Název: Konečnoprvková 2D formulace vibrací elastické struktury při velkých deformacích
Překlad názvu: 2D finite element formulation of elastic string vibrations with large displacements
Autoři: Michálek, Jakub ; Horáček, Jaromír (vedoucí práce) ; Matyska, Ctirad (oponent)
Typ dokumentu: Bakalářské práce
Rok: 2011
Jazyk: cze
Abstrakt: [cze] [eng]
Práce se věnuje numerickému řešení pohybu hlasivky při velkých výchylkách, zatímco dosavadní práce uvažují zpravidla pouze malé výchylky. Uvažovaná geometrie hlasivky odpovídá nejjednodušší situaci fistule, kdy sledujeme jednu izolovanou hlasivku. Hlasivku uvažujeme obecně jako nelineární a neizotropní kontinuum ve 2D prostoru. Pro demonstraci funkčnosti modelu pak numericky simulujeme chování hlasivky s lineární konstituční rovnicí. Hlasivku modelujeme metodou konečných prvků s kvadratickými prvky, a to při statickém a dynamickém zatížení povrchu. Ukazujeme, že pro simulaci deformace hlasivkové tkáně je třeba uvažovat rovnice s velkými výchylkami. Numerickou simulaci hlasivky lze využít např. při konstrukci umělých hlasivek, a při optimalizaci jejich funkce. Porozumění fonačnímu mechanismu je rovněž podstatné pro zjištění příčin onemocnění jako jsou hlasové uzlíky a pro položení vědeckých základů pro foniatrii a pěveckou výuku. Práce je interdisciplinární a skládá dohromady poznatky z mechaniky kontinua, anatomie a pěvecké výuky. The thesis addresses the numerical solution of the oscillation of the vocal fold at finite strain, whereas the literature has so far been concerned with infinitesimal strain only. The geometry concerned corresponds to the easiest situation of falsetto, since we observe an isolated vocal fold. The vocal fold is treated as non-linear and non-isotropic continuum in 2D space. To demonstrate the function of the model, we simulate the behaviour of the vocal fold with the linear constitutive equation numerically. The vocal fold is modelled by the finite element method with quadratic elements for static and dynamic surface load. We show that a proper simulation of vocal fold tissue deformation requires the equations with finite strain term. Numerical simulation of the vocal fold can be used e.g. for the construction of artificial vocal folds, and for the optimization of their function. Understanding the phonatory mechanism is also essential for discovering the causes of the disorders such as the vocal nodules and for the scientific foundation of phoniatrics and education of singers. The thesis is interdisciplinary and synthesises the facts from mechanics of continuum, anatomy and education of singers.
Klíčová slova: Hlasivky; metoda konečných prvků; velké deformace; finite element method; finite strains; Vocal folds

Instituce: Fakulty UK (VŠKP) (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Dostupné v digitálním repozitáři UK.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/20.500.11956/50623

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-314912


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Univerzita Karlova > Fakulty UK (VŠKP)
Vysokoškolské kvalifikační práce > Bakalářské práce