Struttura del piano armonico - Chitarra Almaguitar

[Ermanno Brignolo]

Questo sistema che hai progettato tiene conto anche delle caratteristiche del legno o è un calcolo fatto su di un materiale "ideale"?

 

Il legno è un materiale molto ricco di discontinuità e come tale poco approssimabile. Tutavia esistono, come per i metalli - per i quali lo studio delle caratteristiche meccaniche è molto più avanti - tabelle che raccolgono dati come resistenza meccanica a trazione e a compressione, elasticità longitudinale, tangenziale e trasversale, densità... Il vero problerma è che per ora i dati sul legno sono ancora pochi, ma qualcosa si trova. Ad esempio, i risultati sono diversi simulando la stessa tavola con abete e cedro, e ancora, laminato e massello...

 

EB

[Ospite Nicola Mazzon]

Questo sistema che hai progettato tiene conto anche delle caratteristiche del legno o è un calcolo fatto su di un materiale "ideale"?

 

Il legno è un materiale molto ricco di discontinuità e come tale poco approssimabile. Tutavia esistono, come per i metalli - per i quali lo studio delle caratteristiche meccaniche è molto più avanti - tabelle che raccolgono dati come resistenza meccanica a trazione e a compressione, elasticità longitudinale, tangenziale e trasversale, densità... Il vero problerma è che per ora i dati sul legno sono ancora pochi, ma qualcosa si trova. Ad esempio, i risultati sono diversi simulando la stessa tavola con abete e cedro, e ancora, laminato e massello...

 

EB

Si lo so, di queste cose un pò me ne intendo, ma come hai detto tu il legno non è un materiale "omogeneo" nella sua struttura come un metallo (che anch'esso,si parla di percentuali quasi irrilevanti, all'interno della sua fusione contiene quantità di metalli appartenenti alla lega che non sono del tutto amalgamati e che creano quindi discontinuità strutturali).

Secondo me non si può creare degli standard di parametri riferiti al materiale legnoso, si può e si sono trovati già i parametri che diversificano le varie qualità dei diversi tipi, ma non si possono fissare perchè se abbiamo dieci tavole di abete, tutte e dieci hanno caratteristiche diverse anche se in piccoli dettagli.

Un esempio: se metti a confronto due chitarre fatte con uguali materiali e uguali misure....non suonano allo stesso modo.

Capisci che voglio dire? A me sembra molto più complessa la cosa, non può essere paragonata allo studio delle caratteristiche metalliche, siamo su un altro pianeta.

[Ermanno Brignolo]

Credo che non sia molto difficile capire quello che dici, e sono pienamente d'accordo, ma con le debite considerazioni che è opportuno non traslasciare.

Immagino, o meglio spero, che nessuno voglia sostituire la pratica con la realtà virtuale (per quanto molte tendenze siano in netto disaccordo con questa mia speranza), tuttavia si può ottenere, grazie alle tecnologie "odierne", una discreta (non in senso matematico) approssimazione della realtà, come dire un'idea di massima del comportamento del nostro progetto, sia esso legnoso, plastico o metallico.

Osservando le descrizioni e le presentazioni tecniche di tutti i software di analisi FEM, FVM, Multibody ecc, si nota che nessuno ha la pretesa (e ci mancherebbe!!) di abolire i prototipi: il concetto è solo quello di limitarne il numero (e quindi i costi) indagandone le caratteristiche salienti. Ad esempio, per voler essere pignoli, nessun fluido, né areriforme né liquido, può essere definito continuo, ma se accettiamo la definizione di "particella" come unità fondamentale conservante le carattertristiche chimico-fisiche del mezzo in esame, anche un fluido può diventare un mezzo continuo. Se non la accettiamo, facciamo crollare tutta l'idraulica, a partire dal teorema di Bernoulli. Su queste basi, si sono costruiti modelli piuttosto complessi che consentono di approssimare addirittura il corso di un fiume, in cui le variabili aleatorie sono in numero decisamente superiore rispetto ad un calcolo meccanico sul legno.

Fatte queste premesse, e per non tediare chi malauguratamente incappasse in questo mio scritto, devo considerare che una volta svolta l'analisi preliminare, io non so quale sarà il timbro dello strumento che ho disegnato, ma so esattamente quali saranno le sue frequenze naturali e quali le sue linee nodali (ovviamente, a meno delle disomogeneità del materiale). Ci sono poi parametri che consentono di tenere in considerazione l'anisotropicità del materiale, esiste la possibilità di raccogliere dati e creare curve e librerie personali basate sulla sperimentazione; è possibile addirittura ottenere, mediante sviluppo in serie e integrali di convoluzione dei risultati, una forma d'onda che può dare idea di come potrebbe essere il timbro ("potrebbe essere", non "sarà").

Detto ciò, la scelta sta all'utenza: ci sono costruttori (Byers, Mueller...) che usano questi sistemi e ne traggono dei giovamenti; altri che non ne vogliono sentire punto parlare (Connor, Langenbacher...) e ne traggono altri giovamenti, altri ancora che non sanno che cosa siano...

