使用FRP的乐器用代替材料的设计(一)乐器用代替材料的振动特性

摘要

对于乐器用代替材料的设计,通过振动测试系统测定了一些木质乐器材料的比动态模量和对数衰减系数等振动特性.将乐器用木材的振动特性同通用木材运行了比较.通常,从以上参数可以计算出各种音响特性,发现了乐器用木材的特点,与通用木材相比,具有高比动态模量和低对数衰减系数的特点.但从单向CFRP和CFRP的测试结果发现,这些材料不具备乐器用代替材料的特性.因为,仅用FRP作为乐器用代替材料是不可能的.我们试制了两种粘结结构并研究其振动特性.一种是2层结构,CFRP/EVA泡沫粘结组合.另外一种是3层夹层结构FRP/软木/FRP粘结组合.结果证明,通过改变EVA泡沫位置,可控制振动特性.因此,建议使用2种3层夹层结构材料,即CFRP/软木/CFRP和GFRP/软木/GFRP.在这些结构中,表皮层/中心层的厚度比对振动特性有很大影响.实验证明:通过控制厚度比,可使GFRP/软木/GFRP具有乐器用材料的振动特性.这些结果表明:使用FRP的2层结构和3层夹层结构对于乐器用代替材料的设计是有效的.