|
|
Hmotové modely hlasivek buzené harmonicky
Řeřuchová, Ivana ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce náleží do oblasti bioakustiky a biomechaniky hlasu. Zabývá se modelováním jednoduchých analytických modelů hlasivek, konkrétně jejich vynuceným kmitáním pomocí budicích sil s harmonickým průběhem. Součástí práce je i anatomie dýchacího a hlasového ústrojí a popis základních teorií tvorby hlasu, na kterou navazuje přehled hmotových výpočtových modelů hlasivek.
|
|
|
Modelování proudění krve v krční tepně se stenózami
Štefek, Martin ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou proudění krve v krční tepně se stenózami v oblasti bifurkace. V teoretické části je uveden současný stav poznání. V rámci praktické části práce bylo vytvořeno několik 2D modelů tepny s různě velkými a různě vzdálenými stenózami. Byla vytvořena a vybrána ideální síť konečných objemů. S využitím programu ANSYS Fluent se pro stacionární proudění vyhodnocovaly základní hemodynamické parametry, jako je rychlost proudění, smykové napětí na stěnách, tlak a frakční průtoková rezerva (FFR). Pro transientní proudění se určil časový krok a následně se vyhodnocovala rychlost proudění a smykové napětí na stěnách v bodech v závislosti na čase.
|
|
|
Výpočtové modelování vlivu stenóz na proudění krve v krční tepně
Lukáš, Petr ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá prouděním krve v krční tepně s dvěma stenózami umístěnými za sebou. Nejprve je v rešeršní části popsána srdečně-cévní soustava s důrazem na krev a tepny. V praktické části jsou poté vytvořeny modely geometrie krční tepny s 30% a 70% stenózou a také model bez stenózy. 2. stenóza není v modelu geometrie, je modelována pomocí Windkessel efektu. Krev byla modelována jako nenewtonská kapalina pomocí Carreau modelu. Po výpočtu se vyhodnotilo proudění krve a napjatost stěny tepny a výsledky se porovnaly mezi jednotlivými modely geometrie. Vyhodnocovaly se kritické hodnoty smykového napětí, TAWSS, OSI a FFR a především hmotnostní průtok na ICA.
|
|
|
Analýza šíření hlasu kolem lidského těla
Zelinka, Martin ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Hlavním cílem této diplomové práce je tvorba vhodného realistického 3D modelu lidského těla pomocí fotogrammetrie a následným provedením harmonické akustické analýzy za účelem zjištění odrazových ploch na lidském těle a hodnot akustického tlaku s jeho hladinou při tvorbě lidského hlasu. Výsledek této práce je podpořen rešerší anatomie a fyziologie vokálního traktu včetně modelů popisujících šíření lidského hlasu ve vokálním traktu a v neposlední řadě porovnáním získaných výsledků s dosavadními pracemi.
|
|
|
Hmotové modely hlasivek buzené harmonicky
Řeřuchová, Ivana ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce náleží do oblasti bioakustiky a biomechaniky hlasu. Zabývá se modelováním jednoduchých analytických modelů hlasivek, konkrétně jejich vynuceným kmitáním pomocí budicích sil s harmonickým průběhem. Součástí práce je i anatomie dýchacího a hlasového ústrojí a popis základních teorií tvorby hlasu, na kterou navazuje přehled hmotových výpočtových modelů hlasivek.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Vliv tvaru čela lidské hlasivky na její modální charakteristiky
Zelinka, Martin ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Hlavní cíl bakalářské práce je vytvoření parametrického modelu s proměnlivým úhlem čela lidské hlasivky a následné zjištění prvních vlastních frekvencí kmitání hlasivek pro všechny úhly od rozmezí -40° až +40°. Výsledek je podpořen rešerší anatomie lidského vokálního ústrojí, tvorby a úpravy hlasu a aktuálních modelů lidských hlasivek. Model použitý pro tuto práci je vytvořený v modelovacím softwaru 3D CAD Inventor. Modální analýza je řešena ve výpočetním programu ANSYS Workbench, pomocí metody konečných prvků.
|
|
|
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.
|
|
|
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.