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판넬기여도와 설계민감도를 이용한 구조기인소음 설계프로세스
A Design Process for Structural Borne Noise using Panel Contribution and Design Sensitivity 원문보기

한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집, 2007 Nov. 15, 2007년, pp.806 - 811  

김효식 (르노삼성자동차 NVH 팀) ,  김헌희 (르노삼성자동차 NVH 팀) ,  조효진 (르노삼성자동차 NVH 팀) ,  윤성호 (르노삼성자동차 NVH 팀)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we propose a more systematic design process for the structure-borne noise. The proposed way consists of 4 steps: Problem definition, Cause analysis, Development of counter-measure and Validation. Especially, we improved the second step: Cause analysis. According to the PCA(Panel Contr...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 Kim 등(1) 이 제안한 구조기인소음을 위한 설계 프로세스를 보다 체계적으로 개선하고자 한다. 이를 위해서 먼저 전달계 원인분석을 위한 방법들중 판넬기여도해석을 수행해서 구한 문제 판넬과 민감도해석을 수행해서 구한 문제 판넬을 서로 비교해 보고자 한다.
  • 본 연구에서는 구조기인 소음저감을 위한 설계 프로세스를 개선하면서 구조기인소음에 대한 판넬 기여도해석와 연계해서 민감도해석를 이용하는 방법을 제안하였다. 본 연구의 연구결과를 정리하면 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 두번째 단계에서 사용되는 방법, 즉 판넬 변형형상과 판넬기여도를 비교 및 분석해서 문제의 원인을 규명하는 방법에 대해 검토해 보고자 한다. 이어서 설계민감도해석을 병용하는 방법을 제안하고자 하며 실 적용례를 이용해서 제안된 방법의 유효성을 검증해 보고자 한다.
  • 본 연구에서는 설계민감도해석을 이용해서 판넬진동과 차실소음의 관계를 설명하고자 한다. 설계민감도는 Eq.
  • 이를 위해서 먼저 전달계 원인분석을 위한 방법들중 판넬기여도해석을 수행해서 구한 문제 판넬과 민감도해석을 수행해서 구한 문제 판넬을 서로 비교해 보고자 한다. 이어서 두가지 결과의 차이를 검토해서 구조기인소음의 설계에 보다 적합한 프로세스를 제안하고자 한다.
  • 본 연구에서는 두번째 단계에서 사용되는 방법, 즉 판넬 변형형상과 판넬기여도를 비교 및 분석해서 문제의 원인을 규명하는 방법에 대해 검토해 보고자 한다. 이어서 설계민감도해석을 병용하는 방법을 제안하고자 하며 실 적용례를 이용해서 제안된 방법의 유효성을 검증해 보고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
시스템 원인분석은 무엇을 위해 사용되는가? 이와 같이 제안된 설계 프로세스들 중에서 공통적으로 원인분석은 크게 시스템 원인분석과 전달계 원인분석으로 나누어 볼 수 있다. 시스템 원인분석은 주요 전달경로의 문제주파수에 대해서 가진계, 연결계 및 전달계의 상대적인 기여도를 분석해서 문제가 되는 시스템을 파악하기 위해서 사용되며 전달계 원인분석은 음향공동(Acoustic cavity)을 포함하는 차체구조 즉, 구조-음향 연성계(Structural-Acoustically Coupled system)의 전달특성에서의 문제를 파악하기 위해서 수행된다.
전달계 원인분석은 무엇을 위해 수행되는가? 이와 같이 제안된 설계 프로세스들 중에서 공통적으로 원인분석은 크게 시스템 원인분석과 전달계 원인분석으로 나누어 볼 수 있다. 시스템 원인분석은 주요 전달경로의 문제주파수에 대해서 가진계, 연결계 및 전달계의 상대적인 기여도를 분석해서 문제가 되는 시스템을 파악하기 위해서 사용되며 전달계 원인분석은 음향공동(Acoustic cavity)을 포함하는 차체구조 즉, 구조-음향 연성계(Structural-Acoustically Coupled system)의 전달특성에서의 문제를 파악하기 위해서 수행된다.
구조기인 소음저감을 위한 설계 프로세스를 개선하면서 구조기인소음에 대한 판넬 기여도해석와 연계해서 민감도해석를 이용하는 방법을 제안한 본 연구의 결과는? 1) 양의 판넬 구조기인소음도 저감된다는 개념은 최근까지 적용되어 온 일반적인 개념이었다. 그러나 이 개념은 해석적 또는 시험적인 접근을 통해서 성립하지 않는 경우가 종종 있어 왔다. 본 연구에서도 양의 판넬기여도를 갖는 판넬들중에서 판넬 DASH 의 진동을 저감한 경우 반대로 구조기인소음이 증가하는 것을 볼 수 있었다. 2) 민감도해석을 수행해보면 양의 판넬기여도를 갖는 판넬들이 일부는 양의 민감도를 부는 음의 민감도를 갖고 있음을 볼 수 있었다. 두께 증가와 같은 구조변경에 대해서 양의 민감도를 갖는 판넬은 소음을 증가시키는 반면 음의 민감도를 갖는 판넬은 소음을 감소시켰다. 3) 판넬 진동의 저감은 일반적으로 판넬 진동의 진폭이 감소되는 것을 의미한다. 그런데 진동음은 진폭과 위상의 함수이므로 위상에 대한 변화도 고려해야 한다. 위상이 고정된 경우라면 판넬의 진동에 비례해서 소음이 변하게 된다. 그러나 위상이 변하는 경우, 판넬의 진폭이 감소하는 경우에도 소음이 증가할 수 있으며 판넬의 진폭이 변하지 않더라도 위상변화에 따라서 소음이 증가되거나 감소될 수 있다.
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