 

EB

[Ospite Nicola Mazzon]

Indubbiamente questa cosa può portare dei vantaggi, ma una volta calcolate le frequenze naturali, i punti nodali con le relative zone ventrali, viene poi tenuto conto dell'assemblaggio mediante colle e la verniciatura?

Questi processi che vengono dopo la "formazione" dei vari pezzi grezzi, non comportano cambiamenti alle loro caratteristiche?

[Ermanno Brignolo]

I modelli vengono simulati nella loro interezza: io sono solito analizzare prima i sigoli componenti, poi assemblarli imponendo il tipo di vincolo e legame tra gli stessi e, quindi, rieseguire un'analisi sul complessivo, compreso manico, meccaniche, ossicin reggicorde, filetti, barrette, corde etc...

Per avere risultati soddisfacenti si deve tener conto di tutti i fenomeni che intervengono, investigarli a fondo per conoscerli in tutti i possibili aspetti e conseguenze, e solo dopo si può procedere con il calcolo.

Inoltre, si tiene anche conto delle possibli variazioni di densità e elasssticità dovute a trattamenti in temperatura...

 

EB

[Ospite Nicola Mazzon]

Una domanda così...Ma con questo procedimento hai già trovato quali sono, sempre aprossimativamente, i materiali "ideali" da utilizzare per i vari elementi formanti una chitarra?

Tipo fasce fondo manico tavola ponticello....

[Ermanno Brignolo]

Come caratteristiche "ideali", la risposta è molto semplice, come - credo di capire - tu ben sai: l'idealità è frutto di un'ambizione cui vorremmo tendere se potessimo evitare di fare i conti con la realtà, quindi è lo scopo ultimo dei nostri studi, qualsiasi essi siano. La ricerca, poi, in delega a chi sia competente in materia, si rivolge all'indagine delle caratteristiche generali dei signoli materiali traducendo una certo numero di test in un'analisi stocastica dei risultati che vengano, poi, normati secondo un certo numero di criteri. Di questa fase, io personalmente non mi occupo minimamente.

Va da se: i risultati che si ottengono con questi strumenti - e mi si scusi la ripetizione, ma a quanto pare si rende necessaria - servono a paragonare in sede di progetto, un modello iniziale e le sue possibli varianti per capire, prima di spendere soldi (tanti) quali possano essere le diferenze, in prima approssimazione, tra le idee che sono scaturite dall'immaginazione del costruttore. Detto paragone viene, ovviamente, effettuato a parità di condizioni al contorno, e variando un solo parametro per volta (il materiale, i vincoli, la geometria, le masse...), così da avere un'idea (che, comunque dovrà essere supportata da una sperimentazione - o prototipazione - successiva) di quanto potrebbe accadere.

In questo, sicuramente le soluzioni sono attendibili. Il fatto che uno ci voglia credere o meno dipende dalle conoscenze che questo utente ha dello strumento che ha in mano. Per capirci: ANSys, ad esempio, è un software potentissimo, al pari di Nastran o Femlab, ma se non lo si conosce (e per conoscere non intendo saperlo solo usare, ma sapere come ragiona, quali sono i suoi limiti, come fare per superarli...) non se ne cava fuori niente.

 

Nota a margine: questi risultati non si ottengono, ovviamente, solo con i software: nessuno vieta di fare i conti a mano. E' una semplice questione di scelte. Fare i conti a mano comporta molto più tempo, ma potrebbe portare a risultati più precisi; lasciar fare i conti al pc significa accettare un'approssimazione sotto alla quale non si può andare, ma in tempi molto più brevi; bypassare entrambi, oltre ad essere un atteggiamento un pò miope, comporta una spesa eccessiva per i modelli reali (ore di lavoro, materiali sprecati...) che potrebbero risultare poi da buttare, o peggio, se entrassero in circolazione ad uno stato di non completo sviluppo, potrebbero ledere l'immagine del costruttore stesso, come successo in alcuni casi che, per rizspetto, non cito.

 

Ripeto: la scelta è individuale.

 

EB

[Ospite Funkitarra]

Questo è un argomento per ingegneri.Francamente anch'io sono ossessionato dalla necessità di calcolare ogni singolo elemento/accoppiamento, in quanto credo sia irrinunciabile sapere cosa si vuole ottenere e come procedere per raggiungere lo scopo desiderato. Tuttavia ritengo che vi sia un elemento insostituibile che è l'intuito e la sensibilità propria solo dell'artigiano. Tale elemento va affiancato ad uno studio serio, possibilmente fatto di calcoli manuali, in quanto credo sia inutile scomodare i metodi di calcolo automatici agli elementi finiti. In ultima analisi, e non meno importanti, vi sono i parametri qualitativi dello strumento, che dobbiamo distinguere in oggettivi e soggettivi. Sui parametri oggettivi non può sussistere alcun tipo di contestazione. Su quelli soggettivi invece non si può dire ugualmente. È quest'ultimo il punto di partenza da cui prendere le mosse e delineare con efficienza le linee guida di un progetto di successo.