기어 변속 모듈 내 소형 부품의 소음 영향성 분석을 위한 등가 가진력 역추정 및 역전달경로 분석

키워드

확장요약문

기어 변속 제어 모듈은 소형 부품이 커버 내부에 배치되어 가진점 접근과 직접 가진에 의한 주파수응답함수 측정이 어렵다. 또한 운전시험은 모터 제어조건에 따라 가진이 달라 반복 운전에서도 수음점 소음이 변동해 구조 변경 효과를 운전시험만으로 판별하기 어렵다. 이에 상반성 원리 기반 역전달경로분석(Inverse Transfer Path Analysis, ITPA)을 반복 가능한 대체 시험으로 활용하였다. 기존 ITPA 는 밀폐·반밀폐 공간에 적용되었고, 개방공간에서는 스피커 입력과 구조에 작용하는 입력이 달라 운전 응답과 주파수별로 불일치할 수 있다. 본 연구는 이를 보완하는 주파수별 등가 스피커 입력을 제안하였다. 운전시험과, 모터를 정지하고 수음점 위치의 스피커를 랜덤 신호로 구동한 상반성 시험에서 동일한 센서로 내부 부품·커버 진동과 수음점 소음을 계측하고 전달관계를 식별하였다. 이 전달관계에 운전 가속도를 적용한 예측 수음점 응답과 측정 운전 응답의 차이로 모든 입력에 공통인 주파수별 등가 입력 가중을 산정하였다. 이와 별도로 운전 응답과 ITPA 응답의 상대 스펙트럼 차이로 재생용 스피커 명령 가중을 산정해 유한 임펄스 응답(Finite Impulse Response, FIR) 필터로 설계하였다. ITPA 시험은 운전시험보다 반복성이 높았고, 등가 입력 가중은 산정에 쓰지 않은 운전 응답을 광대역·옥타브 밴드 보정보다 정확히 예측하였다. 명령 가중을 독립된 ITPA 기록에 오프라인 적용하면 수음점 스펙트럼 형상이 운전 응답에 근접했다. 그러나 공통 가중으로는 운전 시 내부 입력 분포를 재현하지 못하므로 수음점 일치만으로 구조 변경 평가의 타당성을 판단할 수 없다. 향후 필터 재생시험으로 입력 분포를 재계측하고 구조 변경 전후 응답 변화가 운전시험과 일치하는지 검증할 예정이다.