|
|
Modelování proudění vzduchu lidským vokálním traktem při tvorbě hlasu
Kučera, Marek ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá výpočtovým modelováním proudění vzduchu lidským vokálním traktem při tvorbě hlasu. V teoretické části je stručně popsána anatomie dýchací soustavy, funkce lidských hlasivek, biomechanika tvorby lidského hlasu a teorie proudění. Následně je uveden přehled přístupů k výpočtovému modelování tvorby hlasu. V praktické části je popsána tvorba 2D modelů průdušnice a vokálního traktu s různým nastavením hlasivek. Byla vytvořena vhodná síť konečných objemů. V programu ANSYS Fluent bylo řešeno a analyzováno stacionární proudění. Pro nestacionární proudění byl určen vhodný časový krok a následně analyzovány výsledky. Na závěr je řešeno nestacionární proudění s předepsaným pohybem hlasivek.
|
|
|
Analýza vlastních frekvencí a vlastních tvarů skutečně tvarované lidské hlasivky
Horčic, Václav ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá modální analýzou modelu vytvořeného na základě 3D skenu lidských hlasivek. Jedná se o model řešený metodou konečných prvků, kde hodnota první vlastní frekvence zhruba odpovídá hodnotě základní frekvence ženských hlasivek. Rešeršní část práce se věnuje přehledu modelů geometrie hlasivek, na který navazuje stručný popis anatomie a fyziologie lidského mluvního ústrojí společně s teorií vzniku lidského hlasu. Konečnoprvkový model je vytvořen s využitím skenu 3D hlasivek v komerčním programu ANSYS Workbench ve kterém je i řešen metodou konečných prvků.
|
|
|
Modelování interakce mezi hmotovým modelem hlasivky a tekutinou
Řeřuchová, Ivana ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce spadá do oblasti biomechaniky lidského hlasu a bioakustiky. Zabývá se modelováním hmotových modelů hlasivek v interakci s proudícím vzduchem a vokálním traktem. Konkrétně se jedná o dvouhmotový a tříhmotový body-cover model. Interakce je řešena pomocí metody konečných diferencí, kmitání hlasivek je zprostředkováno pohybovými rovnicemi, proudění je simulováno Bernoulliho rovnicí a akustika je zde zavedena pomocí elektro-akustické analogie jako akustický obvod. Práce také obsahuje základy anatomie hrtanu, fyziologie lidského hlasu a přehled doposud publikovaných hmotových modelů hlasivek, tedy modelů s nízkým počtem stupňů volnosti.
|
|
|
Výpočtové modelování proudění krve v krční tepně s dvojitou stenózou
Lukáš, Petr ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Cíl této bakalářské práce je analyzovat vliv dvojité stenózy na průtokové a napěťové charakteristiky v krční tepně. Nejprve je na základě uvedené literatury provedena rešerše ohledně proudění krve v arteriálním systému. Poté je popsán postup tvorby idealizovaných modelů tepny s dvojitou stenózou a postup tvorby sítě a numerického řešení . Modely mají různou velikost stenózy a různou vzdálenost mezi stenózami. V konečné fázi je provedena analýza výsledků nejprve pro stacionární proudění, poté je vybrán jeden model, na němž je provedena analýza pro pulsující proudění. Součástí této práce je i analytický výpočet tlakové ztráty a porovnání s numerickým výpočtem.
|
|
|
Optimalizace modálních vlastností tělesa obtékaného vzduchem
Matějka, Jan ; Švancara, Pavel (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analýzou dynamické odezvy obtékaného prutového tělesa, které je buzeno silovým působením vznikajícím při odtrhávání Karmánových vírů. V práci je navržen způsob realizace prutového tělesa, který zabrání vzniku rezonančních stavů a tím sníží negativní dopad silového působení na obtékané těleso. Způsob, jak zamezit vzniku rezonančních stavů, spočívá ve změně modálních vlastností prutového tělesa „za provozu“, a to změnou hmotnosti prutového tělesa v určitých jeho částech (komorách). Cílem práce bylo nalézt vhodné konfigurace rozložení přídavné hmotnosti (od média) v závislosti na rychlosti proudění vzduchu tak, aby silové působení Karmánových vírů mělo na analyzované prutové těleso minimální dopad.
