Detail publikace
MKP modelování interakce mezi strukturou a tekutinou u samobuzeného kmitání lidských hlasivek
Švancara, P. Horáček, J. Hrůza V.
Český název
MKP modelování interakce mezi strukturou a tekutinou u samobuzeného kmitání lidských hlasivek
Anglický název
FE modelling of the fluid-structure-acoustic interaction for the vocal folds self-oscillation
Typ
článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus
Jazyk
en
Originální abstrakt
The flow induced self/oscillation of the human vocal folds in interaction with acoustic processes on the simplified vocal tract model was explored by 3D FE model. Developed FE model includes vocal folds pretension before phonation, large deformations of the vocal tissue, vocal folds contact, fluid-structure interaction, morphing the fluid mesh according the vocal folds motion (ALE approach), unsteady viscous compressible airflow described by the Navier-Stokes equations and airflow separation during the glottis closure. Iterative partitioned approach is used for modelling the fluid-structure interaction. Computed results prove that the developed model can be used for simulation of the vocal folds self-oscillation and resulting acoustic waves. The developed model enables to numerically simulate an influence of some pathological changes in the vocal fold tissue on the voice production.
Český abstrakt
V článku je prezentován 3D konečněprvkový (MKP) model proudem vzduchu vyvolaného samobuzeného kmitání lidských hlasivek v kombinaci s akustickými procesy v zjednodušeném modelu vokálního traktu. Vytvořený MKP model zahrnuje velké deformace tkáně hlasivek, předpětí hlasivek před začátkem fonace, kontakt hlasivek, interakci struktury s tekutinou, morfování sítě vzduchu podle pohybu hlasivek (ALE metoda), nestacionární viskózní stlačitelné proudění popsané pomocí Navier-Stokesových rovnic a přerušování proudu vzduchu během uzavření hlasivek. Výsledky výpočtů potvrdily, že vytvořený model může být použit pro simulaci samobuzeného kmitání lidských hlasivek a jimi vytvořených akustických vln. Vytvořený model umožňuje stadium vlivu patologických změn v tkáni hlasivek na vytvářený hlas.
Anglický abstrakt
The flow induced self/oscillation of the human vocal folds in interaction with acoustic processes on the simplified vocal tract model was explored by 3D FE model. Developed FE model includes vocal folds pretension before phonation, large deformations of the vocal tissue, vocal folds contact, fluid-structure interaction, morphing the fluid mesh according the vocal folds motion (ALE approach), unsteady viscous compressible airflow described by the Navier-Stokes equations and airflow separation during the glottis closure. Iterative partitioned approach is used for modelling the fluid-structure interaction. Computed results prove that the developed model can be used for simulation of the vocal folds self-oscillation and resulting acoustic waves. The developed model enables to numerically simulate an influence of some pathological changes in the vocal fold tissue on the voice production.
Klíčová slova česky
biomechanika lidského hlasu, numerická simulace fonace, samobuzené kmitání
Klíčová slova anglicky
biomechanics of human voice, numerical simulation of voice production, self-oscilation
Rok RIV
2011
Vydáno
05.09.2011
Nakladatel
Springer
Místo
Berlin, Germany
ISBN
978-94-007-2068-8
ISSN
0930-8989
Kniha
Vibration Problems ICOVP 2011
Číslo
139
Číslo edice
139
Strany od–do
801–807
Počet stran
7
BIBTEX
@inproceedings{BUT90551,
author="Pavel {Švancara} and Jaromír {Horáček} and Václav {Hrůza},
title="FE modelling of the fluid-structure-acoustic interaction for the vocal folds self-oscillation",
booktitle="Vibration Problems ICOVP 2011",
year="2011",
number="139",
month="September",
pages="801--807",
publisher="Springer",
address="Berlin, Germany",
isbn="978-94-007-2068-8",
issn="0930-8989"
}