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扬声器部件的材料参数

特性:

KLIPPEL R&D系统
杨氏E模量MPM
模态损耗因子ηMPM, SCN, HMA

有限元分析 (FEA)需要换能器中的材料特性,例如纸张、橡胶、塑料、织物、金属和任何复合材料。通过使用改良的振动条束技术 (根据ASTM E 756-93)来测量原材料的杨氏E模量和损耗因子η,该技术可以应用于柔软材料,例如塑料、橡胶和任何种类的纸张和浸渍织物。直接从球形音盆或折环中取样是有问题的,因为条束的曲率使条束更硬,从而导致测得的E模量更高。
但是可以通过将扬声器部件的FEA预测振动结果与应用于原型的机械激光扫描测量结果进行拟合,来确定材料参数.


KLIPPEL R&D系统 (开发)

模组

备注

材料参数测量 (MPM)

MPM通过使用振动条束技术动态测量平坦材料样品的杨氏E模量和损耗因子η。这些参数在低频 (<100 Hz)处测量,也应该在这些频率处被应用到FEA中。然而,该简单技术对检查材料性能一致性很有帮助,也简化了驱动单元和软部件制造商之间的交流.

扫描测振仪系统 (SCN)

SCN给出最终应用中所用形状部件的固有频率和模态损耗因子。将有限元模型预测的固有频率拟合到被测频率,来找到杨氏E模量。该方法给出了最可靠的结果,并显示了音频带中参数对频率的依赖性.

高阶模态分析 (HMA)

使用激光扫描仪测量来自动识别模态参数 (模态共振频率、阻尼、增益)和特征振动模式 (模式形状)。这将膜片上复杂的振动模式分为易于理解的独立振动分量。模态参数可用于调整具有相同“模态视图”的有限元模型。该模块提供了膜片形变的动画视图,以定位非线性失真的潜在来源.

示例:

材料参数测量 (MPM)使用气动激励样品,并确定被测样本条在第一种模式下的固有频率和模态损耗因子。
材料参数测量 (MPM)使用气动激励样品,并确定被测样本条在第一种模式下的固有频率和模态损耗因子。


标准

美国试验与材料学会
ASTM E111-04 Standard Test Method for Young's Modulus, Tangent Modulus, and Chord Modulus (ASTM E111-04 杨氏模量、正切模量和弦切模量的标准测试方法)
ASTM E756 Standard Test Method for Measuring Vibration-Damping Properties of Materials (ASTM E756 测量材料减振特性的标准测试方法)


其他相关测试



论文和预印本

W. Klippel, et al., “Distributed Mechanical Parameters of Loudspeakers Part 1: Measurement,” J. of Audio Eng. Soc. 57, No. 9, pp. 500-511 (2009 Sept.).

W. Klippel, et al., “Distributed Mechanical Parameters of Loudspeakers Part 2: Diagnostics,” J. of Audio Eng. Soc. 57, No. 9, pp. 696-708 (2009 Sept.).

F. J. M. Frankort, “Vibration Patterns and Radiation Behavior of Loudspeaker Cones,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 26, No. 9, pp. 609-622 (September 1978).

A. J. M. Kaizer, “Theory and Numerical Calculation of the Vibration and Sound Radiation of Cone and Dome Loudspeakers with Non-Rigid Diaphragms,” presented at the 62nd Convention of the Audio Eng. Soc., March 1979, Preprint 1437.

A. Chaigne, et al., “On the Influence of the Geometry on Radiation Electrodynamic Loudspeakers,” presented at the 120th Convention of the Audio Eng. Soc., (May 2006), Preprint 6775.

P. J. Anthony, et al., “Finite-Element Analysis in the Design of High-Quality Loudspeakers,” presented at the 108th Convention of the Audio Eng. Soc., February 2000, Preprint 5162.

J. Wright, “Finite Element Analysis as a Loudspeaker Design Tool,” Paper MAL-11; Conference: AES UK Conference: Microphones & Loudspeakers, The Ins & Outs of Audio (MAL); March 1998.

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