Questo è un programma che calcola la rigidità e la velocità del suono del materiale utilizzando le tre frequenze di risonanza del materiale del violino. Questo programma è una riconfigurazione del programma Excel di Alvin Thomas King in Python.
Sommario
Questo programma calcola la rigidità(Stiffness)*1, che è una delle caratteristiche del materiale (legno) per il fondo e la tavola di un violino. La rigidità è un fattore importante da considerare quando si realizza uno strumento. Questo perché, a seconda della rigidità, dovrai cambiare molte cose come l’altezza della bombatura, il motivo e lo spessore della piastra. Tuttavia, è un handicap significativo per i liutai non essere in grado di conoscere in anticipo la rigidità di questi materiali prima di iniziare a lavorare. Pertanto, ridurre l’incertezza sulla rigidità sarebbe di grande beneficio per i liutai. In questo programma vengono calcolate la rigidità nella direzione della venatura del legno, la rigidità nella direzione perpendicolare alla venatura e la rigidità torsionale. Utilizza le dimensioni e il peso del materiale e la frequenza di tre modalità di vibrazione (risonanza). E vengono calcolati la velocità del suono, il valore della qualità e le caratteristiche di risposta.
Questo programma è basato sul programma Excel di Alvin Thomas King*2 e l’ho ricreato in Python. Pertanto, il metodo di calcolo e il risultato sono esattamente gli stessi del suo programma Excel. Alcune delle spiegazioni (AREA 5) sul lato destro della schermata del programma sono trascritte dalle sue spiegazioni, e alcune sono state aggiunte da me. L’illustrazione (AREA 1) sul lato sinistro dello schermo e questo manuale sono stati scritti da me. Sottolineato in questo manuale è il suo commento.
Il calcolo della rigidità nel programma Excel di Alvin Thomas King si basa sul programma Fortran[1] di Oliver Rodgers, mentre i calcoli di altri elementi sono basati sui riferimenti[2][3]. Per il calcolo della rigidità, c’è un leggero miglioramento*3 nella precisione rispetto al programma Fortran di Oliver Rodgers.
Il programma Fortran di Oliver Rodgers e il programma Excel di Alvin Thomas King potrebbero presentare differenze molto piccole nei risultati a causa del miglioramento di cui sopra. E, sebbene questo programma e il programma Excel di Alvin Thomas King corrispondano quasi al risultato, in alcuni casi potrebbe esserci una differenza di ’1’ nell’ultima cifra del risultato. Questo errore è causato da diverse regole*4 di arrotondamento in
Excel e Python.
*1 La proprietà di un oggetto di resistere alla deformazione nella forma o nel volume quando sottoposto a una forza. È un concetto diverso dalla forza(=strength, resistenza dalla deformazione fino a quando il materiale non viene distrutto da un impatto).
*2 http://www.fiddleheadstrings.com/fiddleheadstrings_web_revised_dec17_010.htm
*3 Il calcolo della rigidità viene eseguito trovando un’approssimazione attraverso calcoli iterativi e l’accuratezza di questi calcoli iterativi è migliorata.
*4 Excel:2.5→3, Python:2.5→2, Python non arrotonda per eccesso se il numero davanti è pari quando il numero da arrotondare è 5.
L’immagine di riferimento (AREA 1), il campo di immissione (AREA 2) e il pulsante di calcolo (AREA 3) si trovano sul lato sinistro dello schermo di questo programma. Il valore del risultato (AREA 4) e la descrizione del programma (AREA 5) vengono visualizzati sul lato destro. Nel campo di immissione, inserire la dimensione, il peso, la frequenza di risonanza, il valore Q e la velocità del suono (Lucchi Meter). Nella colonna dei risultati a destra vengono visualizzati il volume, la densità, la rigidità, la velocità del suono, il valore della qualità e le caratteristiche di risposta calcolate dai valori di input.
Le formule oi metodi di calcolo sono spiegati in ogni punto di [Come usare], ma i contenuti complicati vengono omessi, quindi si prega di leggere i riferimenti per i dettagli.
Nella schermata del programma (AREA 2), gli elementi di input sottolineati sono obbligatori e il testo sottolineato in questo manuale è una copia del commento di Alvin Thomas King nel programma Excel.
Utilizzo
Viene utilizzato per determinare quanto siano adatti l’abete e l’acero per il violino o per fare un piano di fabbricazione. Nello studio di Oliver Rodgers, prototipo di questo programma, viene specificata la dimensione del materiale. Pertanto, se la dimensione del materiale è al di fuori di tale intervallo, l’errore nel risultato sarà inevitabilmente grande. Fare riferimento alla Sezione 3.1 per la gamma di dimensioni dei materiali. La ricerca di Rodgers riguarda il materiale per violino, quindi l’applicazione di questo programma al materiale per viola o
violoncello non è raccomandata.
Installare
scompattato, fare doppio clic sul file 《Stiffness_Calculator_v.X.X.X.exe》 nella cartella
《Stiffness_Calculator_v.X.X.X》 per eseguire immediatamente il programma. Tuttavia, l’esecuzione potrebbe richiedere molto tempo a seconda delle specifiche del computer.
Quando si esegue questo programma, a volte è impossibile eseguirlo con la frase "Il file è stato messo in quarantena perché contiene un virus o un file sospetto". È causato da un problema con il compilatore Python e questo programma non contiene virus. Se viene visualizzato il messaggio di avviso sopra sul sistema Windows, rimuovere il file dalla quarantena ed eseguirlo di nuovo.
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