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[국내논문] 철도차량용 허니콤재의 차음성능 예측모델
Prediction Model of the Sound Transmission Loss of Honeycomb Panels for Railway Vehicles 원문보기

한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, v.11 no.5 = no.48, 2008년, pp.465 - 470  

김석현 (강원대학교 기계메카트로닉스 공학부) ,  백인수 (강원대학교 기계메카트로닉스 공학부) ,  이현우 (강원대학교 기계메카트로닉스) ,  김정태 (홍익대학교 기계공학과)

초록
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본 논문에서는 철도 차량용 허니콤 판재를 대상으로 음투과 손실을 검토한다. 허니콤재의 음투과 손실을 예측하는 데에는 등가 직방성 평판 모델과 등가 질량법칙을 적용한다. 음투과 손실의 예측치를 측정치와 비교하여 예측 모델의 신뢰도와 한계를 검토한다. 또한 일치효과와 국부공진 효과가 차음성능에 미치는 효과를 검토한다. 본 연구는 국부공진 주파수대역을 적절히 적용한다면, 등가 직방성 평판 모델을 허니콤재의 음투과손실 예측모델로 사용 할 수 있음을 보인다. 최종적으로, 국부 공진에 의한 차응성능의 급격한 저하에 대한 대책을 제시하고 그 차음 성능에 대한 효과를 분석한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Sound transmission characteristics are investigated on the honeycomb panels used for railway vehicles. Equivalent orthotropic plate model and equivalent mass law are applied to predict the sound transmission loss (STL) of the honeycomb panels. The predicted values of the STL are compared with the me...

Keyword

#허니콤재   #음 투과손실   #등가 직방성 평판 이론   #국부 공진  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 그 결과, 차음재 제작 후 차음성능에 문제가 발생할 때, 신속하고 효율적인 대책 수립에 어려움을 겪는다. 본 연구에서는 허니콤 압출재의 차음성능에 대한 예측 기법의 신뢰도 및 문제점을 검토하여 차음성능의 예측 및 차음대책 수립에 유용한 정보를 제공하고자 한다.
  • 이러한 요소들을 고려하여 차음성능을 정량적으로 예측하는 것은 현실적으로 매우 어려우므로, 본 연구에서는 직방성 판재의 투과손실 예측모델을 활용하는 방안을 검토한다.
  • 그러나 현재까지의 연구에도 불구하고, 구조적 복잡성 때문에 아직까지 허니콤재의 투과손실을 예즉하고 대책을 수립하는 데에는 한계가 있다. 본 연구에서는 철도차량용 허니콤재의 차음성능 예측을 위하여, Heckl의 무한 직방성 평판 모델을 활용하여 국부 공진이 투과손실에 미치는 효과를 고려하는 방안을 검토한다.
  • 검증한다. 허니콤 압출재와 같이 주기적으로 반복되는 판 구조물의 차음성능을 지배하는 설계인자를 파악하여 고속철도 차량의 차음 대책에 필요한 정보를 제공하는 것이 본 연구의 목적이다.
  • 질량 법칙이 임계주파수 아래에서 등가 평판의 투과손실을 잘 반영하는 현실을 감안할 때, 사용한 허니콤재에서는 동일한 면밀 도를 갖는 등가 평판에 비해서 1000Hz 이후 현저하게 차음성능이 악화됨을 알 수 있다. 이에 대한 대책으로 코어의 단위구조에서 발생하는 국부 공진주파수 대역을 최대한 높이는 방안과 감쇠를 높이는 방안을 생각해볼 수 있다.
  • 요소이다. 본 연구에서는 우선 두께 및 경사각을 조정하여 허니콤재 전체의 질량과 높이를 유지하면서 국부공진 주파수 대역의 변화를 검토하였다. Table 2에서와 같이, 현재 시편을 기준으로 두께를 미세하게 조정하고 스팬을 변화시켜 동일한 면밀도를 갖는 변경된 단위 구조를 만들어, 1차 국부 공진주파수의 유한요소해석 결과를 얻었다.
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참고문헌 (15)

  1. Heckl, M. (1960), "Untersuchungen an Orthotropen Platten", ACUSTICA, Vol. 10, pp.109-115 

  2. Bies, D. A. and Hansen, C. H. (1988), Engineering Noise Control. Unwin Hyman Ltd, London 

  3. Alexander, N. J. H. (1988), "Measurement of Sound Absorption and Transmission of Corrugated Steel Plates," Proceedings of the Institute of Acoustics, Vol. 10, No. 3, pp.39-50 

  4. Rowell, M.A. and Oldham, D. J. (1988), "The Directivity of Orthotropic Factory Cladding Panels", Proceedings of the Institute of Acoustics, Vol.10, No. 5, pp.39-50 

  5. Cordonnier-Cloarec, P. et al. (1992), "Contribution to the Study of Sound Transmission and Radiation of Corrugated Steel Structures", Journal of Sound and Vibration, Vol. 157, pp.515-530 

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  6. Hansen, C. H. (1993), "Sound Transmission of Corrugated Panels", Noise Control Engineering Journal, Vol. 40, pp.187-197 

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  7. Windle, R. M. and Lam, Y. W. (1993), "Prediction of the Sound Reduction of Profiled Metal Cladding. Inter-Noise'93", Vol. 2, pp.999-1002 

  8. Ng, C. F. and Zheng, H. (1998), "Sound Transmission through Double-leaf Corrugated Panel Construction", Applied Acoustics, Vol. 53, No.1-3, pp.15-34 

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  9. Kim, S.H., Jang, H. and Kim,J. (2001), "Characteristics of Local Vibration Modes of the Aluminium Extruded Panels for Rail Road Vehicles", Journal of the Korean Society for Railway, Vol. 4(3), pp.87-93 

  10. Kim, S.H., Park, J.C. and Kim, J. N. (2000), "Sound Transmission Loss of Aluminium Extruded Panels for Railway Vehicles", Transactions of KSNVE, Vol.10(4), pp.662-668 

  11. Cremer, L., Heckl, M. and Ungar, E.E. (1988), Structure-Borne Sound, 2nd ed., Springer-Verlag, Berlin 

  12. L.L.Beranek, (1960), Noise Reduction, McGraw-Hill Book Company 

  13. Luo, S. and Suhling, J. C. and Laufeberg, T.L. (1995), "Bending and Twisting Tests for Measurement of the Stiffness of Corrugated Board", ASME AMD-Vol. 209, pp.91-109 

  14. Kim,W., Kim, J., Kim, G, and Kim, S.H. (2003), "A Study on the Transmission Loss Characteristics of Honeycomb Structures", Transactions of KSNVE, Vol.13, No. 1, pp.19-25 

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  15. ASTM E90-02; Standard Test Method for Laboratory Measurement of Airborne Sound Transmission Loss of Building Partitions and Elements 

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