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《振動噪音科普專欄》簡諧倍頻音板結構的振動模態及音場模態?

先前單元【振動有「振動模態」,聲音有「聲音模態」嗎?】,以及【圓盤結構的振動模態及音場模態?】,分別以一個平面環結構,以及圓盤形的鼓鈸結構的分析案例,解釋說明了結構的「振動模態」,以及空氣的「音場模態」。其中,「結構模態振型」的物理意義是「位移模態振型」,而「音場模態振型」,則是「聲音壓力模態振型」。 這個單元同樣來看結構的「振動模態」,以及空氣的「音場模態」,不過探討結構是如圖1的「簡諧倍頻音板」。 參閱圖1,右上方是由屏科大機械系振動噪音實驗室所開發設計的「簡諧倍頻音板」的鐵琴,具有如鋼琴白鍵與黑鍵的兩個八度音階的組成。 參閱圖1,針對其中一個「簡諧倍頻音板」的分析可分為:(1)單獨的結構系統分析,以及(2)結構與空氣耦合系統的分析: 1.      結構系統的模態分析:首先看的是單獨「簡諧倍頻音板」結構系統的模態分析,可由理論模態分析以及實驗模態分析,分別求得理論及實體結構的模態參數。其中,模態振型的物理意義是「位移模態振型」。 2.      結構與空氣耦合系統的模態分析:此分析模型除了「簡諧倍頻音板」外,也有空氣元素包覆「簡諧倍頻音板」結構,進行理論模態分析,可以解析出「簡諧倍頻音板」結構的「振動模態」,以及對應空氣的「音場模態」,同樣,結構「振動模態」的模態振型物理意義是「位移模態振型」(displacement mode...