In this study, numerical analysis is performed to investigate the sound radiation characteristics of an apartment house according to the type of the slab system. In order to satisfy the boundary condition of the apartment house, the whole floor is modelled with FEM model for three different structural system: wall, RC, flat slab system. From the analytical results, it is shown that heavy weight floor impact noise of wall type slab is larger than that of the other slab systems and the noise radiated from the wall have great effect on the sound pressure level. The results also show that the vibration energy of RC or flat slab system is widely distributed over the whole slab, which is main reason that the noise induced by the slab systems is reduced in comparison with wall slab system.
승용차에 있어 엔진의 공회전시나 주행중에 발생하는 여러 형태의 진동 및 소음의 저감은 승차감 및 차량의 안정성에 있어 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 소음, 진동은 주로 엔진에서 발생하는 토크의 비주기적인 변동성분이 클러치(clutch), 변속기(transmission), 구동축을 거쳐 바퀴로 전달되는 과정에서 발생한다. 셔플(shuffle)은 주행중 가속페달(accelerator)을 급조작(tip-in, tip-out)하였을 때 차량이 전후로 과도적으로 울렁거리는 종진동 현상을 말하며, 이것은 가속페달의 급조작으로 인해 엔진토크가 큰 변동을 일으키고, 동력전달계를 통해 타이어에 전달된 이 토오크는 타이어축에서 구동측으로 역토오크를 발생시키기 때문에 발생한다. 여기서 팁-인(tip-in)이란 승용차를 저속으로 운전하다가 갑자기 가속페달을 밟는 경우를 말하며, 팁-아웃(tip-out)은 반대로 고속상태에서 갑자기 가속페달을 떼는 경우를 말한다. 실험과 시뮬레이션을 사용한 자동차 동력전달계의 비틀림 진동에 대한 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였고, M.Kataoka는 기어의 공차(clearance)를 고려한 변속기의 강제 비틀림 진동을 실험과 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비서형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 또한 G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특서엥 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.
관절잡음의 발생은 측두하악 관절의 구조적, 기능적 이상의 징후로 여겨져왔다. 이러한 관절잡음을 평가하는데 electrovibratography가 비침습적이고 신뢰할만한 방법으로 제시되어 왔으며 이를 통해 관절잡음의 진동수와 진폭 및 전체 에너지 양상을 숫자화하고 도식화 하는 것이 가능하게 되었다. 기존의 연구에서 여러 가지 관절잡음의 양적, 질적 분석이 시도되어 왔다. 이번 연구의 목적은 관절 잡음이 도식화되어 나타나는 frequency spectrum pattern을 integral>300Hz/<300Hz ratio와 함께 분석하는 것이다. 본 실험에서는 Joint Vibration AnalysisTM를 사용하여 측두하악 관절 장애의 증상이 없는 10명의 대조군과 관절 잡음과 동통이 있으나 개구제한을 보이지 않는 정복성 관절원판 변위의 범주에 있는 20명의 실험군에서 관절진동을 분석하였으며 관절진동 기록 시에 Jaw tracker를 함께 사용하여 개폐구시 관절잡음 발생의 위치를 감별하고 치아접촉음을 배제하여 관절잡음을 분석하였다. 그 후 실험군을 frequency spectrum pattern에 따라 4가지 하위 그룹으로 나누어 분석하였다. 실험 결과 실험군과 대조군의 하위 그룹 1에서 유사한 frequency spectrum pattern과 ratio범위를 보였으며 실험군의 하위 그룹 2,3,4 에서는 더 불규칙한 에너지 양상을 보이는 frequency spectrum pattern과 더 큰 ratio가 관찰 되었다. 이번 연구를 통해 Joint Vibration AnalysisTM가 악관절 진동의 특성을 감별하는데 유용함을 알 수 있었고 Joint Vibration AnalysisTM를 이용한 지속적인 진동 분석이 환자 교육뿐 아니라 성공적인 턱관절 기능이상의 진단과 치료에 유용할 것으로 사료된다.
Heavy-weight floor impact noise is directly related to the impact source and floor vibration property. Dynamic properties of the standard floating floor that is used in Korea was investigated using accelerance, acceleration energy spectral density(ESD), and structural modal test. In the standard floating floor, natural frequency was decreased by the finishing mortar mass and the damping ratio was increased. Bang-machine force spectrum acting on the concrete slab can be calculated using inverse system analysis. Impact force acting on concrete slab is changed by interaction of finishing mortar and resilient material. The amplitude of the bang-machine force spectrum was amplified in low frequency range(below 100 Hz), and over 100 Hz was decreased. Changed force spectrum influence to the response of structure vibration, so the heavy-weight floor impact noise level was changed.
쾌적하고 명료성이 높은 교실내의 음향환경은 학생들의 학업 성취도 및 교사의 언어전달 이해 향상을 이룩할 수 있는 중요한 사항이다. 이러한 우수한 교육환경을 위해서는 우선 우리나라의 교실 음향 실태 파악과 함께 교육시설의 음향상태 및 소음에 의한 학업 성취도, 심리적, 사회적 영향에 대한 정량적 조사가 이루어 져야 한다. 국내 교육시설의 음향 실태 파악을 통해 교육시설에서의 음향 및 소음 기준을 수립하여 교육시설내의 음환경 개선을 추진해야 한다. 교실 음향개선을 합리적으로 평가할 수 있는 지표로서 잔향시간과 배경소음이 가장 중요한 요소로 알려져 있다. 교실의 우수한 음환경을 위해 적절한 잔향시간은 $0.4\sim0.6$초, 배경소음은 NC-$25\sim30$수준이 확보되어야 하는 것으로 조사되었다. 또한 교사의 음성레벨과 배경소음과의 비(S/N비)는 최소 10 dB이상 되어야 강의 내용 전달이 가능하며, 각종 기계설비에서 발생되는 소음 및 진동은 저소음 기기 선정을 통해 최소화하여야 한다. 인접 실에서 발생되는 소음을 충분히 차단하기 위해서는 차음성능 우수한 구조의 벽계로 개선되어야 하며, 기밀성이 높은 출입문사용과 적절한 출입구 배치를 통해 인접한 교실로의 소음 전달을 최소화 할 수 있다.
