Wenn sich die Zunge im mikroskopischen Bereich verböge, detektierte man dies nur mit aufwändigen Messverfahren. Und wenn sich dieselbe bei periodischer Schwingung auf dem Rückweg wieder mikroskopisch im gleichen Maße zurückböge
Hier sollte man aufpassen, dass man nicht Effekte zusammenwürfelt, die zwar vorhanden sind aber aufgrund iher Häufigkeit und ihres Wirkungsradius sich auf zwei verschiedenen "Welten" abspielen.
- Das eine ist die Schwingung der Stimmzunge, die die während ihres Betriebs immer und immer wieder macht.
- Das andere sind Bewegungen auf atomarer Ebene, die im Verhältnis zu den Schwingungen die die Stimmzunge macht doch sehr selten vorkommen.
bei 1.)
bewegt man sich im Bereich der Mechanik und allgemeinen Festigkeitslehre.
Vorab noch zwei kurze Begriffsdefinitionen, weil die allgemein in der Festigkeitslehre und Werkstoffkunde gebraucht und so verwendet werden:
Elastische (Wechsel)-belastungen:
Die Bewegung ( Schwingung) läuft in einem Bereich ab die die Festigkeitsgrenze nicht überschreitet. Heißt nach Bewegungsende hat sich nichts verformt, und alles ist genau an seinem Platz wie vorher. Und wenn die Schwingung die Grenze der Dauerschwingfestigkeit nicht überschreitet, kann die Stimmzunge das in erster Näherung fast ewig machen. ...Das Material kann also die Belastung sprich Spannungen aufnehmen, ohne die Form zu ändern und geht nach Wegnahme der Belastung wieder in ihre Augangslage zurück.
Das ist genau das was man von einer Stimmzunge haben will: die soll ihre Grenzen nicht überschreiten so dass die die Schwingung praktisch ewig mitmacht und nicht ständig ausgetauscht werden muss, oder sich verstellt oder verstimmt.
Plastische Belastungen:
Plastisch bedeutet, die Festigkeitsgrenze wird überschritten und das Material verformt sich und die Atomstruktur wird verändert - im Material verändern Bereiche ihre Lage. Gleichzeitig bauen diese Atombewegungen auf atomarer Ebene Spannungen auf... sprich das Material wird fester ( und weniger elastisch, also spröder!) dabei ist zu beachten dass das Material nach Wegnahme der (Über-)Last keineswegs die Neigung hat, sich in die Ursprungsform zurückzubewegen...Das bedeutet also auch dass sich die Geometrie verändert.
Das nutzt man z.B. aus., wenn man den Lösabstand der Stimmzunge einstellt - da wird die Festigkeitsgrenze absichtlich überschritten um die Stimmzunge in ihre neue gewünschte Form zu bringen.. und da soll die dann auch bleiben, ohne kurz drauf wieder in ihrer vorherige Lage zurückzugehen.
-> Das heißt letztenendes:
Der Betrieb der Stimmzunge, wenn die am Schwingen ist, findet grundsätzlich immer im elastischen Bereich statt!
Wenn bei der Stimzunge der Lösabstand eingestellt wird, wird die Zunge über ihre Fließgrenze hinaus beansprucht und verändert ihre Form und Lage... hier wird also die Stimmzunge plastisch verformt.
bei 2)
betrachtet man die Atome in ihrer Gitterstruktur. Und auf atmomarer Eben sind die Atome nie in idealer, perfekter Ausrichtung und Vernetzung zueinander. Da gibts immer wieder mal Lücken. Diese Lücken bewirken Spannungen zwischen den Atomen, weil die diese Lücken eigentlich nicht haben wollen. Aber aufgrund des Herstellvorgangs mit Walzen etc. werden die Atome aber eben an ihre Position gezwungen, von wo die erstmal nicht wieder von selber wegkommen. Diese Spannungen kann man in Form von Festigkeit beim Bearbeiten bemerken.
Wenn man aber dem Material Energie zuführt in Form von Wärme, mechanischer Bearbeitung oder Schwingung, dann kann es passieren, dass ab und zu mal ein Atom soviel Energie abbekommt, dass das reicht um sich aus seiner Position zu lösen und an eine andere Stelle sich zu verschieben. Auch das ist irreversibel - das Atom hat von sich aus keine Veranlassung sich nachher wieder in seine alte Position zurückzubewegen. Dabei wird der Zustand im Material insgesamt nicht "entspannter" sondern die Spannung erhöht sich sogar ein ganz kleines bisschen und weil sich das Material in seiner Struktur verändert hat verändern sich auch seine Materialparameter im ganz feinen .. so z.B. der Elastizitätsmodul.
Das will man an sich eigentlich nicht - lässt sich aber eben nie ganz vermeiden. Das ist ein statistischer Vorgang der halt nu mal ab und an vorkommt. Je höher die Belastungen die von außen einwirken, desto öfter sehen sich die Atome bemüßigt, ihre Position zu verändern.
Wenn man so will ist das auch ein plastischer Vorgang, weil irreversible Änderungen stattfinden. Weil das aber auf so kleiner Ebene stattfindet dass man von außen praktisch keine Formänderung erkennen kann, spricht man hier nicht von "plastischer Verformung" .
Aber ganz klar diesen Effekt will man bei der Stimmzunge eigentlich nicht haben... man kann´s nur nicht verhindern...
detektierte man dies nur mit aufwändigen Messverfahren
Und wenn solche "plastischen Verformungen" passieren, dann merkt man das recht schnell: Der Lösabstand verändert sich und die Ansprache verändert sich , wie von Geisterhand mitunter quasi vonselbst....merkt man relativ einfach!
Und auch für die Atombewegungen die sich gelegentlich ereignen braucht man keine teuren Messgeräte - das kriegt man sehr schnell einfach so mit: die Stimmzunge verstimmt sich!
Und auch wenn man die Stimmzunge plastisch verformt hat, sei es auch nur minimal dann ändert sich auch die Festigkeit und minimal der Elastizitätsmodul und damit auch mindestens auch ein ganz kleines bisschen die Frequenz der Zunge... Ist diese Änderung so gering dass man die noch nicht hört, braucht man die auch nicht messen... oder korrigieren.. ist die Änderung hörbar, muss nachgestimmt werden.
Klar die meisten Gründe warum sich eine Stimmzunge verstimmt liegt in der Mechanik und dem Aufbau der Stimmplatte.. aber eben auch ein kleines bisschen auf atomarer Ebene.
Daher halte ich "quasielastisch" für adäquat.
Und deshalb - ganz klar:
der Betrieb einer Stimmzunge ist deshalb eben nicht plastisch oder quasielastisch, sondern
definitiv im elastischen Bereich. Denn würde die Stimmzunge auch nur minimalst plastisch verformen während ihrer Schwingung, dann würde die Tonfrequenz nicht stabil bleiben sondern sich ständig und andauernd ändern!
