Matematické modelování kmitů lidských hlasivek
Cíle projektu
Záměrem je nejprve podstatným způsobem rozšířit oblast použitelnosti originálního, nedávno vypracovaného aeroelestického modelu původně určeného pro modelování vzniku kmitání lidských hlasivek, tj. pro stanovení tzv. prahu fonace. Tento model je dosud založen na linearizované teorii vzájmené interakce kmitajícího tělesa a proudu vzduchu a práh fonace je v něm definován jako hranice aeroelestické stability systému. Nyní půjde o dopracování tohoto modelu rozšířením jeho platnosti i do pokritické, nelineární oblasti, což umožní numericky simulovat kmity hlasivek při vlastní fonaci. Nelineární efekty jsou způsobeny zejména rázy hlasivek a singularitami v aerodynamické části modelů při dovírání a otervírání mezihlasivkové štěrbiny během fonace. Zdokonalenýmodel umožní reálně simulovat funkci lidských hlasivek při tvorbě hlasu, včetně vlivu různých poruch a vrozených vad, a zároveň poskytne nezbytný teoretický základ pro vývoj hlasivkových protéz a umělých náhrad.
Klíčová slova
leakage-flow induced vibrationsaeroelastic instabilityflutterdivergenceself-oscilationsnumerical simulationsnonlinear dynamicsfinite element methodbiomechanics of voice
Veřejná podpora
Poskytovatel
Akademie věd České republiky
Program
Granty výrazně badatelského charakteru zaměřené na oblast výzkumu rozvíjeného v současné době zejména v AV ČR
Veřejná soutěž
Výzkumné granty 4 (SAV02004-A)
Hlavní účastníci
—
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
IAA2076401
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Mathematical modelling of human vocal folds oscillations
Anotace anglicky
The study will be focused first on substantial expansion of application possibilities of the original aeroelastic model of vocal fold oscillations. The theoretical model based on fluid-structure interaction of a compliant body and the airflow was originally developed for modelling of the phonation pressure threshold by calculation of the aeroelastic stability boundaires of the system. The model will be improved by including the the nonlinerities enabling numerical simulations of post-critical behaviourof the system and the vocal folds oscillations during phonation. Non-linear effects are caused by structural nonlinearities (mainly by collisions of the vocal folds) as well as by nonlinearities of the aerodynamic orogin when the glottis is in a closingor opening phase. The improved model will provide simulations of a real function of the human vocal folds in voice production, the influence of various inborn defects and theoretical background for development of artificial replacements.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BI - Akustika a kmity
CEP - vedlejší obor
BK - Mechanika tekutin
CEP - další vedlejší obor
FF - ORL, oftalmologie, stomatologie
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10307 - Acoustics
30206 - Otorhinolaryngology
30207 - Ophthalmology
30208 - Dentistry, oral surgery and medicine
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Byl vytvořen originální aeroelastický model samobuzených kmitů lidských hlasivek a ověřen na klinicky známých datech, které jsou modelem numericky on-line simulovány. Vytvořen byl též komplexní 3D MKP biomechanický model celého lidského hrtanu.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2004
Ukončení řešení
1. 12. 2007
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
27. 2. 2007
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP08-AV0-IA-U/02:2
Datum dodání záznamu
28. 6. 2013
Finance
Celkové uznané náklady
3 800 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
1 888 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
1 346 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
566 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
3 800 tis. Kč
Statní podpora
1 888 tis. Kč
49%
Poskytovatel
Akademie věd České republiky
CEP
BI - Akustika a kmity
Doba řešení
01. 01. 2004 - 01. 12. 2007