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문제 정의
- 이러한 터널구간의 증가는 철도차량의 실내소음을 증가시키는 원인이 되나 터널내부 에서의 차내소음을 예측하는 방법에 관한 연구는 극히 미비하다. 본 연구에서는 알루미늄 압출재로 제작된 표 준전동차가 지하철 터널을 주행시, 소음발생원중 가장 영향이 큰 차륜/레일 소음원에 대해 나타나는 차내소음도의 예측방법을 제시하였다. 이를 위해 제시된 일련의 과정을 통해 먼저 외부소음도에 대한 규명 및 해석적으로 차량외부 소음의 변화추이를 알아보았으며, 이를 차량의 흡 .
- 국산화 사업의 일환으로 개발 완료된 표준전동차는 기존의 전동차에 비해 차량을 이루고 있는 구조물의 재질과 단면형상이 크게 변화되어 있다. 본 연구에서는 이러한 구조물의 재질 및 형상변화가 전동차의 터널 주행시 차실 내부소음 에 어떠한 영향을 미치는 가를 해석적으로 예측하고, 설계단계에서 일련의 과정에 따라 차내소음을 예측할 수 있는 기법을 제시하였다. 본 과정을 통해 얻어진 결과와 실제주행시 측정값을 비교해 볼 때 차내소음의 차이는 약 2dB정도로 본 연구기법은 상당히 신뢰성이 있다고 판단된다.
가설 설정
- 5m높이에 있다. 각각의 레일/차륜의 접촉으로 인한 기계적 마찰소음인 차륜소음은 점음원으로써 가정하였고, 두 가지 경로를 통해 수음위치까지 도달한다. 즉, 수음점에서 측정된 음압은 직접음과 지표면에 반사되어 도달하는 반사음의 합성결과가 된다.
- 두 가지 해석기법 적용시 경계조건은 공통적으로 차량 표면과 대칭면은 강체로 가정하였고, 경계요소법 적용시 지표면은 콘크리트의 물성치로부터 유도된 콘크리트 임피던스를, 광음향기법 적용시 콘크리트 흡음률을 사용하였다.
- 음향파워는 차륜소음의 음원이 차륜/레일 접촉점에 집중되어 있다는 가정을 할 수 있으며, 각각의 표준 전동차 차량 모델에서 차륜과 레일의 접촉위치에 이러한 음원의 특성을 적용하면 차량의 외부소음도를 예측할 수 있다.
- 표준전동차와 같이 알루미늄 압출재인 경우 구조물 각 부위에 대한 차음특성이 아직 파악되지 않아 여기서는 전동차의 측벽면과 창문 및 출입구 부분의 차음 특성은 스테인레스 전동차와 동일하다는 가정하에 국내 차량제작사가 보유한 특성치를 사용하였으며, 기존전동차와 다른 특성을 가지리라 예측되는 바닥면의 차음특성은 알루미늄 시편을 채취하여 실험으로 도출된 결과를 사용하였다. 예측에 적용된 차량 표면구조 물의 투과손실 측정치를 그림 8 및 그림 9에 보인다.
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