层数与碳纤维方向对木质-碳纤维复合材料声学振动性能的影响

编号 zgly0001635921

文献类型 期刊论文

文献题名 层数与碳纤维方向对木质-碳纤维复合材料声学振动性能的影响

作者 吕晓东  苗媛媛  林斌  张元梓  高源  刘乾  刘镇波 

作者单位 东北林业大学材料科学与工程学院 

母体文献 林业工程学报 

年卷期 2018年04期

年份 2018 

分类号 TB332 

关键词 碳纤维  复合材料  碳纤维方向  层数结构  比动弹性模量 

文摘内容 为探究木质-碳纤维复合材料声学振动性能的影响因素及其用作乐器用木材替代材料的可行性,从复合材料层数结构和碳纤维铺设方向两个角度出发,对木质-碳纤维复合材料试件的声学振动性能参数(比动弹性模量、E/G、声阻抗等)进行对比分析,并以常用作乐器音板材料的美国西加云杉作为参照。结果表明,碳纤维方向对复合材料的声学振动性能影响显著,当碳纤维铺设方向从0°到45°,90°时,其声学振动参数比动弹性模量和E/G值都出现不同程度的下降;层数结构对复合材料的音色品质影响较大,当层数从5层增加到7层后,音色品质明显下降。采用层数较少的5层结构(单板/碳纤维布/单板/碳纤维布/单板)和碳纤维方向为0°的铺层设计能获得综合表现较好的声学振动性能,其比动弹性模量为25.55 GPa·cm~3/g,比美国西加云杉比动弹性模量25.98GPa·cm~3/g仅低1.66%,而其E/G值(27.89)甚至比美国西加云杉E/G值(20.14)高38.48%,具有媲美美国西加云杉的音色表现。