- گفتگوی هارمونیک Harmony Talk - http://www.harmonytalk.com -

نقد روش های مرسوم در استفاده از الگوهای تراش صفحات ویولن (I)

محتوای این مقاله بخشی از دروس ارائه شده در سال های ۱۳۹۵ تا ۱۳۹۷ در کارگاه رضا ضیائی (RZW) توسط رضا ضیائی است که امیر خمسه آن را گردآوری و تدوین کرده است. متن کامل و دیگر مقالات مرتبط در آرشیو کارگاه موجود است.

کماکان در میان طیف گسترده ای از سازندگان ویولن، شاهد پدیدۀ استفاده از الگوهای آمادۀ تراش صفحات می باشیم. این الگوها امروزه در کیفیت ها و کمیت های متنوع، بصورت مجموعه ای از فرم انحناهای طولی و عرضی قوس صفحات و در انواع چاپی و یا نرم افزاری قابل تهیه می باشند. تهیه کنندگان این الگوها اغلب مدعی اند که الگوبرداری را بواسطۀ ابزارهای دقیق و در مطابقت حداکثری با آثار مرجع (که عموماً از میان آثار ارزشمند دوران طلایی گزینش شده اند) انجام داده اند. لذا برای سازنده این امکان وجود دارد که با استفاده از این الگوها به طرحی کلی از قوس صفحۀ مورد نظر دست پیدا کند. نظر به اینکه این الگوها عموماً بصورت محصولاتی تجاری-تاریخی و دارای خواستگاه اقتصادی و نه الزاماً فنی عرضه می شوند، ضروری است بپرسیم که در اینجا معیارهای دقیق علمی و عملی تا چه اندازه مورد توجه قرار گرفته است و آیا استفاده از اینگونه محصولات بدون در نظر گرفتن معیارهای علمی و به صرف زمینه های تاریخی – که بدون شک در جایگاه مشخص خود ارزشمند است – می تواند به نتیجه ای مطلوب که همان تولید محصولی کامل است منتهی شود؟
نمونه ای از الگوهای تراش صفحات که در آن فرم انحناهای طولی و عرضی قوس صفحه در اندازۀ کامل به نمایش در آمده اند

صفحات ویولن همواره تحت اثر نیروهای متمرکز قابل توجهی قرار دارند که در بلند مدت می تواند تغییراتی را در فرم قوس ها، کیفیت اتصالات و سلامت ساختاری اجزاء ساز ایجاد نماید. در بسیاری از ویولن های قدیمی شاهد افت قابل ملاحظۀ صفحه در برابر نیروهای وارده و همچنین آسیب هایی که در مناطق مختلف و گاهاً مشخص بروز می کنند، می باشیم؛ که یکی از عوامل مهم آن عدم برخورداری صفحات از مقاومت استاتیکی کافی در برابر نیروهای وارده است و یا مواردی از این قبیل.

مقاومت یک ماده، توان تحمل آن را در برابر بار اعمالی بدون در هم شکستن تعیین می کند. در مورد صفحات ویولن، علل متفاوتی در سنجش میزان مقاومت استاتیکی مؤثر اند. بطور مثال، چگونگی توزیع ضخامت ها در صفحه، عملکرد اجزاء داخلی (باس بار و ساندپوست) و خارجی ساز، ساختار هندسی قوس صفحه و غیره. اغلب نمی توان این علت ها را به طور کامل از یکدیگر تفکیک کرد. چنانکه بطور مثال از یک نگاه عملکرد مکانیکی باس بار به انضمام ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و هندسی خود، مستقیماً وابسته به توزیع ضخامت ها و ساختار هندسی قوس صفحه است. لذا این مهم ایجاب می کند که اصول و قوانین فیزیک و مکانیک از نخستین مراحل خلق اثر توسط سازنده مورد توجه قرار داده شوند.

یک تحلیل سازه ی جامع در مورد سازه های قوسی شکل می باید استحکام، پایداری و مرتعش شوندگی را در بر بگیرد. تحلیل استحکام: تعیین نیروهای داخلی و واکنش قوس تحت کنش نیروهای ایستاست؛ تحلیل پایداری: با بارگذاری بر روی قوس و ایجاد حالت جدیدی از کنش و واکنش، تعادل مکانیکی شکل می گیرد؛ تحلیل ارتعاشی: تعیین فرکانس ارتعاش طبیعی و نیروهای درونی و جابجایی های ناشی از نوسان های واداشته (تحمیلی) است. عناصر اصلی در تحلیل اینگونه سازه ها: فرم هندسی، ابعاد و اندازه ها (دهانه و افراز (بلندی))، تکیه گاه ها و مفاصل، تیرهای رابط افقی و بار خارجی. (۱)

علم مقاومت مصالح با مطالعۀ استحکام مواد و رفتار مکانیکی آنها تحت انواع تنش، کرنش و تغییر در شکل هندسی، امکان پیش بینی تغییرات در بلند مدت و کوتاه مدت را فراهم می کند. نمونه های مشابه از آنچه در ویولن وجود دارد در پدیده های دیگر نیز قابل مشاهده است. در سازه، تاق ها بار عمودی اعمالی را از سقف به تکیه گاه ها انتقال می دهند. ساختار هندسی تاق در تحلیل سازه (و نیز مهندسی نحوۀ توزیع نیرو) یک رکن بنیادی است. در تصویر زیر یک تاق تک کانونی نمایش داده شده است. این گونه تاق ها بدلیل مهار بخش قابل توجهی از نیروهای منجر به خمش در مقایسه با سقف های معمول، همواره مورد استفاده قرار گرفته اند.

مطابق تصویر، بار خارجی (L) در ناحیۀ تاجی تاق (c) بارگذاری شده است. در تاق ها، نسبت دهانه (I) به افراز یا بلندی (f) از اهمیت قاطع برخوردار است. هرچه این نسبت بزرگتر باشد، مؤلفۀ افقی نیرو (t) کوچکتر شده و سقف پایدارتر می گردد؛ و هرچه این نسبت کوچکتر باشد، با افزایش مقدار مؤلفۀ افقی نیرو در پایه های تاق، بر احتمال وقوع رانش (در راستای محور t) افزوده می شود که می باید بواسطۀ تیرهای افقی نگهدارنده مهار شود. نیروهای محوری نیز در تصویر بصورت پیکان هایی مابین سطح داخلی و خارجی تاق ترسیم شده اند.

پی نوشت
[۱] Karnovsky I. A., Theory of Arched Structures – Strength, Stability, Vibration, 2012