자동차 실내에서 구조적 틈을 통해 유입되는 유동에 의한 소음(tonal noise)의 발생은 자동차 설계에서 중대한 공력음향(aeroacoustic) 문제를 야기한다. 본 연구는 통합된 실험 및 해석적 접근을 통해 자동차 실내에서 유동 유도( flow-induced ) 톤성 소음의 발생을 규명하였다. 먼저 톤성 소음은 다채널 마이크로폰 어레이에 위상 변환(phase transform) 기법을 적용한 steered response power로 국소화하여, 지배적인 소스 영역이 사이드 미러–차체 접합 부근에 있음을 확인하였다. 풍동 환경에서 다양한 요(yaw) 각도와 환기 모드 하에 실내, 도어 패널, 사이드 미러 캐비티를 포함한 여러 위치에서 압력 측정을 수행하였다. 개별 지점의 압력은 톤성 소음을 신뢰성 있게 예측하지 못했으나, 실내와 도어 캐비티 사이의 약 105 Pa에 해당하는 임계 압력 차가 톤성 성분의 발생을 일관되게 표시하였다. 관찰된 형상 및 유동 조건을 바탕으로, 사이드 미러 캐비티가 헬름홀츠 공진기(Helmholtz resonator)처럼 거동할 것으로 가설을 세웠다. 이를 검증하기 위해 캐비티를 기하학적 매개변수를 사용하여 모델링하고, 난류 경계층 압력 변동을 Corcos 기반 표현으로 여기하였다. 예측된 공진 주파수는 실험에서 관측된 값과 매우 근접하게 일치하여, 이러한 가설을 뒷받침하였다. 본 연구 결과는 톤성 소음이 공진 캐비티 구조에 대한 유동 유도의 여기에서 비롯됨을 보여주며, 차량 설계에서 압력 구배(pressure gradient) 제어의 중요성을 강조한다. 또한 본 결과는 유동 경로 및 구조 형상 최적화를 통해 톤성 소음을 완화하기 위한 실질적인 지침을 제공한다.

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