선박용 경량패널의 차음성능 예측 시스템 구축

Abstract

최근의 선박용 차음패널에 대한 연구는 고차음 성능 개발을 위한 것으로 패널의 구조적 관점의 연구위주로 수행되어 왔어며, 패널의 경량화를 위한 연구는 거의 수행되지 않고 있는 실정이다. 패널의 경량화 또한 고효율 차음패널 개발의 한 방법으로 이에 따라 패널 경량화 연구 및 경량패널의 성능 예측 시스템이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 선박에 쓰이는 차음패널의 경량화 연구로서 경량패널의 차음성능을 예측하는 방법론을 정립하였고 이를 바탕으로 선박용 차음패널에 대한 통합 차음성능 예측 시스템을 구축하였다. 패널 경량화 연구로 경량 표면재인 FRP와 허니컴에 대한 각각 차음성능 해석 방법론을 정립하였으며, 허니컴 적용 패널을 해석하기 위해 경계행렬을 직접 유도하여 해석 이론을 정립하였다. 이를 이용하여 FRP와 허니컴을 차음패널에 각각 적용하여 해석하였고, 경량 표면재 적용 패널을 기존패널과 비교하여 무게당 감음량 고려할 시 차음성능이 우수함을 확인하였다. 또한, 경량패널 연구를 바탕으로 기존의 차음패널을 포함한 통합형 선박용 차음패널 차음성능 해석 프로그램(SNORP)을 개발하였고, 이로서 선박용 차음패널의 통합 예측 시스템을 구축하였다.

It is highly desirable for current ship's insulation composite panels to reduce its weight; therefore a light material for panel's skin is required. But previous research for light weight panel, satisfying high noise reduction, is not enough. Here, the FRP material and the honeycomb structure is suggested for which excels in strength of the material and in its weight, compared to steel plates. In this research, the method about prediction of the sound insulation performance for light weight has been founded. First, the transfer matrix of FRP is added to the previously developed transfer matrix method, and thus the analysis of the multi-layered insulation composite panel with FRP can be accomplished. Second, the interface matrix of honeycomb composite panel has been derived by the differential equation, governing the bending of a sandwich panel with symmetric laminate face sheets and honeycomb core considering transverse shear deformation. The interface matrix of honeycomb is added to the previously General Method theory, and thus the analysis of the multi-layered insulation composite panel with honeycomb can be accomplished. Furthermore, predictions of sound transmission loss for the ship's insulation panel with FRP and honeycomb are presented. Using this approach, an analysis program named SNORP has been built to solve sound transmission loss of ships's composite panels including the honeycomb panels. Finally, the prediction system of sound insulation performance for ship's light weight panel has been developed.