자동차 엔진의 주기적인 연소과정 동아네 생성된 힘에 의해 엔진의 크랭크 샤프트에 회전 불균일성이 나타난다. 이것은 엔진 플라이휘일 부분에 비틀림 변동토크를 발생시키고, 이 토크는 클러치를 통하여 변속기의 인풋기어(input gear)에 전달되어 변속기에 비틀림 진동을 일으키는 주요 원인이 된다. 공회전시 변속기에서 기어의 충돌은 주로 이 비틀림 변동토크에 의해 발생하며, 이 충돌은 차내 소음의 원인이 된다. 또한 엔진의 경량화 및 고출력화에 따른 회전수 변동의 증가는 비틀림 변동토크를 증가시켜 변속기에 커다란 진동을 초래한다. 시뮬레이션을 사용한 클러치 비틀림 기구의 적절한 특성치를 구하는 것은 클러치 설계에 효율적이고, 이미 여러 연구 결과들이 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 치타음 저감을 위한 시뮬레이션을 수행하였고, S.Ohnuma은 비선형 2단 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 설계에 대해서, 그리고, T.Fujimoto와 R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비선형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특성에 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였다. 또한, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 클러치는 동력을 전달 또는 차단하는 기능 뿐만 아니라 엔진이나 변속기에서 발생하는 소음이나 진동을 저감시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 엔진 공회전시에 발생하는 치타음(rattle noise)이나 비틀림 진동을 저감시키는 방법으로는 여러가지가 있으나 클러치 디스크(clutch disc)의 비틀림 기구의 설계 인자들을 적절히 조절함으로써 변속기의 인풋기어에 전달되는 비틀림 진동을 저감시키는 방법이 일반적으로 수행되어지고 있다. 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5L 엔진을 장착한 경승용차의 실차실험을 통해 공회전시 엔진 플라이휘일과 인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.
A floating floor generally consists of mortar bed separated from the structural RC slab by a continuous resilient layer. It is known that the floating floors are a type of vibration-isolation system to improve the impact sound insulation performance. However, some researchers have demonstrated that the amplification of vibration response at a specific range of frequencies results in an increase in the impact sound level. This study carried out the forced vibration tests to obtain the frequency response function (FRF) of a floating floor compared with a bare RC slab. Test results shows that the additional peak occur in vibrational spectrum of the floating floor except natural vibration modes of the bare RC slab. This is because the relatively flexible resilient material and mass of the mortar bed offer an additional degree of freedom in the structural system. Therefore, it could be efficient for reduction of floor impact vibration and noise to control the additional mode frequency and response of floating floors.
Notification 2013-611 of MOLIT has come into effect. It relates primarily to new standard impact source. In this study, an in-depth experimental analysis of the difference between a bang machine and an impact ball was performed via field testing of shear wall and flat plate structure at 51 sites. This paper focuses on the difference in single number quantities between a bang machine and an impact ball. At wall thicknesses of 180 and 210 mm in shear wall structure, the single number quantities exhibited differences of 3.1 and 4.5 dB, respectively, and at thicknesses exceeding 250 mm in flat plate structure, the difference was constant at 4.6 dB. With regard to flat plate structures, the single-index difference increased up to 11 dB as the thickness of the floor slab increased. In general, the highest level of contribution for the bang machine was 63 Hz, irrespective of thickness determining bandwidth. The highest level for the impact ball were 63 Hz and 125 Hz. In future research, when reviewing additional field performance measurement data, it will be necessary to consider a detailed examination instead of the current method of uniformly adding 3 dB for all thicknesses and types of structures.
선박은 내부에 소음원을 가지고 있을 뿐 아니라 진동의 전달 특성이 좋은 강판 구조물이기 때문에 기진원과 소음원을 포함한 구조계및 주변 음장계까지 포함한 전체계에 대한 소음 예측을 수행하여야 한다. 이러한 선내 소음 환경을 예측하기 위하여 본 연구에서는 통계적 에너지 해석법을 이용하여 고차 진동의 전달 특성, 음장과 구조물과의 상호 작용 및 음장의 투과 손실등에 대한 해석 이론을 정식화하고 이를 바탕으로 선내 소음 예측을 위한 전산 프로그램을 개발하였다. 또, 소형 연안 여객선을 대상으로 하여 이론적 소음 예측 계산을 수행하고 실선 계측 결과와 비교하여 그 타당성을 확인하였으며, 공기음과 고체음에 대한 전달 특성을 분석하여 보았다.
When predicting shipboard noise levels, the accuracy depends largely on the value of the structureborne noise transmission loss. Although empirical formulars are frequently used because of their simplicities, researches on the analytical methods to estimate the transmission loss of structureborne noise such as wave guide theory and SEA has long been one of the major topics in shipboard acoustics to overcome the inherent limitations of empirical ones. This paper describes an application of SEA to predict the transmission loss of the structurebornenoise of a simple ship-like structural model consisted of 22 flat plates. The result shows that discrepancies between experimental and theoretical transmission losses are less than 3 dB.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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