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题名裂纹长度对泡桐木材声学振动性能的影响
被引量：1
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作者
万珂
周静
张艺馨
张海洋
刘镇波
陈文帅
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机构
生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学)
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出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第5期55-62,共8页
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基金
国家自然科学基金(32271781)
中央高校基本科研业务费专项资金(2572021AW54)。
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文摘
乐器音板易出现裂纹,而裂纹会对音板的声学振动性能产生影响。本研究以泡桐木材为对象,人工预制了不同位置、不同长度的裂纹,利用双通道快速傅里叶变换频谱分析仪对裂纹长度为0~4/8 L的端部、中部裂纹的泡桐木材声学振动性能进行检测。发现端部裂纹振动频谱一阶频率不随裂纹长度变化而变化,但高频部分随裂纹出现会出现双峰,且裂纹长度越大,对高频部分影响越大。中部裂纹对振动频谱无明显影响。二至五阶的比动弹性模量(E/ρ)和声辐射品质常数(R)、一至五阶的声阻抗(ω)和动弹性模量与动态刚性模量之比(E/G)以及损耗角正切(tanδ)与端部裂纹长度呈显著的线性相关,一阶的E/ρ和R与端部裂纹长度的相关性较弱。当端部裂纹长度为1/8 L时,一阶的E/ρ、R、ω,五阶的E/G以及tanδ几乎不产生变化;端部裂纹长度为4/8 L时,四阶的E/ρ、R、ω,一阶的E/G以及tanδ变化率最大,分别为-3.0%,-1.3%,-1.7%,8.8%和24.3%。一至四阶的E/ρ和R、一至五阶的ω和E/G与中部裂纹长度呈显著的线性负相关。当中部裂纹长度为1/8 L时,二阶的E/ρ和ω、三阶的E/G几乎不产生变化,中部裂纹长度为2/8 L时,二阶的R几乎不产生变化。中部裂纹长度为3/8 L时,一阶的E/ρ、R、E/G变化率最大,分别为-1.3%,-0.5%和-5.1%;中部裂纹长度为4/8 L时,一阶ω变化率最大,但仅为-0.8%。tanδ与中部裂纹长度的关系不明显。结果表明:裂纹长度和泡桐木材声学振动性能有较强的规律性,端部、中部裂纹对泡桐木材声学振动性能有不同影响。
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关键词
裂纹
泡桐木材
声学振动性能
振动频谱
木制乐器
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Keywords
crack
Paulownia wood
acoustic vibration performance
vibration spectrum
wooden instrument
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分类号
S781.38
[农业科学—木材科学与技术]
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