|
|
Výpočtové modelování šíření lidského hlasu vokálním traktem a v prostoru okolo těla
Batelka, Jiří ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se v první části zabývá popisem teorie zdroj-filtr tvorby lidského hlasu, anatomie hrtanu, možných přístupů k modelování tvorby lidského hlasu a vybraných prací využívající tyto přístupy. Následuje stručný popis vybraných veličin používaných v akustice a tvorba modelů. Byly vytvořeny modely samostatné hlavy a hlavy s torzem těla muže a ženy, včetně provedení testu sítě k určení vhodné velikosti prvku. Modely vytvořené v této práci se zaměřují na popis šíření zvuku především v prostoru před tělem a vliv torza na šíření zvuku. Přítomnost torza se projevuje výkyvy v frekvenčních závislostech v oblasti od 1 000 Hz do 8 000 Hz, více výraznými při nižších frekvencích. V transverzální rovině se přítomnost torza projevuje nižší SPL ve směru před ústy a vyšší SPL po stranách pro některé frekvence. Oblasti s poklesem SPL před ústy se shodují s frekvencemi s vyšší SPL po stranách v porovnání se směrem před ústy. Tato pozorování se shodují s výsledky ostatních prací. V transverzální rovině nejsou výrazné rozdíly mezi modely s různými torzy. Pod vodorovnou rovinou narůstá vliv odrazů od těla a lze pozorovat rozdíly mezi modely s torzem, např. u modelu s mužským torzem není patrný pokles SPL před ústy ve směrovém diagramu při některých frekvencích.
|
|
|
Využití metody přenosových matic při řešení modálních charakteristik vokálního traktu
Meisner, Patrik ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
V první části této bakalářské práce je popsána anatomie vokálního traktu, tvorba hlasu a jeho modifikace. V závěru první části jsou uvedeny některé patologie. Obsahem druhé části jsou dříve publikované výpočtové modely vokálního traktu a následně řešena metoda přenosových matic pro českou samohlásku [u:]. Metodou přenosových matic je provedena modální analýza, jejímž výstupem jsou první tři vlastní frekvence. Tyto vypočtené frekvence jsou následně porovnávány s hodnotami v literatuře a s hodnotami získanými metodou konečných prvků.
|
|
| |
|
|
Výpočtové modelování hluku v kabině letounu VUT 100 Cobra
Prnka, Jiří ; Houfek, Lubomír (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním nízkofrekvenčního hluku uvnitř kabiny malého dopravního letadla VUT 100 Cobra. Pro tuto nízkofrekvenční oblast jsou pro modelování dynamického chování objektů použity deteministické metody: Metoda konečných prvků (MKP) a Metoda hraničních prvků (MHP). Pomocí MKP byly počítány vlastní tvary a frekvence struktury kabiny a akustického prostoru uvnitř kabiny. Dále byla také řešena odezva na harmonické buzení od motoru, reprezentované jednotkovými silami v místě působení. Napočítané rychlosti na povrchu kabiny byly následně podkladem pro výpočet hluku uvnitř kabiny prostřednictvím MHP. Poté byl pomocí výpočtu posouzen vliv některých konstrukčních úprav na snížení hlučnosti.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza spojení tepny s cévní protézou
Hrubanová, Anna ; Švancara, Pavel (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o anatomii a patologii tepen a možnosti jejich nahrazení cévními protézami. Nejprve se práce zabývá složením tepenné stěny a jejími mechanickými vlastnostmi. V další části jsou popsány biologické a mechanické vlastnosti syntetických cévních náhrad a jejich vliv na vhojování. Druhá část práce začíná nelineárním výpočtem deformace stěny tepny za použití zobecněného Hookova zákona. Nakonec je proveden analytický výpočet spojení tepny a cévní protézy s využitím teorie geometricky válcových momentových skořepin. Součástí je také popis omezení daného výpočtového modelu.
|
|
| |
|
|
Computational modelling of self-excited oscillation during metal cutting
Malý, Pavel ; Hadaš, Zdeněk (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
This master thesis deals with analysing of productivity and effectivity of cutting process in milling. Real milling machine is used to find out the critical chip width. Geometric model of the milling machine is created in Autodesk Inventor software. Ansys Workbench software is used for corresponding analysis of cutting process. Results of analysis are used for creating stability lobe diagrams. Due to results evaluated there are two different approaches proposed in order to get more effective milling process. Effects of these two approaches are verified by comparison with previous analysis.
|
|
|
Výpočtové modelování samobuzeného kmitání lidských hlasivek
Hájek, Petr ; Šidlof,, Petr (oponent) ; Radolf, Vojtěch (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Disertační práce popisuje simulaci lidské fonace ve smyslu posledních teorií. Fonace je zde uvažována jako obousměrná fluidně-strukturně-akustická interakce, u níž je interakce mezi všemi fyzikálními prostředími realizována díky použití nestacionárních viskózních stlačitelných Navier-Stokesových rovnic. V první části je položen teoretický základ, který se týká posledních přístupů ve výpočtovém modelování lidské fonace, nejdůležitějších a základních teorií o tvorbě lidského hlasu a klíčových aspektů lidské anatomie, fyziologie a patologie. Diskutována je také evaluace hlasových parametrů. Druhá část práce je hloubkovou analýzou simulace fonace na rovinném výpočtovém modelu. Jeho základní koncept vychází z algoritmů navržených na Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky. Vytvořené modely jsou schopny reprodukovat zvuk všech českých samohlásek a nejpoužívanější vyhodnocované parametry velmi blízko fyziologickému rozmezí. Simulace patologie, Reinkeho edému, je demonstrována, aby mohl být prozkoumán její vliv na zvuk samohlásek. Prostorový výpočtový model fonace je uveden ve třetí části. I na něm jsou simulovány všechny české samohlásky, které jsou srovnány s výsledky z rovinného modelu a z publikovaných měření. Prostorový model slouží jako výchozí bod k řešení výpočtu s podélným napětím hlasivek, které je obsahem poslední části práce. Třebaže jsou všechny modely naladěny spíše na tišší fonaci, výsledky souhlasí s důležitými fyziologickými jevy. Z důvodu značné výpočtové náročnosti prostorového modelu s předpětím je v práci představen i hybridní rovinný model s předepjatými hlasivkami. Mimořádná pozornost je věnována samobuzenému kmitání hlasivek. Je ukázáno, že rovinný model není takové oscilace schopen reprodukovat, přestože se podařilo délku jeho oscilací významně prodloužit. Kmitání prostorového modelu je, na druhé straně, stabilní bez jevů provázejících utlumení kmitání. Dá se předpokládat, že prostorový model dokáže v současné verzi skutečně reprodukovat samobuzené oscilace, jakož základní princip přítomný během lidské fonace.
|
|
| |
|
|
Computational modelling of stress and strain of the human vocal folds during setting up to phonation position
Sádovská, Terézia ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
This master‘s thesis deals with computational modelling of human vocal folds in phonation position using finite element method. There are described larynx anatomy, voice generation theories and overview of so far published computational models of vocal folds. Next part of the paper deals with a redesign of vocal folds and soft tissues‘ geometry, creation of finite element mesh and implementation of active stress in thyroarytenoid muscle. The problem was solved using Ansys 19.2 software. Computation of stress and deformation of soft tissues in phonation position has been made for 7 variations with different combination of active cartilages and muscles. Lastly, there was evaluated an effect of different cartilages and active muscle stress to final stress and deformation of soft tissues of vocal folds.
|
host ::
RSS.