Фізичні властивості порід деревини та якість акустики струнних дерев'яних музичних інструментів

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОРІД ДЕРЕВИНИ ТА ЯКІСТЬ АКУСТИКИ СТРУННИХ ДЕРЕВ'ЯНИХ

МУЗИЧНИХ ІНСТРУМЕНТІВ

Роботу виконалаТрізна Вікторія Дмитрівнаучениця 11 класу комунального закладу “Луганський обласний ліцей”

Науковий керівникВоронкін Олексій Сергійович

2013

ЛУГАНСКАЯ ОБЛАСТНАЯМАЛАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УЧАЩЕЙСЯ МОЛОДЁЖИ

Залежність властивостей деревини від факторів

Генетична

спадковість

Фактори

довкілля

Лісівничі

фактори

Характеристики

Деревини

- походження

- насіння,

- посадковий

матеріал

- освітлення,

- температура,

- водний режим,

- ґрунт

- посадка,

- догляд,

- збагачення

Ґрунту

- щільність,

- міцність,

- будова,

- сучки (здорові та гнилі),

- довжина волокон,

- кут нахилу волокон,

- товщина клітинної стінки,

- частка пізньої і ранньої

деревини,

- хімічний склад, тощо.

Текстура деревини сосни на трьох розрізах: поперечному (а); радіальному

(б); тангенціальному (в)

Абсолютна вологість Середня вологість деревини у свіжозрубаному стані

Порода Вологість, %

Тополя 93

Ялина 91

Сосна звичайна 88

Вільха 84

Береза 78

Бук 64

Липа 60

Дуб 50

Ясен звичайний 36

%1000

0

m

mmW w

àáñ

Швидкість поширення звуку

Акустична константа

E

3Ek

Логарифмічний декремент згасань звукових коливань

Залежність логарифмічного декременту затухання від частоти: 1– для ялини, 2 – для

клену

33

12

ðåçf

ff

Комплексна акустична константа

Акустичний опір

Z=ρ•υ

kK

Основні елементи конструкції гітари та скрипки

Розташування ребер жорсткості на нижній деці на різних типах гітар

Деревина Щільність

ρ, кг/м3

Модуль пружності E•109, Па Акустична константа

k, м4/(кг•с)

Хвойні породи

Ялина 390…450 10,0…14,0 11,5…13

Сосна 470…660 4,4…21,2 5,2…14

Піхта сибірська 350…420 5,8…6,5 8,9…11,9

Піхта кавказька 380…520 10,8…15,8 10,6…14,0

Кедр сибірський 410…450 7,2…9,4 10,2…13,5

Модрина 490…780 8,5…12,0 4,3…8,5

Листяні породи

Береза 600…700 8,0…20,0 6,6…8,5

Ясен 600…900 13,4…17,9 4,9…7,9

Бук 600…800 10,6…17,8 5,9…7,2

Клен 650…700 16,0 7,2…8,0

Дуб 650…760 8,3…16,1 6,0…6,2

Граб 750…810 13,2 4,9…5,6

Липа 470…500 8,8…9,0 8,4…9,2

Екзотичні породи

Палісандр 800…900 11,4…13,0 4,5…5,5

Акустична константа для різних видів матеріалів

Матеріал Щільність

ρ, кг/м3

Модуль пружності

E•109, Па,

Акустична константа

k, м4/(кг•с)

Поліметилметакрилат

(органічне скло,

плексиглас)

1190 3,0..3,2 1,34…1,38

Фторопласт-4 2050–2200 0,5…0,8 0,22…0,30

Вуглепластик (карбон) 1450 700 15,15

Алюміній 2700 70 1,88

Діаграма розрахункових акустичних констант

Нова модель

Щільність

ρ, кг/м3

Модуль пружності

E•109, Па,

Акустична константа

k, м4/(кг•с)

1020 - 1080 1,7 - 2,93 3.69 - 1.53