materiaal eigenschappen voor het NIET dempen van trillingen/vibraties

Moderator: physicalattraction

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 3

materiaal eigenschappen voor het NIET dempen van trillingen/vibraties

Ik heb een vraag betreft trillingen/vibraties doorgeven naar een ander voorwerp.

Voor mijn opdracht wil ik trillingen optimaal doorgeven via een voorwerpX naar een ander voorwerpY. Wanneer ik met bijvoorbeeld een vibrospeaker 30Hertz afspeel en dit in contact breng met voorwerpX moet voorwerpX met 30Hertz gaan trillen met de zelfde amplitude als de speaker afgeeft. voorwerpX staat dan in contact met voorwerpY, X moet de trillingen doorgeven aan Y, en Y moet dan ook in dezelfde frequentie en zo hoog mogelijke amplitude meetrillen.

Zoals ik het nu begrijp is het afhankelijk van het materiaal in hoeverre deze trilling in sterkte zal meetrillen (de hoogte van de amplitude dus).
Ik wil dat het voorwerp mee gaat trillen en dezelfde (of ieder geval zo veel mogelijk) amplitude houd. Ik vind op internet wel veel materialen voor het dempen van trillingen, maar ik ben geïnteresseerd in welk materiaal de trillingen juist zo slecht mogelijk dempt. Of welke eigenschappen een materiaal wel of niet dempend maken,.

Kort gezegd: Ik ben opzoek naar welk materiaal(of welke eigenschappen van materiaal) trillingen slecht dempen.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: materiaal eigenschappen voor het NIET dempen van trillingen/vibraties

Bij de meeste strijkinstrumenten bevind zicht een klein stijf stokje tussen boven en onderblad van het instrument. Dit is de stapel (Nederlands) en Sound Post in (Engels). Deze brengt trillingen van bovenblad (door snaren) over naar het onderblad (wiki: nederlands of engels). Een stapel is een empirische vondst om efficiënt trillingen over te brengen (indien stapel te groot oppervlakte dempt het juist vibratie van het oppervlakte). Daarbij heeft deze ook een contructie bijdrage.
260px-Soundpost_end.jpg
260px-Soundpost_end.jpg (15.2 KiB) 841 keer bekeken
Violin_bout_cross_section.jpg
Bron: Wiki, de stapel/sound post is nummer 5 in de foto.

Zoals wiki omschrijft is het overbrengen van vibratie net zozeer een wetenschap als een kunst/vakmanschap. Vele factoren zijn van invloed om optimaal trillingen over te brengen:
Soundpost adjustment is as much art as science, depending on the ears, experience, structural sense, and sensitive touch of the luthier. The rough guidelines in the following section outline the effects of various moves, but the interaction of all the factors involved keeps it from being a simple process. Moving the sound post has very complex consequences on the sound. In the end, it is the ear of the person doing the adjusting that determines the desired location of the post.
Bron: Wiki
Aan de hand van de stapel zou ik zeggen dat men een harde puntbron dient te maken welke een oppervlakte laat vibreren. Te groot en zacht dempt juist zou ik zeggen intuitief (zoals het principe bij vele instrumenten, piano viool, gitaar etc.).

De volgende video van Electroboom debunked: een noise canceling en speaker welke ook gebruikt worden om een raam als speaker te laten fungeren (door trilling overdracht). Youtube. Geen efficiënt principe.

Het doel kan ik niet goed uit jouw tekst halen. Wil de trilling overdracht bestuderen? Of wil je iets functioneels maken?

Merk op dat het oppervlakte dat je wil laten vibreren ook een eigen oscillatie frequentie heeft. Als het contact oppervlakte slechts vibreert bij een aantal frequentie krijg je vervormd geluid. Als je lage frequenties hoorbaar wil maken via een speaker heb je een groot oppervlakte nodig wat trilt (denk aan een contrabas of tuba welke grote instrumenten zijn).

Misschien krijg een paar (out of the box) ideetjes van mijn verhaaltje.

Gebruikersavatar
Berichten: 339

Re: materiaal eigenschappen voor het NIET dempen van trillingen/vibraties

De stijfheid van het materiaal dat je tussen de bron en doel stopt is belangrijk. Zodra de aanstoot frequentie van de bron voorbij de eigen frequentie van het verbindingsmateriaal is dan wordt de amplitude geattenueerd. Rond de eigenfrequentie krijg je opslingering, hoe veel hangt sterk af van de demping van het materiaal. Hoe stijfer het materiaal, hoe hoger de eerste eigenfrequentie ligt en dus hoe hoger de frequentie is die je goed door kan geven.

De demping van het verbindingsmateriaal doet er ook toe, maar vooral als er significante vervorming is. Dan gaat er energie in de overgang verloren en wordt de amplitude ook geattenueerd.

Verder is de massa mogelijk belangrijk. Het gedrag van je systeem hangt af van de totale massa, en die wordt groter door het verbindingsmateriaal. Als dat significant is, gedraagt je systeem zich ook anders.

Als laatste zijn er allerlei niet lineaire effecten zoals speling of slappe lijmverbindingen die je moet zien te voorkomen.

Dus over het algemeen heb je dan een stijf materiaal nodig met weinig interne demping. Gewoon staal voldoet dan prima. Dus een staafje oid (afhankelijk van hoe je het wil toepassen) van staal of een ander metaal zou het moeten doen. Als het licht moet zijn neem je titanium ;) (of aluminium, maar dat is weer slapper).

Reageer