音速之測定原則與方法
木材是彈性體,對聲波會產生振動及共鳴的現象.當木頭受到敲擊時會以自身之共鳴或自然頻率引起共振.振動會發射音波到周圍的空氣中而產生一連串的聲音,利用聲波的特性可以協助選擇木材的優劣.音速的測定是可以利用波動,回聲法,及直接測定法,分述如下
(一)波動,回聲法
(二)直接測定法
音速之影響因子
(一)樹種及密度 /n=v=(p/re)1/2 , p/e為楊氏係數E,木材縱向(木理平行方向)之音速為3844.7m/s,~5613.5m/s,樹種間音速值變動很大,木材內部之傳音速度並不會受構木材之細胞及細胞壁成分多寡的引響,而是受細胞之排列方向的左右.音速會隨密度之增加而降低,而隨彈性係數增加而增大.但一般而言,木材之密度增大時,其彈性係數又會隨之增大,則音速也許會增大.
(二)木材之含水率/木材之音速是較水大很多,可推理當木材含水量增加時俾使音波在木材速度遲緩.
(三)木理的傾斜角/木材其強度與彈性係數均以木理平行方向為最大,垂直於木理方向為最小.致使音波在木理方向的傳遞速度大於垂直於木理方向.
(四)彈性係數
音波抵抗 ,音波放射衰減率
木材在縱向之音速與金屬材料大概相同,但木材的密度只為金屬材料的1/10~1/20.因此木材與金屬的音波抵抗是完全不同的.任何板之自由振動的衰減,部分是由音波的內部摩擦,令部分是音波輻射所造成.音波的輻射所引起之衰減主要是依音速與密度之比值而定.比較木材與金屬之音響特性,很明顯地可看出,木材是較為優良.(節自木材物理學/徐氏)
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