[NVH 관련 comment] - mobility

[Brian Lee]

차량 모빌리티 관련 설명

차량의 idle 상태나 주행중 발생하는 wheel, road shake에 의하여 엔진, 구동계, 배기계등의 공진이나 패널의 진동으로 인하여
부우밍 소음이나 촉각적으로 떨림과 같은 불쾌함이 발생하게 됩니다.
이러한 진동및 소음을 저감시키기 위하여 엔진, 서스펜션, 노면등의 가진원으로부터 진동, 소음이 차체로 전달되는 경로에서
강성인 바디 마운팅부의 입력점의 강성증대를 위하여 설계검토의 필요성이 점점 커지고 있읍니다.

자동차에서 이와 같은 가진원에 의하여 차체로 전달되는 힘이 넓은 주파수 대역에서 공진현상이 발생시킬 수 있는 또는
불쾌감을 줄 수 있는 수준의 진동과 소음발생시킬 수 있읍니다. 차체에 있어서 진동 그 자체로서 전달되는 30~40 Hz를 상한으로 하는 비교적 낮은 주파수 대역의 진동과 20 Hz ~ 수 kHz 까지 넓은 범위의 소음으로 구분할 수 있으며,
자동차에서 일반적으로 50 Hz이하 저주파영역에서의 진동현상은 굽힘, 비틀림, 횡굽힘의 골격강성에 의하여 결정되며 200 ~ 600 Hz의 고주파 영역에서 진동은 주요 마운팅 부의 국부적인 강성과 cowl, dash panel등의 판넬 민감부의 진동에 의하여 나타나게 됩니다. 이러한 점에서 입력점 강성뿐만아니라 그에 대한 영향도를 검토하여야 합니다.

진동및 소음 주파수 대역을 좀 더 상세하게 나열하면 다음과 같이 나타낼 수 있읍니다.

Vibration(felt) from seat, steering wheel, brake 0 - 25 Hz
Noise & Vibration(felt & heard) 25 - 50 Hz
Noise(heard) Structural Borne Noise Range 50 - 300 Hz
Structural Changes < 125 Hz
Local Design Modifications > 125 Hz
Air Borne Noise > 500 Hz


일반적으로 차체부품의 설계단계에서 관리되어야 할 NVH 성능으로 공진주파수, 공진모드형상, 입력점 모빌리티, mounting bush 정적강성등이
있으며, 입력점 모빌리티의 값이 작아야 차실 소음에 좋다는 것이 시험을 통하여 나타나고 있으며, 입력점 강성은 동적강성이며, 국부적인 영향을 검토한다고 볼 수 있읍니다. 그리고 전달함수의 특징으로써 receptance, mobility, inertance가 있는데 입력점 강성으로써 모빌리티의 의미는 모드에 대한 운동에너지의 개념으로 검토하기 위해서 입니다.

그리고 대부분 구성부품의 구조적인 설계로 접근하고 있는데 이는 차체와 서브프레임과 같은 부품에 있어서 감쇠를 크게 변화시킬 수 없기 때문에 두께나 보강 패턴등과 같이 구조적인 설계로써 접근하고 있읍니다.

모빌리티를 해석할 때 국부적인 영향으로 인하여 가진점의 위치는 따라 절점인지 비절점으로 구분됩니다.즉 가진점의 위치는 측정하고자 하는 모든 모드들을 충분히 가진할 수 있는 위치를 설정하여야 합니다. 그렇게 해야 어떠한 가진에 대한 상호연성된 부위의 거동을 알 수 있읍니다.