[소음진동기술사 제140회 1교시 8번]

1교시 8번 · 10점 · 13문제 중 10문제 선택 · 100분

무한 평판(Infinite plate)에서 음향방사(Acoustic radiation)의 일치효과(Coincidence effect) 및 임계주파수(Critical frequency)에 대하여 설명하시오.

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답안 구조

  1. 개요
  2. 무한 평판의 음향방사와 굽힘파 특성
  3. 일치효과(Coincidence effect)의 발생 원리
  4. 임계주파수(Critical frequency)의 정의 및 관계식
  5. 일치효과가 차음성능에 미치는 영향 및 저감 대책
  6. 결론

용어 정의

일치효과 (Coincidence Effect)
입사되는 음파의 평면 투영 파장과 평판의 굽힘파 파장이 일치할 때, 평판이 공진하여 투과손실이 질량법칙에 의한 예측치보다 급격히 저하되는 현상.
임계주파수 (Critical Frequency)
음파가 평판에 스치듯이 입사(입사각 90도)할 때 일치효과가 발생하기 시작하는 최저 주파수.
굽힘파 (Bending Wave)
평판에 외력이 가해질 때 두께 방향으로 변형이 일어나며 전파되는 분산파로, 주파수가 높아질수록 전파 속도가 증가하는 특성을 가짐.

핵심 내용

  • 입사파의 트레이스 파장과 평판의 굽힘파 파장의 일치 조건 및 기하학적 관계
  • 투과손실 곡선에서 질량법칙을 벗어나 투과손실이 급감하는 Coincidence Dip 발생 형태
  • 임계주파수 이상 대역에서의 지향성 음향방사 및 특정 각도에서의 투과손실 저하 메커니즘
  • 평판의 면밀도, 강성, 두께 등 물리적 특성이 임계주파수에 미치는 영향 분석
  • 차음 설계 시 임계주파수를 가청주파수 대역 밖으로 이동시키기 위한 재질 및 두께 선정 방안

공식: λb=λsin⁡θ\lambda_b = \frac{\lambda}{\sin \theta}, fc=c22πmBf_c = \frac{c^2}{2\pi} \sqrt{\frac{m}{B}}

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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)

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