다물체동역학 해석모델 기반 자동차 전동시트 작동 진동소음 분석 및 최적설계

Abstract

자동차에서 발생하는 진동소음 중 시트 파워슬라이드 작동 진동소음은 모터 가진에 의해서 발생되며 여러 구동 부품에 전달되어 레일 표면으로 방사된다. 주요 소음원으로는 모터, 기어박스, 플렉시블 샤프트, 레일 등의 구동부품들이 있는데 시트 파워슬라이드의 작동 진동소음을 분석하기 위해서는 가진원에 의한 전달경로뿐만 아니라 각각의 구동부품에 대한 특성을 이해해야만 한다. 본 연구에서는 시트 파워슬라이드 작동 진동소음 관점에서 레일 진동을 해석하기 위한 해석적/실험적 모델링에 대해 기술하고 모터 회전속도, 플렉시블 샤프트, 마운팅 강성, 볼과 롤러 개수에 대한 최적설계를 수행하였다. 시트의 고유진동수 해석/시험을 수행하고 쿠션프레임의 작동 가속도 측정 및 분석을 통해 시트 파워슬라이드의 진동소음 특성을 확인할 수 있었다. 또한 자동차 시트와 같이 다자유도계 시스템의 동적 거동을 분석하기 위해 다물체 동역학 시뮬레이션 모델을 개발하고 검증하였다. 기존에는 자동차와 시트의 공진을 회피하기 위한 연구가 주로 수행되어왔는데 이번 연구에서는 전동 시트의 파워슬라이드 작동 시험을 수행하고 동적 특성 예측을 위한 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 시뮬레이션 모델과 실험결과의 비교 분석을 통해 예측 모델의 신뢰도를 확인하였다. 최종적으로 다물체 동역학 해석모델을 사용해 자동차 전동시트의 파워슬라이드 진동성능 최적화를 수행하였고 실제적인 설계에 유용하게 사용될 수 있는 개선안을 제시할 수 있었다.