樺木單板−金屬銅網(wǎng)復(fù)合材料聲學(xué)振動性能研究

編號：CYYJ03207

篇名：樺木單板−金屬銅網(wǎng)復(fù)合材料聲學(xué)振動性能研究

作者：郝騫 王藝達(dá) 葛穎 周靜 劉鎮(zhèn)波

關(guān)鍵詞： 樺木單板 金屬銅網(wǎng) 復(fù)合材料 聲學(xué)振動性能

機構(gòu)： 東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 【目的】傳統(tǒng)實木樂器音板的選材和用材都十分嚴(yán)格,然而當(dāng)下我國優(yōu)質(zhì)木材資源緊缺,資源需求壓力較大,開發(fā)可用作樂器音板的復(fù)合材料是緩解木材需求壓力的有效途徑。【方法】試驗制備了雙層、5層樺木單板分別與金屬銅網(wǎng)復(fù)合的兩種厚度復(fù)合材料。在分析復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,利用雙通道快速傅里葉變換頻譜分析儀測試其聲學(xué)振動性能,研究樺木單板鋪裝方向、金屬銅網(wǎng)添加位置與添加層數(shù)對聲學(xué)振動性能的影響,并采用綜合評分法比較了復(fù)合材料與西加云杉的聲學(xué)性能。【結(jié)果】加入金屬網(wǎng)后制備的雙層、5層樺木單板復(fù)合材料的抗?jié)衩浵禂?shù)最高分別為80.00%與88.09%,膠合界面的增加提升了復(fù)合材料的抗?jié)衩浵禂?shù)。樺木單板鋪裝方向影響復(fù)合材料的EL/ER值,以單板紋理平行鋪裝的雙層單板復(fù)合材料EL/ER值為29.09,以單板紋理交錯鋪裝的雙層單板復(fù)合材料EL/ER值為0.99。加入2層金屬銅網(wǎng)的5層復(fù)合材料,具有接近西加云杉的振動效率品質(zhì)和更為優(yōu)秀的音色,其抗?jié)駶q系數(shù)平均值達(dá)到87.61%、縱向比動彈性模量達(dá)到20.20 GPa、聲輻射品質(zhì)常數(shù)達(dá)到6.13 m/(Pa·s3)、聲阻抗為3.29 Pa·s/m、E/G值達(dá)到29.63�！窘Y(jié)論】通過與西加云杉木材的比較表明,復(fù)合材料的聲學(xué)振動性能基本能達(dá)到一般樂器的要求,并且具有良好的尺寸穩(wěn)定性,是傳統(tǒng)實木音板的良好替代材料。