목표 음향 특성을 갖는 머플러 내부 설계

Abstract

본 논문에서는 목표 음향 특성을 갖도록 음향 시스템을 변경하는 설계 절차를 제시하고, 자동차용 머플러 설계 문제에 적용한다. 차량의 배기계에 장착되는 머플러는 음질 평가 결과에 따라 특정 주파수 대역의 투과 손실 값을 적절히 변경하는 노력이 필요하다. 사용된 머플러는 입구와 출구가 일치하지 않고, 다수의 구멍이 존재하는 배플과 삽입관을 각각 3개씩 갖고 있다. 각 구성 요소의 변화에 따른 투과 손실 곡선의 변화를 살펴보는 선행 연구를 수행하여, 관심 주파수 대역의 음향 특성에 큰 영향을 미치는 설계 변수를 선별한다. 두 개의 치수 최적 설계 문제를 정식화하고, 상용 유한 요소 프로그램을 사용하여 순차적으로 최적해를 구한다. 이렇게 최적 설계된 머플러의 투과 손실 곡선과 목표 투과 손실 곡선을 비교하고, 제작한 머플러에 대한 음향 실험을 수행한다.