차체 모델링을 통한 테일게이트 진동 해석 및 래틀 소음에 대한 지지강성 영향 분석

Abstract

본 논문에서는 차량 주행 중 차체 구조에서 발생하는 충격에 의한 래틀 소음을 분석하는 연구를 제시하였다. 그 중에서도 차량의 테일게이트에서 발 생하는 래틀 소음에 대하여 연구하기 위해 테일게이트와 차체 사이에 위치하 고 있는 지지강성에 의한 시스템의 동적 거동 변화를 분석하였다.

먼저 실제 차량에 대한 실험을 통하여 테일게이트에서 래틀 응답이 재현 되는 것을 측정을 통하여 확인하였다. 각 지지강성의 영향을 파악하기 위하여 각 강성을 제거한 경우의 응답을 측정 및 분석하여 어떠한 주파수 및 모드에 영향을 주는지 분석하고 지지 강성의 래틀 발생 기여도를 파악하였다. 프레임 구조물과 다수의 지지강성으로 구성되어 있는 차체를 분석하기 위해 다수의 보와 강성요소를 통한 모델링을 진행하였다. 강성요소의 특성 및 위치 변화에 따른 진동특성을 예측하기 위하여 스펙트럴요소법(SEM)을 이용한 이론해석모 델을 구성하였다. 해석모델을 실제현상과 유사하게 구현하기 위하여 주행 중 -iv- 노면에서 가해지는 충격성 신호를 측정하여 모델에 적용하였다. 이론모델에 적용하기 위한 지지강성의 동특성의 범위는 보 전달함수법 실험을 통하여 정 의하여 유의미한 강성 범위에서의 해석이 가능하였다.

이와 같이 구성된 이론모델은 지지강성의 동특성 또는 체결 위치가 시스 템의 응답과 래틀 소음에 어떻게 기여하는지 분석하기 위하여 사용되었다. 먼 저 실험을 통해 정의한 강성 범위 내에서 어느 정도의 강성값을 지니도록 설 계하는 것이 강건성 측면에서 유리한지 판단이 가능하였다. 다음으로 강성의 위치가 물리적인 설계 가능 위치에서 유리한 위치 판단이 가능하였다. 또한, 접촉 조건에 따라서 변화하는 지지강성의 특성이 시스템 응답에 주는 영향을 분석하기 위하여 지지강성의 가변강성 특성을 분석하여 모델링을 진행하였다. 지지강성의 가변 특성을 적용한 결과, 특정 가변 범위 내에서 시스템의 모드 응답이 변화하며 새로운 모드 형상이 발생하며 응답이 개선되는 현상을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제시한 해석 방법을 통하여 래틀 현상을 개선할 수 있는 지지강성의 특성 및 위치에 대한 경향 분석이 가능하며 최적 점을 도출하는 것이 가능하다.