인간의 지각과 진동 사이의 복잡한 관계는 소음, 신체적 감각, 거칠기 등 다양한 감각 경험을 아우르는 넓은 스펙트럼에 걸쳐 있습니다
진동의 감각에 대한 이 세 가지 설명은 서로 합쳐지기도 합니다. 진동의 주파수가 0.1Hz에서 20Hz 사이인 경우 인체가 감지할 수 있으며 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. 진동이 주파수 범위에서 약 20Hz에서 100Hz로 다소 높은 경우, 진동은 신체가 감지할 수 있고 공기를 통해 들을 수 있으며 가혹한 진동으로 분류됩니다. 지각 가능한 진동은 약 50~100Hz에서 현저히 감소하기 때문에 약 100Hz에서 20kHz의 주파수 범위는 소음, 즉 우리가 듣는 불쾌한 공기 중 소리라고 합니다.
사운드 레벨 측정기:
최신 NVH 측정에는 사운드 레벨 미터 기능이 탑재된 다중 채널 데이터 수집 시스템이 사용됩니다. 이 기술은 엔진 소음, 풍절음, 타이어 소음 및 기타 외부 소음원과 같은 차량 내부의 특정 소음원을 식별하는 데 도움을 주어 차량의 종합적인 소음 분석에 기여합니다.
주관적 평가:
정량적 측정과 함께 테스트 운전자와 승객의 주관적 평가는 차량의 전반적인 안락함을 평가하는 데 중추적인 역할을 합니다. 이들의 피드백은 엔지니어가 NVH에 대한 인간의 인식을 이해하는 데 도움이 되며, 자동차 소음 및 진동 분석 프로세스의 핵심인 필수 개선 사항을 구현하는 데 지침이 됩니다.
로드 테스트:
실제 주행 테스트를 수행하면 다양한 환경에서 차량이 어떻게 작동하는지에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 도로 주행 테스트는 차량의 종합적인 NVH 특성을 평가하는 데 중요한 역할을 하며, 실험실 테스트에서는 드러나지 않을 수 있는 잠재적인 문제를 식별할 수 있습니다. 실험실 테스트와 시뮬레이션도 중요한 단계이지만, 실제 도로 주행 테스트는 자동차의 NVH를 종합적으로 분석하는 데 매우 중요합니다.
전반적으로 NVH의 정확한 측정과 분석은 차량 설계 및 개발의 기본 요소이며, 안목 있는 소비자의 기대에 부응하는 고품질의 편안한 차량을 제공하는 데 필수적인 요소입니다. 효과적인 NVH 테스트 방법론을 사용하면 자동차 제조업체는 자동차 산업의 소음 및 진동 제어의 핵심 원칙에 따라 우수하고 편안한 차량을 시장에 출시할 수 있습니다.
자동차 산업의 진동
자동차 분야의 진동은 주행의 편안함과 안전에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 진동은 도로의 요철이나 차량 자체에 의해 발생할 수 있습니다. 진동은 운전자의 피로와 집중력 저하를 유발하고 운전 안전에 영향을 미칠 수 있습니다.
차량의 진동 특성은 운전자의 주관적인 승차감 인식에 상당한 영향을 미칩니다. 그러나 이러한 진동 특성은 승차감뿐만 아니라 탑승자의 건강에도 매우 중요합니다. 진동 승차감을 위한 설계 및 테스트가 충분하지 않은 경우, 탑승자는 상당한 진동 진폭과 장시간 노출로 인해 허리 통증과 같은 건강 문제를 경험할 수 있습니다.
엔진 및 파워트레인 진동:
엔진과 구동계의 불균형, 연소 엔진의 실린더 점화, 전기 모터의 자기 특성으로 인해 차량 전체에 상당한 진동이 발생할 수 있습니다.
이러한 진동을 측정하고 분석하는 것은 전문 분석 도구와 결과 해석 방법에 대한 지식이 모두 필요한 복잡한 작업인 경우가 많습니다. 다음은 일반적인 측정 및 분석 방법 중 일부입니다:
속도 센서는 드라이브 트레인에서 모터 및 기타 움직이는 부품의 회전 속도를 측정하는 데 사용됩니다. 이 데이터를 통해 속도에 따라 진동이 어떻게 변하는지에 대한 결론을 도출할 수 있습니다. 진동 자체는 일반적으로 엔진과 구동계의 여러 지점에 부착되어 진동의 진폭과 주파수에 대한 정보를 제공하는 가속도 센서를 사용하여 측정합니다. 기록된 신호는 온라인에서 속도에 따른 주파수 스펙트럼 또는 차수 스펙트럼으로 분석되어 시각화됩니다. 이러한 방식으로 엔지니어와 정비사는 진동의 원인을 파악하고 잠재적인 문제 영역을 찾아낼 수 있습니다.
섀시 진동:
도로의 요철은 휠과 섀시에 진동을 흡수하는 원인이 됩니다. 댐퍼, 스프링 및 섀시 구조의 품질에 따라 이러한 진동이 흡수되고 감쇠되는 방식이 결정됩니다. 섀시 진동의 측정 및 분석은 승차감, 핸들링 및 차량의 전반적인 동적 동작을 평가하는 데 필수적입니다.
3축 가속도계는 섀시 진동을 측정하는 데 일반적으로 사용되는 센서입니다. 이 센서는 가속도를 감지하며 섀시의 다양한 지점에 장착할 수 있습니다. 종종 진동의 관심은 평균 FFT 스펙트럼을 사용하여 계산되는 주파수와 진폭에 있습니다. 주파수 스펙트럼은 진동의 주요 주파수에 대한 정보를 제공하며, 이는 특정 차량 부품 또는 도로 상태와 상관관계가 있을 수 있습니다.
도로 프로파일 측정:
진동은 인체에 어떤 영향을 미치나요? 차량의 진동 수준은 ISO 2631에 따라 측정됩니다. 이 표준은 진동이 인체에 미치는 하중에 대한 정보를 전신 진동으로 제공합니다.
공기역학적 진동:
공기역학적 진동은 공기탄성력과 차량 또는 차량 부품의 구조적 동적 특성 간의 상호작용으로 인해 발생합니다. 예를 들어 차량의 사이드미러, 스포일러 또는 지붕 등이 공기 흐름에 의해 진동하도록 자극을 받을 수 있습니다. 이러한 난류는 공기 중의 압력 변동이며 음압 마이크를 사용하여 측정됩니다. 마이크가 진동에 영향을 미치거나 왜곡되지 않도록 주의해야 합니다. GRAS의 초박형 마이크 또는 표면 마이크는 차량에 전략적으로 배치할 수 있고 사용하기 쉽기 때문에 이러한 측정에 이상적입니다.
GRAS 48LX-1 UTP 마이크는 높이가 1mm에 불과하며, 경계층 및 난기류 측정을 위해 4채널(GRAS 48LX-4) 및 8채널 UTP 라인 어레이(GRAS 48LX-8)로도 제공됩니다.
