FE model of interaction between flow induced vocal folds oscillations and acoustic processes in the vocal tract

0331929 - ÚT 2010 RIV CZ eng A - Abstract
Švancara, Pavel - Hrůza, V. - Horáček, Jaromír
FE model of interaction between flow induced vocal folds oscillations and acoustic processes in the vocal tract.
[MKP model interakce mezi vzduchem vybuzeným kmitáním hlasivek a akustickými procesy ve vokálním traktu.]
Computational mechanics 2009. Plzeň: University of West Bohemia, 2009 - (Adámek, V.; Zajíček, M.). s. 1-2. ISBN 978-80-7043-824-4.
[Výpočtová mechanika 2009. 09.11.2009-11.11.2009, Nečtiny]
R&D Projects: GA ČR GA101/08/1155
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20760514
Keywords : vocal folds biomechanics * fluid-structure interaction * acoustics
Subject RIV: BI - Acoustics

In this study a 3D finite element (FE) model of self-oscillating human vocal folds in interaction with the airflow coming from the subglottal spaces to simplified spaces of the vocal tract. FE model includes fluid-structure interaction, morphing the fluid mesh according the vocal folds motion, unsteady viscous compressible airflow, airflow separation, large deformations of the vocal fold tissue, vocal folds pretension before phonation and vocal folds contact during the collisions. Computed results prove that the developed model and algorithms can be used for simulations in biomechanics of human vocal folds, especially for numerical simulations of quantities that are difficult to measure in clinical research.

V této práci je prezentován prostorový (3D) konečněprvkový (MKP) model interakce vzduchem vybuzených kmitů hlasivek sakustickými procesy ve vokálním traktu. Model je poháněn proudem vzduchu dodávaným z plic. Vytvořený MKP model zahrnuje velké deformace tkáně hlasivek, předpětí hlasivek před začátkem fonace, kontakt hlasivek, nestacionární viskózní stlačitelné proudění a přerušování proudu vzduchu. Výsledky výpočtů potvrdily že vytvořený model může být požit pro simulaci bimechaniky lidských hlasivek a zejména pro určení těch veličin které je obtížné zjistit experimentálně.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0177313