delivers the vibration of the road to the vehicle through the tire and has a big effect on the automobile vibration feature. The vehicle tire wheel should retain the intensity to endure all kinds of stresses that happen while the vehicle is running, and the shape and figure of the rim must be in tune which supports the tire and it must be light considering the mileage of the automobile. In this study, experimented the steel wheel and the aluminum alloy wheel. In the steel wheel, the natural frequency following the installation condition was studied by using the frequency response function method and the finite element method, and the natural frequency was apprehended by the empirical method through the frequency response function method for the aluminum alloy wheel. As for the 1st natural frequency number of the steel wheel experimented in this study, the value of 187, 250Hz was obtained and as a result of verifying the natural frequency number by using the finite element model under the same condition, it had an error of 1~3% so it was confirmed the natural frequency when the tire air pressure was added to the wheel using the finite element model moved from the high-frequency band to the low-frequency band relatively. As for the aluminum alloy wheel, it was confirmed the natural frequency following the size increase of the wheel distributed to the low-frequency band, and it was confirmed the damping ratio of the spoke shape was relatively higher than one of the fin shape. Also, it was confirmed as the air pressure increased in the tire-installed state, the natural frequency moved from the high-frequency band to the low-frequency band. As a result of measuring the natural frequency number not the free-free support test among the frequency response function method test, it was assumed the wheel the closest to the exciter point and response part had a big response and a meaningful conclusion was drawn by selecting the big response. The study on the vibration nature of the wheel following the load during the dynamic drive and the rotation speed and the study on the vibration the tire adds to the wheel during the drive should be conducted. A program that can predict the effect on the wheel, suspension, and inside of the vehicle should be developed on the basis of it.
As the automobile is becoming gentrified recently, the study not only on the performance but also on the ride quality is being required. The vehicle ride quality is according to the road's shape as well as the vibration of the internal combustion engine and largely depends on the vibration delivered to the automobile through the tire and suspension system. The vehicle tire wheel installs and maintains the tire and is attached to the hub of axle and delivers the vibration of the road to the vehicle through the tire and has a big effect on the automobile vibration feature. The vehicle tire wheel should retain the intensity to endure all kinds of stresses that happen while the vehicle is running, and the shape and figure of the rim must be in tune which supports the tire and it must be light considering the mileage of the automobile. In this study, experimented the steel wheel and the aluminum alloy wheel. In the steel wheel, the natural frequency following the installation condition was studied by using the frequency response function method and the finite element method, and the natural frequency was apprehended by the empirical method through the frequency response function method for the aluminum alloy wheel. As for the 1st natural frequency number of the steel wheel experimented in this study, the value of 187, 250Hz was obtained and as a result of verifying the natural frequency number by using the finite element model under the same condition, it had an error of 1~3% so it was confirmed the natural frequency when the tire air pressure was added to the wheel using the finite element model moved from the high-frequency band to the low-frequency band relatively. As for the aluminum alloy wheel, it was confirmed the natural frequency following the size increase of the wheel distributed to the low-frequency band, and it was confirmed the damping ratio of the spoke shape was relatively higher than one of the fin shape. Also, it was confirmed as the air pressure increased in the tire-installed state, the natural frequency moved from the high-frequency band to the low-frequency band. As a result of measuring the natural frequency number not the free-free support test among the frequency response function method test, it was assumed the wheel the closest to the exciter point and response part had a big response and a meaningful conclusion was drawn by selecting the big response. The study on the vibration nature of the wheel following the load during the dynamic drive and the rotation speed and the study on the vibration the tire adds to the wheel during the drive should be conducted. A program that can predict the effect on the wheel, suspension, and inside of the vehicle should be developed on the basis of it.
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