유체투과를 고려한 차음용 음향메타패널 설계
- 주제(키워드) 음향메타물질 , 음향메타패널 , 방음
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 이진우
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000025509
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 음향메타물질을 이용하여 유체는 투과시키면서 목표주파수 대역에서 소음을 효과적으로 차단시키는 패널 구조를 제시한다. 유체투과가 불가능한 방음패널은 강풍에 의해 파손되는 문제가 야기되고 있다. 이를 방지하고자 방음용 패널에 구멍을 뚫으면, 유체투과성을 확보할 수 있지만 이 구멍을 통해 소음도 같이 투과된다는 문제점이 발생한다. 그래서 유체는 투과되지만 소음을 차단시키는 음향메타물질 패널구조를 제시하고자 한다. 음향메타패널의 단위체는 유체투과가 가능한 원형파이프에 Chamber형상의 Resonator가 연결된 구조이고, 이 단위체들이 주기적 반복되어 음향메타물질을 형성한다. 소음이 차단되는 주파수 대역에서 패널의 유효체적탄성률이 음이 된다는 메타물질의 특징을 이용하여 패널을 설계한다. 먼저 전달 행렬과 Retrieve method를 이용해 유효체적탄성률 계산식을 유도한 뒤, 이 계산식을 이용하여 목표주파수 대역에서 유효체적탄성률이 음의 값을 갖는 치수를 결정한다. 그리고 패널의 소음 차단 성능을 검증하기 위해, 설계된 음향 메타물질 패널에 대해 음향 유한 요소 해석과 음향 실험을 진행하였다.
more목차
제 1장 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 내용 3
제 2장 이론 모델을 이용한 1-D 음향메타물질 유효체적탄성률 계산 5
2.1 전달행렬 법을 이용한 단위체 표현 5
2.2 Chamber hollow cavity의 음향 임피던스 8
2.3 단위체에 대한 Retrieve method 적용 13
제 3장 음향메타패널 설계 및 성능 검증 17
3.1 FEM을 이용한 보정길이결정 17
3.2 1차원 음향메타물질 설계 21
3.3 설계된 패널에 대한 소음차단 성능 검증 24
제 4장 결론 32
제 5장 참고문헌 34
