레일리 감쇠를 고려한 자동차 배기계의 거동 예측

Abstract

자동차의 성능이 상향 평준화 되면서 자동차의 기본적 동적 성능 외 소음 및 진동 성능에 대한 소비자 욕구가 증가하고 있는 추세이다. 특히 배기계는 엔진의 토출부에서부터 차량의 후면까지 고정되어지기 때문에, 엔진의 Rolling이나 기타의 운행 여건에 따른 소음 및 진동의 발생이 차체로 전달되어 승차감에 큰 영향을 미치고 있어 저진동, 저소음 대책안이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 실험적 방법(Experiment Modal Analysis)을 이용하여 실제 배기계의 동적 특성을 측정, 분석하였고, 해석적 방법(Finite Element Method)을 이용하여 감쇠의 필요성을 증명하였다. 또한 전 주파수 영역에 동적 감쇠비를 고려하는 질량과 강성의 함수인 레일리 감쇠계수(Rayleigh Damping)를 해석적 방법에 적용함으로써 실험적 방법과의 일치성을 증명하였다. 레일리 감쇠계수를 고려한 자동차 배기계의 거동 예측 및 그 유용성을 확인할 수 있었다.

Key words : 배기계, Muffler System, 실험적 방법, Experiment Modal Analysis, EMA, 모드실험, Modal Test, 해석적 방법, Finite Element Method, FEM, 모드해석, Modal Analysis, 주파수 응답해석, Frequency Response Analysis, 비감쇠, Undamped, 고정 감쇠비, Constant Damping Ratio, 레일리 감쇠계수, Rayleigh Damping