Použití fluidně-strukturní interakce u kmitajících lidských hlasivek
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Předložená diplomová práce spadá do oboru biomechaniky fonace. Jejím cílem je nastavit fluidně-strukturní interakci hlasivek s proudícím vzduchem pro fyziologické hodnoty tlaku vycházející zapliv tak, aby bylo možné pozorovat samobuzené kmitání hlasivek s charakteristickým rysem převracení čela hlasivky z konvergentního do divergentního tvaru. V teoretické části je zpracována anatomie vokálního traktu, fyziologie fonace a rešerše výpočtového modelování, experimentů a pozorovacích metod. V praktické části je rozebrán postup nastavení výpočtového modelování pomocí metody konečných prvků. Mimo interakci tekutiny a struktury je také popsáno zařazení akustického modelu. V části výsledků jsou postupně vyhodnocovány a porovnávány hodnoty posuvů pro strukturu a hodnoty tlaků, rychlostí, průtoku pro fluidní část, přidáno je také zhodnocení akustického modelu.
The presented thesis is involved in the biomechanics of phonation. The aim of the thesis is to set a fluid-structure interaction between the vocal folds and air flow when the pressure from lungs reaches the physiological values. In the expected outcome the self-oscillating vocal folds should be observable with characteristics shape-shift from convergent to divergent. In theory part of the thesis is described Anatomy of the vocal tract, physiology of the human phonation, research of computational simulations, experiments and visualisation methods are described in the theory part of the thesis. In the second part, setup of computational simulation with the finite element method is presented. Besides of the fluid-structure interaction the acoustical model is set. Achieved results are presented and compared to the results in literature. Displacements are evaluated from the structural model and pressures, velocities and flow velocities are evaluated from fluid model, so as acoustics results.
The presented thesis is involved in the biomechanics of phonation. The aim of the thesis is to set a fluid-structure interaction between the vocal folds and air flow when the pressure from lungs reaches the physiological values. In the expected outcome the self-oscillating vocal folds should be observable with characteristics shape-shift from convergent to divergent. In theory part of the thesis is described Anatomy of the vocal tract, physiology of the human phonation, research of computational simulations, experiments and visualisation methods are described in the theory part of the thesis. In the second part, setup of computational simulation with the finite element method is presented. Besides of the fluid-structure interaction the acoustical model is set. Achieved results are presented and compared to the results in literature. Displacements are evaluated from the structural model and pressures, velocities and flow velocities are evaluated from fluid model, so as acoustics results.
Description
Citation
MEISNER, P. Použití fluidně-strukturní interakce u kmitajících lidských hlasivek [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika a biomechanika
Comittee
prof. Ing. Vladislav Laš, CSc. (předseda)
doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen)
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-06-15
Defence
Student ve vymezeném čase prezentoval svoji závěrečnou práci. Poté byly předneseny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Následně byly pokládány další otázky vztahující se k diplomové práci:
Jak jste odvodil tuhost hlasivek?
Jaké okrajové podmínky byly zadány pro proudění? Byl použit model turbulence? Jaké bylo maximální Reynoldsovo číslo? Jak dlouhý časový úsek odpovídal animacím?
Jaká byla motivace Vaší práce?
Jaký model materiálu byl použit pro hlasivky?
Po zodpovězení všech dotazů bylo vystoupení hodnoceno jako výborné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení