자동차 언더커버 복합재료에 대한 진동특성 및 소음 저감 방안

Abstract

본 연구는 차량용 언더커버(undercover)의 체결부가 내/외부 요건에 의하여 이탈함에 따른 차체와의 간섭으로 발생하는 rattle 소음을 저감하고자 한다. 언더커버는 차체 하부의 보호와 동시에 노면으로부터의 발생하는 소음을 저감하는데 필요한 부품으로 현재 적용되는 언더커버의 제품은 대부분 PP(polypropylene) 재료로 필요한 강성을 확보하기 위해서는 중량을 증가하여 강성을 확보해야 한다. 따라서 PP powder와 G/F(유리섬유)를 혼합, 저압 열 성형이 가능한 복합소재를 사용하여 강성을 확보함과 동시에 차량 경량화를 확보하고자 한다. 본 연구에서는 차량 주행 시 발생하는 진동에 의한 NVH 성능 현상을 유한요소 해석으로 분석하여 초기 언더커버 장착조건과 성능저하조건 (bolt&screw 이탈)조건에서의 진동특성을 비교하였다. 진동특성을 저감하기 위하여 복합소재를 적용함에 따라 진동에 의한 떨림을 저감하여 rattle 소음이 저감되는 것을 확인하였으며, 그 결과를 규명하기 위해 음향해석(acoustic analysis)모델을 구성하여 차량과 언더커버 간의 rattle에 의한 음압진폭을 추출하였다. 또한 음압진폭을 소음 dB로 환산하여 음압 진폭이 실제 소음 dB에 직접적으로 미치는 영향도를 확인하였다. 추출된 소음 dB결과 PP재질의 언더커버 대비 복합소재 언더커버 적용 시 사람이 느낄 수 있는 음압레벨(dB)를 73 dB에서 68 dB까지 줄일 수 있었다. 이를 통해 언더커버 설계에 있어 재질특성에 따라 발생하는 소음에 대하여 초기에 검토하기 위한 기초데이터를 확보하고자 한다.