تأثیر تیمار آب‌گرمایی بر خواص آکوستیک گونه‌های گردو و آزاد مورد استفاده در ساخت آلات موسیقی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی،

2 عضو هیئت‌علمی، کارشناس ارشد، بخش تحقیقات علوم چوب و فراورده‌های آن، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران

4 استادیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی

چکیده

موضوع این تحقیق بررسی تأثیر تیمار آب‌گرمایی بر خواص آکوستیک گونه‌های چوبی گردو (Juglans regia) و آزاد (Zelkova carpinifolia) بود. برای این هدف، نمونه‌هایی با ابعاد (T)20× (R)20× (L)360 میلی‌متر تهیه گردید. عملیات تیمار گرمایی در محیط فراگیر آبی با دمای 150 درجه سلسیوس و مدت 5 ساعت انجام شد. برای اندازه‌گیری خواص آکوستیک از روش ارتعاش خمشی در تیر دو سر آزاد استفاده شد که خواص مورد بررسی شامل مدول الاستیسیته ویژه، میرایی، ضریب آکوستیک، کارایی تبدیل آکوستیک و سرعت صوت بودند. خصوصیات آکوستیک نمونه‌های تیمار شده با نمونه‌های شاهد مقایسه شد. نتایج نشان داد که عملیات تیمار چوب به روش آب‌گرمایی توانسته باعث بهبود تمامی خصوصیات آکوستیکی شود. در مقایسه خصوصیات آکوستیک در دو ارتعاش طولی- شعاعی و طولی- مماسی مشخص شد که در گونه گردو اختلاف معنی‌داری بین خصوصیات این دو جهت وجود ندارد، اما در گونه آزاد خصوصیات آکوستیک در دو جهت ارتعاشی طولی- شعاعی و طولی- مماسی اختلاف معنی‌داری با هم داشتند. در حالت کلی نیز بهترین خصوصیات آکوستیک در جهت ارتعاشی طولی- مماسی گونه آزاد تیمار شده مشاهده گردید و می‌توان این نمونه را برای استفاده در صفحات صوتی آلات موسیقی مانند سنتور و زیلوفن و همچنین جعبه‌های تشدید صدا مناسب دانست.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Aramaki, M., Bailleres, H., Brancheriau, L., Kronland-martinet, R. and Ystad, S., 2007.  Sound quality assessment of wood for xylophone bars. Journal of acoustical society of America, 121: 2407-2420

-Brancheriau, L., and Baillères, H., 2002. Natural vibration analysis of clear wooden beams: a theoretical review. Wood Science and Technology, 36(4): 347-365.

-Brancheriau, L., Bailleres, H., Detienne, P., Gril, J. and Kronland, R., 2006. Key signal and wood anatomy parameters related to the acoustic quality of wood for xylophone-type percussion instruments. Journal of Wood Science, 52: 270-273.

-Bremaud, I., 2008. Caractérisation mécanique des bois et facture: origines et recensement de la variabilité. Journée d’étude-Le bois: instrument du patrimoine musical., 24-46.

-Bodig, J, and Jayne, BA. 1989. Mechanics of wood and wood composite, translation by Ebrahimi G .Tehran-: Tehran University Press.

-Boonstra, M.J. and Tjeerdsma, B., 2006. Chemical analysis of heat treated softwoods. Holz als Roh-und Werkstoff, 64: 204-211.

-Chandra, R., Singh, S.P. and Gupta, K., 2003.Prediction of Damping in Three-phase Fiber-reinforced Composites, Defence Science Journal, 53: 325-337.

-Chang, S., Chang, H., Huany, Y. and Hsu, F., 2000. Effects of Chemical Modification Reagents on Acoustic Properties of Wood. Holzforschung, 54: 669-675.

-Ghaznavi, M.R., Roohnia, M., and Yaghmaeipur, A., 2013. The possibility of estimating some of the acoustical properties of particleboards using plate mechanical vibration test. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 28(1):  89-96.

-Homan, W., Tjeerdsma, B., Beckers, E. and Jorissen, A., 2004. Structural and other properties of modified wood. Stitching Research Haut (SHR) Report: 8p.

-Hakkou, M., Petrissans, M., Zoulalin, A. and Gerardin, P., 2005. Investigation of wood wettability changes during heat treatment on the basis of chemical analysis. Polymer Degradation and Stability, 89: 1-5.

-Kohantorabi, M., Ghaznavi, M., Roohnia, M., Tajdini, A., Kazemi Najafi, S., 2011. Effect of joint type on the acoustic properties of jointed wood. Journal of Sciences and Techniques in Natural Resources, 6: 117-128.

-Matsunaga, M., Minato, K., and Nakatsubo, F., 1999. Vibrational property changes of spruce wood by impregnation with water-soluble extractives of pernambuco (Guilandina echinata Spreng.). Journal of Wood Science, 45: 470-474. 

