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惊!用碳纤维制作大提琴?

Time:2020-06-18|Author:Admin

 

碳纤维制品

碳纤维,玻璃纤维和亚麻纤维均具有其自身的独特优势,因此可用于各种艺术用途的高质量乐器。也许您已经看过由碳纤维复合材料制成的乐器?商用碳小提琴的价格在2380欧元至7490欧元之间。您知道乐器也可以由其他复合材料制成吗?

  碳纤维

  一些公司已经生产碳纤维复合材料仪器。这种材料具有很高的刚度和很轻的重量,非常适合小提琴或吉他。随着诸如小提琴之类的木制乐器已经发展了300多年,复合乐器为了达到其最大潜能而需要做一些追赶。使用这种多功能的材料,需要进行研究以了解不同纤维类型,纤维方向以及与乐器产生的声音相关的其他属性的影响。在这项研究中,作者结合了受过经典训练的小提琴制作者,音乐学家和材料科学家的见识,以制造出高质量的原型乐器,并通过相关的科学测试来学习更多。首先,第一作者制作了六把复合小提琴,除了顶板材料相同。随后的三把大提琴完全由碳纤维,玻璃纤维或亚麻纤维制成。这个怎么做的?

  原型是根据常规仪器的尺寸设计的,但排除了相当尖的角以方便模具制造。对于音孔,还选择了简化的现代设计,但由于声学原因,保留了常规音孔的整体尺寸。背板,侧面和颈部一体成型。这些图案是由中密度聚氨酯(PU)泡沫手工制成的,其方式类似于从一块木头上雕刻出木制乐器的方式。这个过程确保了可以使用古老乐器制造工艺的知识,例如使音板的拱形具有合适的形状。加工后,将图案涂上聚酯树脂以获得可以用脱模剂处理的高光泽度表面。使用根特大学的真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制造玻璃纤维模具,以制造所有复合部件。通过改变叠层的厚度,在声学上优化了复合材料部件,从而使共鸣板的中心更硬,边缘更灵活。这类似于传统的木质共鸣板,在某些区域较厚,而在其他区域较薄。使用经典的层压理论计算所需的厚度。然后将复合零件在车间组装成成品仪器。此处包含的三个视频介绍了碳纤维大提琴的整个构建过程。通过模态分析和各种方法研究了原型,模态分析用于研究振动行为,揭示出具有声学重要性的特征模式,声学测量,以及在双盲测试中听众和音乐家如何感知乐器。一个了解到的例子是,改变叠片中的纤维方向会对小提琴的响度和音色产生显着影响。因此,通过改变碳共鸣板的(各向同性),可以改变乐器的声音以适应音乐家的需求。

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