琴弦振动分析

1、机械工程定价文学杂志：1508520102小提琴弦的振动分析以弦振动分析、小提琴等为研究对象。小提琴由拉弦系统和琴两个系统组成。小提琴弦拉动系统是小提琴弓和弦徐璐摩擦时受刺激而自行振动的弦。小提琴振动发音原理众所周知，所有声音都是由振动引起的，小提琴也不例外。下面讨论小提琴振动，研究小提琴发声系统。大卫亚设，美国电视电视剧，声音)小提琴发声的原则如下：小提琴声音通过琴弦的振动，通过琴弦的共振共同传递，共振腔引起共振，诱导盒内外的空气振动，而弦的振动则来自琴弦与弦的相互作用。小提琴发声引起的振动大致可分为弦振动、振弦振动、共鸣箱振动三种，下面分别介绍。振动的分类广义上说，振动是指物体在平衡位置(

2、或平均位置)附近前后移动的运动，或在系统物理杨怡平均值(或平衡值)附近前后变化。根据对振动系统的激励类型，可以划分振动(1)自由振动：系统是由特定初始变位和/或初始速度产生的初始激励(不再受到外部激励)引起的。(2)强迫振动：系统由给定外部激励产生的振动。(3)自激振动：牙齿情况下，激励由系统振动本身控制，根据适当的反馈，系统自动产生振幅的振动。但是一旦系统的振动受到抑制，诱因也就消失了。(4)参数振动：牙齿振动的激励是通过系统物理特性参数的变化来实现的。弦振动的方式小提琴弦的振动由以下四种茄子方法组成：1)横向振动(transverse vibration)。把弦从平衡位置移开后，弦开始扁平

3、网状的振动，振幅限制在两条明确的曲线内。弦的横向振动频率是前面介绍的泰勒公式，即表达式中的f是弦的振动频率，、s、f、l是弦的密度、截面面积、张力和长度。可见横向振动频率与弦长成反比，与张力的平方根成正比，与弦的密度、截面平方根成反比。琴的横琴(2)纵向振动(longitudinal vibration)。当弓和弦以倾斜的角度摩擦时，弦受到轴向分力，就能听到比横向振动的音高高几个八度的尖锐声音，这就是纵摇。它的振幅很小，一般肉眼看不见。纵振动的基本频率由弦上纵波的波速(E为弦的杨氏模量)确定，基本频率公式表明弦的纵振动频率仅取决于材料的特性，与弦的张力无关。利用牙齿性质可以判断弦是金属弦还是长

4、弦。琴的钟琴(3)扭转振动。在弦上贴上小尖的纸片，用手指扭转在两点之间转动绷紧的弦，就能暴露弦的扭转振动。如果扭转是连续的(例如，用弓拉动弦)，节距也将衰退到1/n，并带有谐波系列(N是谐波计数)。扭转振动的频率由弦的剪切系数G确定，基本频率公式为：琴的扭转振动(4)倍频振动。弦振动完整周期时，装有弦的装置振动两次，发出的声音是横基线频率的两倍。这就是倍频振动。(David aser，Northern Exposure，美国电视电视剧)倍增器振动与横向振动同时存在。琴的倍频器振动以弓和弦为一个系统，用弓拉动弦产生的振动实际上是资格振动。弦振动的过程中会发生能耗，主要有两个茄子原因。1)弦移动时

5、周围空气的阻力。2)弦的两端固定物会被弦吸引，引起能量消耗。第二次能源损失大于第一次能源损失。琴弦运动时，弦接触点与琴弦的一个节点频率一致，琴鼓和牙齿接触点之间的部分几乎不动。(约翰肯尼迪，美国电视电视剧，)琴的振动频率与自由振动的频率一致时，振幅最大。ANSYS分析过程：字串直径d长度l材料：结构钢DensityKg mm-3Youngs Modulus MPa泊松拉蒂奥Bulk Modulus MPaShear Modulus MPa7.92e-0061.9e 0050.31.5833e 00573077将弦视为一个固定一端、另一端仅具有轴向自由度的简单支撑梁，并加入轴向力，如下图所示。模态分析取得直径不同的每个阶的自然频率，如下表所示。序号12直径D(mm)2.542.79长度L(MM)210210卷m 31064.11287.5质量KG0.00835310.01010700第一次258.79284.66第二次258.85284.72第三次712.7783.78第四次