竹及竹地板与人造板的声学振动特性研究

论文摘要

本文具体研究了毛竹竹片、毛竹地板、胶合板、刨花板和纤维板的声学振动性能,并且分析了与其静态力学性能的相关性,旨在找出影响木／竹质材料声学振动性能的因素,比较测量动态性能的方法,并通过声学振动性能预测材料的静态力学性能。首先采用共振法研究了毛竹竹片的声学振动特性。得出毛竹的密度与动态杨氏模量显著线性正相关,并通过计算得出了毛竹竹片各层的顺纹声速。经过温度150℃,时间2小时的热处理后,毛竹竹片的振动传递效率提高,获得的振动能量能更好地向空气中辐射声能。其次,论文基于LabVIEW软件采用共振法和敲击法研究了不同结构、工艺的毛竹地板的声学振动特性。得出毛竹地板的声学振动性能与密度显著线性回归,综合认为炭化侧拼地板具有最优的声学振动品质。两种方法都能较好的测定毛竹地板的动态杨氏模量,并简单评价了表征音色的E/G值。再次,论文采用与上述相同方法研究了普通木质人造板(胶合板、刨花板、纤维板)的声学振动特性。依次分析了胶合板、刨花板、纤维板声学振动性能的影响因素,得出胶合板的纵向试样以及密度大、厚度小的刨花板、纤维板试样具有较优的声学振动性能。最后,论文研究了上述木/竹质材料声学振动参数与静态力学性能的相关性。得出静态力学性能与动态杨氏模量的变化趋势基本相同,动态杨氏模量稍大于静态弹性模量,共振法测试的值更接近静态弹性模量。人造板的比动态杨氏模量及声阻抗与静曲强度、弹性模量具有一定的线性回归关系,可根据比动态杨氏模量、声阻抗预测板材的力学性能,且可弥补单独考虑动态杨氏模量与静态力学性能相关性的不足。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 木/竹质材料声学性质的研究进展
• 1.1.1 研究木/竹质材料的声学振动特性
• 1.1.1.1 乐器共鸣板用木材的声振动特性研究
• 1.1.1.2 研究木/竹质材料的动态模量和声学振动性能
• 1.1.1.3 木/竹质材料声速的研究
• 1.1.2 基于声学特性的无损检测研究
• 1.2 LabVIEW简介及在无损检测中的应用
• 1.2.1 LabVIEW简介
• 1.2.2 LabVIEW在无损检测中的应用
• 1.3 选题的目的及意义
• 1.4 课题研究的内容、方法及创新点
• 1.4.1 课题研究的内容
• 1.4.2 课题研究的方法
• 1.4.3 课题研究的创新点
• 2 毛竹竹片的声学振动特性研究
• 2.1 前言
• 2.2 试验原理
• 2.3 试验材料和方法
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验设备
• 2.3.3 试验方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 毛竹密度与动态杨氏模量的关系
• 2.4.2 计算毛竹竹青、竹黄、竹肉层动态杨氏模量及顺纹声速
• 2.4.3 其他振动参数的影响因素
• 2.4.4 热处理对毛竹声学振动性能的影响
• 2.5 本章小结
• 3 毛竹地板的声学振动特性研究
• 3.1 前言
• 3.2 毛竹地板振动效率品质的研究
• 3.2.1 试验原理
• 3.2.2 试验材料和方法
• 3.2.2.1 试验材料
• 3.2.2.2 试验方法
• 3.2.3 结果与讨论
• 3.2.3.1 毛竹地板密度与声学振动参数的关系
• 3.2.3.2 平拼/侧拼结构对毛竹地板振动特性的影响
• 3.2.3.3 本色/炭化对振动特性的影响
• 3.3 毛竹地板音色的研究
• 3.3.1 试验原理
• 3.3.2 试验材料和方法
• 3.3.2.1 试验材料
• 3.3.2.2 试验方法
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.3.3.1 两种方法测得的动态杨氏模量对比
• 3.3.3.2 毛竹地板动态切变模量与密度的关系
• 3.3.3.3 毛竹地板音色的评价
• 3.4 本章小结
• 4 普通木质人造板的声学振动特性研究
• 4.1 前言
• 4.2 人造板振动效率品质的研究
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.1.1 胶合板
• 4.2.1.2 刨花板
• 4.2.1.3 纤维板
• 4.2.2 试验方法
• 4.2.3 结果与讨论
• 4.2.3.1 胶合板
• 4.2.3.2 刨花板
• 4.2.3.3 纤维板
• 4.2.3.4 三种人造板比较
• 4.3 人造板音色的研究
• 4.3.1 试验材料
• 4.3.2 试验方法
• 4.3.3 结果与讨论
• 4.3.3.1 胶合板
• 4.3.3.2 刨花板
• 4.3.3.3 纤维板
• 4.3.3.4 三种人造板比较
• 4.4 本章小结
• 5 声学振动参数与静态力学性能的相关性研究
• 5.1 前言
• 5.2 试验材料和方法
• 5.2.1 试验材料
• 5.2.2 试验设备
• 5.2.3 试验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 动态杨氏模量与MOR、MOE的相关性研究
• 5.3.1.1 毛竹竹片
• 5.3.1.2 毛竹地板
• 5.3.1.3 胶合板
• 5.3.1.4 刨花板
• 5.3.1.5 纤维板
• 5.3.2 人造板声学振动参数与MOR、MOE的相关性研究
• 5.4 本章小结
• 6 结论与讨论
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract