利用ANSYS,從純技術(shù)的角度，討論吉他（弦樂(lè)類）的調(diào)音

fini

/cle,nostart

/title,qinxian motai fenxi

 

!不同預(yù)拉力(通過(guò)調(diào)節(jié)某根琴弦的調(diào)音旋鈕的松緊)，相同長(zhǎng)度和直徑琴弦的不同頻率

!以下為單根琴弦

 

!琴弦長(zhǎng)度0.5m

L=0.5

!琴弦半徑0.05mm

ra=0.05/1000

!π的大小

pi=acos(-1)

!琴弦截面積

area=pi*ra*ra

 

!材料參數(shù)

exx=1.90e11

prxyy=0.3

rou=7920

 

!預(yù)拉力

*dim,f1,,20

*dim,fre,table,20,1

fre(0,1)=0

 

/prep7

 

et,1,link180

r,1,area

mp,ex,1,exx

mp,prxy,1,prxyy

mp,dens,1,rou

 

n,1

n,41,l

fill

e,1,2

egen,40,1,1

fini

 

*do,i,1,20,1

 

f1(i)=5*i

fre(i,0)=f1(i)

 

/solu

antype,0

pstres,on

d,1,all

d,2,uy,,,41

d,all,uz

f,41,fx,f1(i)

solve

fini

 

/solu

antype,modal

MODOPT,LANB,6   

EQSLV,SPAR  

MXPAND,0, , ,0  

LUMPM,0 

PSTRES,1

MODOPT,LANB,6,0,0, ,OFF 

ddele,2,uy,40

MXPAND,6

solve

fini

 

/post1

set,first

*get,fre(i,1),mode,1,freq

fini

 

*enddo

 

/post1

/axlab,x,force/N

/axlab,y,frequence/Hz

*vplot,f1,fre


最終的得出調(diào)音旋鈕的松緊和頻率（音調(diào)）的關(guān)系 

 

 


************************************************************************************************************************************ 

fini

/cle,nostart

/title,qinxian motai fenxi

 

!不同截面積，相同長(zhǎng)度和預(yù)緊力琴弦的不同頻率

!相當(dāng)于一把吉他不同粗細(xì)的琴弦

!預(yù)緊力N

F1=20

!琴弦長(zhǎng)度0.5m

L=0.5

!π的大小

pi=acos(-1)

 

!材料參數(shù)

exx=1.90e11

prxyy=0.3

rou=7920

 

!半徑

*dim,ra,,20

*dim,area,,20

*do,j,1,20,1

ra(j)=0.05/1000*j

area(j)=pi*ra(j)*ra(j)

*enddo

 

*dim,fre,table,20,1

fre(0,1)=0

 

/prep7

et,1,link180

mp,ex,1,exx

mp,prxy,1,prxyy

mp,dens,1,rou

fini

 

 

*do,i,1,20,1

fre(i,0)=ra(i)

/prep7

r,1,area(i)

n,1

n,41,l

fill

e,1,2

egen,40,1,1

fini

 

/solu

antype,0

pstres,on

d,1,all

d,2,uy,,,41

d,all,uz

f,41,fx,f1

solve

fini

 

/solu

antype,modal

MODOPT,LANB,6   

EQSLV,SPAR  

MXPAND,0, , ,0  

LUMPM,0 

PSTRES,1

MODOPT,LANB,6,0,0, ,OFF 

ddele,2,uy,40

MXPAND,6

solve

fini

 

/post1

set,first

*get,fre(i,1),mode,1,freq

fini

 

*enddo

 

/post1

/axlab,x,ra/m

/axlab,y,frequence/Hz

*vplot,ra,fre
 最終的得出不同粗細(xì)琴弦和頻率（音調(diào)）的關(guān)系

有 以上分析可以得出，同一把吉他要使其每根弦彈出不同的音調(diào):①可以設(shè)計(jì)成不同的粗細(xì)，②或者可以設(shè)計(jì)成一樣的粗細(xì)，但是要給其每根弦不同的張緊力（轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào) 音旋鈕）。這個(gè)時(shí)候就會(huì)有人問(wèn)，我們現(xiàn)實(shí)生活中看到的吉他，每根弦都是不一樣粗的，這是因?yàn)椋诎凑盏诙N方案設(shè)計(jì)時(shí)，要獲得相同的頻率，較細(xì)的那根弦要 獲得很大的張力，此時(shí)這根弦，可能沒(méi)有開(kāi)始彈，已經(jīng)被拉斷了。③將不同的琴弦做成不同的長(zhǎng)度。由于篇幅和時(shí)間限制，本人沒(méi)有深入研究。