주파수 응답 함수 합성법을 이용한 트랙터 캐빈 마운트 동강성 측정 = Measurement of dynamic stiffness of tractor cabin mount using frequency response function based substructuring

국문 초록 (Abstract)

트랙터 캐빈 마운트는 캐빈의 하중을 지지하고 차체로부터 전달되는 진동을 절연하는 역할을 한다. 또한, 캐빈 마운트는 캐빈을 지지할 수 있는 충분한 강성을 확보하는 동시에 차체와 캐빈의 적절한 상대 변위를 만들어낼 수 있을 정도의 강성이 요구된다. 따라서, 마운트의 동강성은 마운트의 성능에 큰 영향을 미치는 요소로 이에 대한 정확한 정보가 필요하다. 기존의 동강성 측정법은 유압가진 시험기를 이용하여 직접적 또는 간접적 방법을 통해 마운트 전달 강성(transfer stiffness)을 측정하는 방식이다. 하지만 기존의 시험법은 회전 방향에 대한 강성 측정이 어렵다는 한계가 있다. 본 연구에서는 회전방향을 포함한 마운트 6자유도에 대한 동강성을 측정할 수 있는 주파수 응답 함수 합성법을 이용하여 고무마운트의 동강성을 측정하였다. 주파수 응답 함수 합성법은 복잡한 시스템의 동특성을 구성 부품의 주파수 응답 함수와 연결 요소의 동특성으로부터 예측하는 기법이다. 이 기법을 적용하기 위하여 상부지그-마운트-하부지그로 구성된 시스템의 결합 방정식을 유도하였다. 상부지그-마운트-하부지그 조립체에 볼트형 축력 센서를 삽입하고, 캐빈 마운트의 실제 하중과 동일한 예압을 마운트에 가하였다. 상부지그와 하부지그에 30개의 가진점과 8개의 응답점을 선정한 후, 관성 가진기(inertial shaker)를 이용하여 상부지그-마운트-하부지그 조립체에 대한 전달함수를 취득하였다. 취득한 전달함수와 좌표 조건을 이용한 가상 지점 변환 기법(virtual point transformation technique)을 이용하여 마운트의 입력점 및 출력점의 전달함수를 구한 후, 조립체의 전달 및 입/출력점 강성을 도출하였다. 또한, 상/하부지그 각각의 입력점 강성을 측정 후 결합 방정식을 이용하여 마운트의 6자유도 동강성을 도출하였다.