자동차 공진 분석

목차

1. 도입
2. quarter-car(2DOF)에서 무엇이 두 개인가
3. 감쇠 없는 자유진동 방정식
4. “z(t)=e^jωt”를 대입하면 고유진동수가 바로 나온다
5. 논문 파라미터로 수치만 꽂아보면(감쇠 0 가정)
6. 두 주파수가 의미하는 것
7. 그래서 구분이 언제 어려워지는가

본문내용

노면을 달릴 때 차체에 붙인 가속도 센서 신호를 보면, “느린 흔들림” 위에 “빠른 떨림”이 겹쳐져 나타나는 경우가 많다. 이런 형태는 데이터가 복잡해서가 아니라, 자동차가 가진 기본 동특성에서 자연스럽게 생긴다.
이를 가장 단순하게 설명하는 모델이 quarter-car(쿼터카) 모델이다. 자동차 전체를 그대로 해석하는 대신, 네 바퀴 중 한 바퀴에 해당하는 부분만 떼어내어(즉 차량을 1/4로 모사하여) 차체 질량과 타이어 질량 두 덩어리로 단순화한다. 이 2자유도 모델만 써도 차량에는 기본적으로 고유진동수가 두 개 생긴다.
이번 리포트에서는 감쇠를 일단 0으로 두고, 이 두 고유진동수를 연필과 종이로 계산해본다. 계산 결과를 통해, 측정 신호가 왜 저주파 성분(차체 바운스)과 고주파 성분(타이어 진동)이 함께 섞여 보이는지, 그리고 왜 노면의 주파수 성분이 차량 고유특성과 가까우면 구분이 어려워지는지까지 직관적으로 정리하는 것이 목표다.

참고자료

· M. Doumiati, A. Victorino, A. Charara, D. Lechner, “Estimation of road profile for vehicle dynamics motion: experimental validation,” Proceedings of the 2011 American Control Conference (ACC), San Francisco, CA, USA, June 29-July 1, 2011.