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悬浮振子对中耳声传播特性影响的数值研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为研究悬浮式中耳植入式助听装置中悬浮振子对中耳声传播特性的一些影响,建立了包括绑定悬浮振子的中耳有限元模型.该模型基于一无任何听力损伤病史的成年志愿者的左耳,利用CT扫描和逆向成型技术建成.模型的可靠性通过鼓膜及镫骨底板的位移计算结果与国外文献实验测得数据进行对比加以验证.研究结果表明:悬浮振子的绑定会显著恶化中耳的高频传输特性;振子输出8.9×10~5N的激振力才能激起100dB声压所对应的激振效果;振子在砧骨长突上的绑定位置离砧镫关节越近,高频段激振效果越好. 相似文献
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为研究复合材料层合板在高频噪声激励下的传声损失,首先基于一般层合板理论将层合板等效为单层各向异性板,进而基于SEA方法建立等效单层板传声损失模型,并计算模态密度、耦合损耗因子等重要输入参数,通过实验获取内损耗因子,最终计算其传声损失并和实验结果对比分析。研究结果表明:传声损失预测结果和实验值分布趋势基本一致,但由于SEA方法在低频段的局限性,以及刚度等效对层合板固有特性和辐射效率的影响,导致低频段(200 Hz~2 500 Hz)误差在3 dB以上;高频段(2 500 Hz~10 000 Hz)预测结果和实验值吻合相对较好,二者之间的误差在3 dB以内;所建立的层合板二维等效SEA模型可以为复合材料层合板在降噪设计和优化过程中,快速而且准确地预测高频噪声激励下的传声特性提供一定的帮助。 相似文献
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基于应力影响系数法的高边坡临界滑动面研究 总被引:1,自引:1,他引:0
为研究悬浮式中耳植入式助听装置中悬浮振子对中耳声传播特性的一些影响,建立了
包括绑定悬浮振子的中耳有限元模型. 该模型基于一无任何听力损伤病史的成年志愿者的
左耳,利用CT扫描和逆向成型技术建成. 模型的可靠性通过鼓膜及镫骨底板的位移计算结果
与国外文献实验测得数据进行对比加以验证. 研究结果表明:悬浮振子的绑定会显著恶化中耳
的高频传输特性;振子输出8.9\times10^5N的激振力才能激起100dB声压所
对应的激振效果;振子在砧骨长突上的绑定位置离砧镫关节越近,高频段激振效果越好. 相似文献
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建立了人体膝关节三维数字化模型,为膝关节损伤的数字化研究奠定基础;并基于有限元理论探讨、研究了膝关节损伤发生的力学机制。利用膝关节的核磁共振图像,采用专业的医学建模软件,基于3D插补法,重建膝关节三维数字化模型。建立的完整的人体膝关节三维有限元模型包括骨骼、韧带、软骨等14个主要力学承载部件,结构完整、形态逼真。本文所建的模型高度模拟了膝关节的结构与材料特性,具有空间结构测量准确性高、单元划分精细等特点。通过应力和应变测试验证了模型的有效性,模型可以重复使用,可以用此模型来研究膝关节损伤的力学机制。 相似文献
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蜗窗驱动是实现中耳听力装置与耳蜗耦合的新途径. 利用外耳道、中耳和耳蜗集成有限元模型, 分别模拟外耳道声激励经听骨链、前庭窗传入内耳的正向传递过程和蜗窗机械激励在耳中逆向传递过程, 计算获得中耳和耳蜗的传递函数. 比较蜗窗激励和外耳道激励下耳蜗基底膜的振动, 提出了以基底膜最佳反应部位位移相等为准则的蜗窗等效激励力计算方法. 理论计算获得的蜗窗等效激励力与相关文献根据实验数据预测结果一致. 计算结果还表明耳蜗窗正、逆向激励时, 基底膜上最佳反应部位无变化, 但在蜗窗逆向激励耳蜗时, 低频下驱动基底膜运动的效率比高频时低. 所获得的理论结果可为蜗窗驱动的听力装置设计和现有装置的应用提供参考. 相似文献
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蜂窝层芯夹层板结构振动与传声特性研究 总被引:6,自引:0,他引:6
蜂窝层芯夹层板应用于飞行器、高速列车等交通工具的主体及底板结构时需要考虑其振动及隔声特性. 针对声压激励下的四边简支蜂窝层芯夹层板结构,应用基于Reissner夹层板理论的结构振动方程建立了的声振耦合理论模型(声压以简支模态双级数的形式引入振动控制方程),结合流固耦合条件求解了声振耦合系统控制方程,应用有限元模拟对理论预测进行了验证. 基于理论模型的数值计算结果,系统研究了蜂窝层芯夹层板结构的振动特性和传声特性,刻画了层芯厚度、蜂窝壁厚、夹层板面内尺寸和声压入射角度等关键系统参数对夹层板振动和传声特性的影响,为此类结构的工程优化设计提供了必要的理论参考. 相似文献
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耳是人体重要的听觉器官. 人耳是一个典型的在声波激励下的传导振动,继而将振动转变成听神经纤维的脉冲发放结构. 建立完整有效的人耳结构生物力学模型,研究它的生物动力学行为,有助于我们认识和分析人耳的传音及感音机理,研究人耳病理状态下和手术后的传声及感音机制的变化,进一步为研究相关临床疾病的生物力学机制提供理论依据. 本文总结了人耳听力系统生物力学模型及临床应用的研究进展,并展望了今后的研究工作. 相似文献
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Numerical analysis of ossicular chain lesion of human ear 总被引:1,自引:0,他引:1
Abstract Lesion of ossicular chain is a common ear disease impairing the sense of hearing. A comprehensive numerical model of human ear can provide better understanding of sound transmission. In this study, we propose a three-dimensional finite element model of human ear that incorporates the canal, tympanic membrane, ossicular bones, middle ear suspensory ligaments/muscles, middle ear cavity and inner ear fluid. Numerical analysis is conducted and employed to predict the effects of middle ear cavity, malleus handle defect, hypoplasia of the long process of incus, and stapedial crus defect on sound transmission. The present finite element model is shown to be reasonable in predicting the ossicular mechanics of human ear. 相似文献
