Page 121 - 《应用声学》2021年第3期

第 40 卷 第 3 期 朱广平等： 点簧簧片振动特性数值分析 439

[4] 庄晓庆. 民间乐器作坊及传统制笙工艺 ——天津静海小黄庄
4 结论 制笙作坊的调查与研究 [D]. 北京: 中国艺术研究院, 2007.
[5] 王建华, 赵帅, 刘文营. 口琴簧片振动频率的理论与实验研
针对非均匀截面的点簧金属簧片的振动问题， 究 [J]. 大学物理实验, 2011, 24(5): 29–31.
Wang Jianhua, Zhao Shuai, Liu Wenying. Theoretical
建立了非均匀截面并具有质量负载的振动模型，采
and experimental studies of the vibration frequency of
用有限元方法对模型固有频率进行求解，通过算例 harmonica reed[J]. Physical Experiment of College, 2011,
定量分析了点簧质量、位置及边界条件对点换簧片 24(5): 29–31.
[6] Wang Y, Liu H. Dynamic analysis of a mass traveling on
振动的影响。总结算例结果，得到如下结论：
a simply supported nonhomogeneous beam composed of
(1) 若需要调整的频率较大时，可采用密度较 transversely embedded periodic arrays[J]. Journal of Me-
大的材料作为点簧材料，并且点簧位置应向簧片自 chanics of Materials and Structures, 2019, 14(2): 237–257.
[7] Koroma S G, Hussein M F M, Owen J S. Vibration of a
由端靠近。
beam on continuous elastic foundation with nonhomoge-
(2) 点簧位置不变时，频率随点簧质量近似为 neous stiffness and damping under a harmonically excited
线性关系。因此可以通过点簧质量与频率简单的线 mass[J]. Journal of Sound and Vibration, 2014, 333(9):
2571–2587.
性关系进行调整，使得调整频率更加方便。
[8] Huang Y, Yang L E, Luo Q Z. Free vibration of axially
(3) 当点簧调整基频频率时，需兼顾其高阶谐 functionally graded timoshenko beams with non-uniform
频的变化，因此点簧过程中对点簧质量和位置进行 cross-section [J]. Composites Part B: Engineering, 2013,
45(1): 1493–1498.
优化或采用多处点簧方法，从而使乐器簧片达到最
[9] 闫维明, 石鲁宁, 何浩祥, 等. 带任意附加质量的变截面弹性
佳的声音效果。此外，将点簧位置选择在某阶模式 支承梁动力特性的解析解 [J]. 工程力学, 2016, 33(1): 47–57.
的节点附近，可不会增强该阶频率的振动强度，起到 Yan Weiming, Shi Luning, He Haoxiang, et al. Analytic
solution of dynamic characteristics of non-uniform elas-
间接的抑制作用。
ticity Supported beams with arbitrary added masses [J].
(4) 依据簧片的固定方式及松紧程度，调整点 Engineering Mechanics, 2016, 33(1): 47–57.
簧位置时应尽量向固定端靠近，才能达到预期频率 [10] 付豪, 姜根山. 基于 FW-H 方程的 Hartmann 哨辐射声场数
值研究 [J]. 应用声学, 2018, 37(1): 180–186.
调整的目的。
Fu Hao, Jiang Genshan. Numerical calculation of Hart-
本文只分析了点簧簧片的固有振动特性，然而 mann whistle radiation acoustic field based on FW-H
管乐器腔体中的空气振动对簧片具有耦合作用，后 equation[J]. Journal of Applied Acoustics, 2018, 37(1):
47–57.
续将进一步分析受管腔的耦合作用下点簧簧片的
[11] 张立达. 非均匀变截面梁 (柱) 自由振动的差分法求解 [D]. 兰
振动特性。此外，由于簧片各高次振动模态的振动 州: 兰州理工大学, 2010.
幅度大小直接影响簧片振动乐器的 “音色”与“和声 [12] 罗曾义. X 型簧片哨超声乳化强化器简介 [J]. 应用声学,
2008, 27(5): 385.
的纯洁性”，因此如何控制簧片各高次振动模态的振 [13] 李凤鸣, 吴胜举, 邸惠芳, 等. 对称式不同形状簧片的振动特
动幅度也是后续研究的一个重要方向。 征 [J]. 陕西师范大学学报 (自然科学版), 2014, 42(5): 36.
Li Fengming, Wu Shengju, Di Huifang, et al. Vibra-
tion characteristics of symmetric difform reeds[J]. Journal
参 考 文 献 of Shanxi Normal University (Natural Science Edition),
2014, 42(5): 36.
[14] 李凤鸣, 吴胜举, 许龙, 等. 基于 Workbench 平台的簧片哨
[1] 戴念祖. 中国声学史 [M]. 石家庄: 河北教育出版社, 1994. 发声机理及特征 [J]. 陕西师范大学学报 (自然科学版), 2018,
[2] 陈通. 笙的声学 [J]. 声学学报, 1996, 21(4): 324–331. 46(5): 39–44.
Chen Tong. Acoustics of Chinese woodwind reed instru- Li Fengming, Wu Shengju, Xu Long, et al. Study on the
ment Sheng[J]. Acta Acustica, 1996, 21(4): 324–331. mechanism and characteristics of reed whistle based on
[3] 柳羽. 时过十余载在长沙马王堆汉墓出土文物中发现金属簧 Workbench platform[J]. Journal of Shanxi Normal Uni-
片 [J]. 乐器, 1986(5): 6. versity (Natural Science Edition), 2018, 46(5): 39–44.