|
|
|
Modální analýza modelů hlasivek se soustředěnými parametry
Lekeš, Filip ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá modální analýzou vytvořených výpočtových modelů lidských hlasivek. Jedná se o konečnoprvkový a analytický model, kde hodnoty prvních vlastních frekvencí spadají do rozmezí pro mužské hlasivky. Rešeršní část práce se věnuje biomechanice lidského hlasu, na kterou navazuje přehled výpočtových modelů. Konečnoprvkový model je kompletně vytvořen a vyřešen v komerčním programu ANSYS Workbench, který využívá k simulaci konkrétní úlohy metodu konečných prvků. K řešení analytického modelu se naopak použije volně dostupný programovací jazyk Python. Analýza výsledků a srovnání přístupů patří mezi hlavní cíle předložené práce. Navržený analytický model může sloužit budoucím studentům k detailnějšímu pochopení problematiky kmitání lidských hlasivek.
|
|
|
Simulační modelování soustrojí dmychadla
Gajdík, Michal ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá simulačním modelováním soustrojí dmychadla vyráběného firmou Kubíček VHS. V první části práce jsou popsány teoretické základy kmitání a možnosti jeho tlumení. V další fázi jsou rozepsané jednotlivé přístupy vedoucí k tlumení vibrací. Druhá část práce se zabývá realizací modelu dmychadla s tuhými a poddajnými prvky a verifikací modelu pomocí měření na reálné soustavě. Výstupem práce je dynamická analýza soustrojí dmychadla s označením 3D28C. K práci je přiloženo CD s programovými přílohami a projekty v programu Adams MSC. Cílem práce je návrh úpravy stroje, která by vedla ke snížení hluku a vibrací stroje.
|
|
|
Vliv exostóz na sluch
Vališová, Šárka ; Švancara, Pavel (oponent) ; Pellant, Karel (vedoucí práce)
Exostózy jsou kostěné výrůstky v zevním zvukovodu lidského ucha. Hlavním cílem bakalářské práce je zjistit, jaký vliv může mít změna tvaru zevního zvukovodu v důsledku výskytu exostóz na mechanický přenos zvuku do vnitřního ucha. Úloha byla řešena pomocí MKP modelování provedeného v systému ANSYS. Výpočtový 2D model normálního ucha byl převzat z diplomové práce B. Ouali: Development of 2D finite element model of human ear (VUT v Brně, 2009) a zahrnoval akustický subsystém zevního zvukovodu, elastický bubínek, středoušní dutinu se sluchovými kůstkami a dutinu vnitřního ucha. Na tomto modelu byly provedeny úpravy simulující výskyt exostóz ve formě dvou protilehlých polokruhů zužujících průsvit zvukovodu. Byla uvažována různá velikost a různá poloha oboustranných exostóz a sledován jejich vliv na přenosovou charakteristiku vnějšího zvukovodu. Dále byl zpracován soubor audiologických vyšetření 19 pacientů s výskytem exostóz v předoperačním a pooperačním stavu. Na závěr bylo provedeno srovnání výsledků audiometrických vyšetření s výsledky konečnoprvkových modelací.
|
|
|
Hluk a vibrace rootsových dmychadel
Smrček, Martin ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá šířením hluku v krytu soustrojí dmychadla, vibracemi samotného dmychadla, vlivem tvaru geometrie jednotlivých částí dmychadla a návrhem vhodného tlumiče výtlaku za účelem dosažení co nejvyššího útlumu. Analýza dmychadla a tlumiče výtlaku byla prováděna metodou konečných prvků simulačním programem ANSYS 15.0
|
|
|
Computational modeling of the interaction of flowing blood with the artery tube with the atheroma
Freiwald, Michal ; Jagoš, Jiří (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
This master’s thesis deals with the interaction between flowing blood and an atherosclerotic carotid artery using a finite element fluid-structure interaction analysis. In the first part, a summarized theoretical background is introduced, consisting of cardiovascular system, blood vessels, corresponding constitutive models, blood rheology, and fluid flow theory. Next, a brief summary of the current state of computational modeling in this area is provided, mainly focusing on structural and fluid-structure interaction analyses, and the types of constitutive models used. Experimental part focuses on the creation of a simplified model of the internal carotid artery with an atherosclerotic plaque, and a corresponding model of blood in this artery. Both models are afterwards used to perform a fluid-structure interaction analysis to understand the consequences of a pulsatile blood flow on the artery wall and atherosclerotic plaque growth; primary characteristics of interest are the first maximum principal stress on the artery wall and its deformation, wall shear stress and its corresponding time-averaged value, and oscillatory shear index. All results are compared across several different analysis types, to assess the differences and impact of a chosen approach. A simplified parametric study is also performed, to determine the impact of the stenosis percentage on resulting characteristics. Lastly, results, limitations of this thesis, and possibilities of further research are discussed.
|
host ::
RSS.