-Matsunaga, M., Sugiyama, M., Minato, K., and Norimoto, M., 1996. Physical and mechanical properties required for violin bow materials. Holzforschung, 50: 511-517.

-Mirzaei, G., Mohebby, B., and Tasooji, M., 2012a. The effect of hydrothermal treatment on bond shear strength of beech wood. European Journal of Wood and Wood Products, 70: 705-709.

-Mirzaei1, Gh., Mohebby, B., Tabarsa, T., 2012b. Collapsibility and Wettability of Hydrothermally Treated Wood. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 3: 1-11.

-Obataya, E., Ono, T. and Norimoto, M., 2000. Vibrational properties of wood along the grain. Journal of Materials Science, 35(24): 6317-6317.

-Obataya, E., Umezawa, T., Nakatsubo, F. and Norimoto, M., 1999. The effects of water soluble extractives on the acoustic properties of reed (Arundo donax L.). Holzforschung, 53: 63-67.

-Pott, G.T., Hurting, D. and Deursen J.V., 2000. A Commercially attractive method to reduce moisture sensitivity of Ligno-Cellulose fibers, without the use of chemicals. Bioresource Hemp, Wolfsburg 13-16 Sep., 7p. 

-Roohnia, M., Hashemi-dizaji, S.F., Brancheriau, L., Tajdini, A., Hemmasi, A. H. and Manouchehri, N., 2011a. Effect of soaking process in water on the acoustical quality of wood for traditional musical instruments. Bioresources, 2055-2065.

-Roohnia, M., Tajdini, A., and Manouchehri, N., 2011b. Assessing wood in sounding boards considering the ratio of acoustical anisotropy. NDT & E International, 44(1), 13-20.

-Roohnia, M., Yavari, A. and Tajdini, A., 2010. Elastic parameters of poplar woodwith end-cracks. Annals of forest science, 67: 409p1-409p6.

-Roohnia, M., 2005. Study onSome Factors Affecting Acoustic Coefficient and Damping Properties of Wood Using Nondestructive Tests, Ph.D. Thesis, Islamic Azad University Campus of Science and Researches.

-Roohnia, M., and Tajdini, A., 2007. Possibility of measuring the Modulus of Elasticity and vibration damping factor in Arizona Cypress Wood by nondestructive free vibration testing methods and compare with static and Forced Vibration. Agriculture Science, 13: 1017-1027.

-Roohnia, M., Doosthoseini, K., Khademi Eslam, H., Gril, j., and Bremaud, I., 2006 .Study on mechanical properties of Arizona Cypress wood by nondestructive free vibration testing, Journal of natural resources of Iran. 56(4).

-Rujinirun, C., Phinyocheep, P., Prachyabrued, W., and Laemsak, N., 2005. Chemical treatment of wood for musical instruments. Part I: Acoustically important properties of wood for the Ranad (Thai traditional xylophone). Wood Science and Technology, 39: 77-85.

-Schwarz, F.W.M.R. and Navi P., 2004. Investigation of factors that enhance the resistance of thermo-hydro-mechanically (THM) densified wood to colonization and degradation by wood decay fungi. Cost Action E37: Sustainability through New Technologies for Enhanced Wood Durability, Switzerland.

-Tsoumis, G., 1991. Science and Technology of Wood. Van Nostrand Reinold, 204-207.

-Tita, V., Carvalho, J.D. and Lirani, J., 2001. A Procedure to Estimate the Dynamic Damped Behavior of Fiber Reinforced Composite Beams Submitted to Flexural Vibrations. Materials Research, 4: 315-321.

-Wegst, U. K. G., 2006.Wood for sound. American Journal of Botany, 93: 1439-1448.

-Weiland, J.J. and Guyonnet, R., 2003. Study of chemical modification and fungi degradation of thermally modified wood using DRIFT spectroscopy, Holz  als Roh- und Werkstoff, 61: 216-220.

-Yasuda, R., Minato, K. and Yano H., 1993. Use of trioxane for improvement of hygroscopicity and acoustic properties of wood for musical instruments. Wood Science and Technology, 27: 151-160. 

-Yano, H., 1994. The changes in the acoustic properties of western red cedar due to methanol extraction. Holzforschung, 48(6): 491-495.

-Yasuda, R., Minato, K., Norimoto, M., 1994. Chemical modification of wood by non-formaldehyde cross-linking reagents. Wood science and technology, 28: 209-218.

-Yaghoobi, K., 2007. Influence of Hydrothermal Treatment on Physical, Mechanical and Acoustic Properties of Mulberry (Morus alba L.) Wood. Master's thesis, Noshahr and Chalous Islamic Azad University.