선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 재료 강도상의 문제로 5mm 두께의 아크릴 소재를 사용하였으나 기존에 제작된 소음기의 경우 두께 2~3mm 의 알루미늄 합금 판재를 사용하였기에 공극관 요소의 체적이 동일하여도 두 모델 사이에 차이가 다소 존재한다. 따라서 소음 저감 성능의 직접적인 비교보다는 소음기 구조 변화에 따른 소음 저감 특성의 경향성을 파악하는데 중점을 두었다. 실험에 사용된 아크릴 소음기는 길이 204mm 에 하나의 격벽을 가지고 있으며 약 10% 정도의 공극률과 20mm 의 팽창관을 가지고 있다.
- 내부 구조에 대한 설계 변수 값의 변화는 내부 반사 특성에 영향을 주며 소음기 요소의 임피던스 중에 허수 값인 리액턴스의 변화를 일으킨다. 본 연구에서는 순수하게 구조적 특성만을 이용하여 제한된 조건 속에서 소음 저감 성능을 극대화할 수 있는 모델을 제시하고자 하며, 흡음재와 유속에 의한 영향은 고려하지 않았다. 우선, 복수의 기능 요구 조건과 설계 변수 사이에 관계를 정의하는데 용이한 공리적 설계 개념(18)을 일부 활용하였다.
- 본 연구에서는 연료전지 자동차 실내 소음의 주요 소음원으로 작용하는 원심형 터보 블로워의 소음을 저감하기 위한 흡기관 소음기의 설계 변수 최적화를 수행하고 실험을 통해 검증하였다. 음향학적으로 길이가 긴 형태의 다공형 소음기에서 주파수 영역별 소음기 요소의 기여도 관계를 공리적 설계 개념 측면에서 정의하였고 팽창형 요소와 공명형 요소가 서로 다른 영역에서 지배적인 특성을 가진다는 것에 초점을 맞추어 문제가 되는 1250Hz 와 3750Hz 의 소음 저감 특성을 기존의 소음기에 비해 약 10dB 정도 개선하였다.
- 하나의 파장을 표현하는데 최소 6 개 Node 가 필요하다라는 이론에 근거하여 관심 주파수 영역인 0~5000Hz 에 맞추어 사면체 요소의 길이를 약 7~10mm 범위에서 결정 하였고 프로그램 상에서 Fmaximum 기능을 사용하여 신뢰도에 따른 주파수 범위를 확인할 수 있다. 본 연구에서는 해석 시간을 최소화 하기 위해 80% 범위까지 유효한 것으로 보고 해석용 소음기 유한요소 모델을 생성하였다.
- 주변장치를 구성하고 있는 여러 모듈 중에 하나인 공기 공급계에 위치한 원심형 블로워에서 발생하는 진동과 소음은 실내 소음에 큰 비중을 차지하고 있어 다소 문제가 되고 있다. 블로워의 방사 소음 및 진동 저감을 위해 블로워 케이스 구조 변경 및 마운트 최적화 설계에 관한 연구(9~11)가 수행되었으며, 본 연구에서는 고속으로 회전하는 블레이드에 의해 발생하는 공기기인 소음과 블로워 내부로 방사된 구조기인 소음이 흡기관을 따라 전파되어 실내 소음에 영향을 주고 있다는 것에 초점을 맞추어 흡기관 소음기 설계 변수 최적화에 대한 연구를 수행하였다. Munjal(1-2)과 Sullivan(3-5)에 의해 이론적 접근과 실험적 검증이 이루어진 다공형 소음기에 대한 기초 이론을 바탕으로 기능요구조건과 설계 변수 사이에 관계를 정의하는데 용이한 공리적 설계 개념을 적용하고 전달함수법과 유한요소법을 통해 관심 주파수 영역에서의 소음저감 특성이 극대화 되도록 설계변수 최적화를 수행하였다.
- 소음기 구조와 관련된 설계 변수의 최적화를 통해 흡기관 소음기의 성능을 향상시키고자 한다. 내부 구조에 대한 설계 변수 값의 변화는 내부 반사 특성에 영향을 주며 소음기 요소의 임피던스 중에 허수 값인 리액턴스의 변화를 일으킨다.
- 우선, 복수의 기능 요구 조건과 설계 변수 사이에 관계를 정의하는데 용이한 공리적 설계 개념(18)을 일부 활용하였다. 실험과 해석을 통해 주요 설계 변수와 소음 저감 특성 사이에 기여도를 간단하게 식(7)와 같이 행렬을 사용하여 표현하였으며, 설계 변수 사이에 연성 관계를 최소화 하기 위한 변수 관계를 제시하고자 하였다.
- 블로워 내부 유동 난류에 의해 발생하는 광대역 소음 FR3 의 경우에는 흡음재 DP4 가 매우 효과적이다. 흡기관 소음 저감에 사이드 브랜치 타입의 소음기 DP3 또한 많이 사용이 되나 본 연구에서는 다공형 소음기를 이용한 소음 저감 방안에 중점을 두고 설계 변수 최적화에 대한 연구를 진행하였다. 그리고 실제로 흡기관에 설치하는 것을 고려하면 문제 소음의 주파수 영역 이외에 유동 저항성 FR4 과 소음기 크기 최소화 FR5 또한 중요한 문제이며, 다공형 소음기의 설계 변수의 선택 범위를 제한시키는 요인으로 작용하며 FR4 와 FR5 를 만족하는 범위 내에서 소음 저감 성능에 관한 FR1 와 FR2 을 극대화해야 한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.