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The heat transfer dissipation from a horizontal rectangular fin embedded with square perforations of two orientations under natural convection is numerically investigated. The parameters considered in this investigation are the geometrical dimensions and the orientations of the perforation. A comparison between heat dissipation of the fin with variable orientations of the perforations is presented. It is found that the heat dissipation enhancement from a fin with square perforation parallel to the fin base was more than that of fin with inclined square perforation. The problem of this study was numerically solved using the variational approach finite element technique. 相似文献
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《力学快报》2022,12(2):100331
The three-dimensional (3D) model of the middle ear is of great significance to the research of middle ear related diseases. The particular focus of this work is to simulate the impact of aircraft altitude and speed changes on the tympanic membrane (TM) during the descent phase, so as to analyze the pathogenesis of aero-otitis media and the mechanical response characteristics of TM under static pressure. The simulations showed that the stress and strain of TM increase as the altitude difference and speed of the aircraft increase, and the maximum stress and strain areas are consistent with the clinical observation of TM hyperemia. Therefore, among many prevention and treatment measures of aero-otitis media, it is a therapeutic method to directly balance the pressure difference between the inner and outer TM. 相似文献
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Abdullah H. M. AlEssa 《Archive of Applied Mechanics (Ingenieur Archiv)》2009,79(8):741-751
Heat transfer dissipation from a horizontal rectangular fin embedded with equilateral triangular perforations is computed
numerically using one-dimensional finite element technique. The bases of the triangles are parallel and toward the fin base.
The body of the fin is discretized into a number of subdivisions (finite elements). The number of these elements can be altered
as required according to the automatic mesh generation. The heat dissipation of the perforated fin is computed and compared
with that of the solid one of the same dimensions and same thermal properties. The comparison refers to acceptable results
and heat dissipation enhancement due to certain perforation. 相似文献
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检验人工听骨力学性质的解析方法 总被引:2,自引:0,他引:2
传导性耳聋多由鼓膜或听骨链病变所致,人工中耳已在临床上广泛应用于传导性耳聋治疗.
根据人工中耳结构试验和力学假设,用变分原理建立在任意时刻$t$点,人工鼓膜受迫振动位
移与激发声压的关系,推导控制方程. 采用分离变量法及贝塞尔函数对方程求解,得到鼓膜
和听骨位移的解析解. 通过与文献试验数据比较,感觉曲线形状与走势基本一致,证明了该方程
是正确的,能够反映声音的传导机制. 利用方程计算得到:质量小的材料传音效果
好于质量大的;
顶盘面积一定时,质量为某一特定值时传音效果更佳; 该结果与相关文献的试验结果相
符合. 研究表明: 该方程对于人工中耳数据的获得非常方便,并且能够优化人工听
骨材料,特别是对质量的控制能达到科学的效果,避免测量因素及其他因素的干扰.
该方法为耳生物力学的研究及应用提供了新的视点. 相似文献