几何非线性对于人耳传声特性影响的数值分析

发布时间：2017-11-28 08:39

本文关键词：几何非线性对于人耳传声特性影响的数值分析

【摘要】：采用有限元单元法分析了不同的中耳静压加载下,几何非线性对于人耳传声动态特性的影响.首先建立了包含外耳道、中耳和简化耳蜗的人耳有限元模型,通过与实验数据的比对验证了模型的有效性.其次,基于有限变形理论,在几何非线性中考虑大变形和预应力对于系统刚度矩阵的影响,计算了-2.0kPa到+2.0kPa的静压加载下,鼓膜脐部和镫骨底板于0.25~8.00kHz频域内的位移响应.结果表明,当只考虑几何非线性时,中耳正压对于人耳动态特性的影响主要集中0~2.5kHz的低频段,并会导致中耳结构的软化,而负压的加载则会导致中耳结构的刚化现象.
【作者单位】：上海交通大学振动冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室;复旦大学附属中山医院;
【基金】：国家自然科学基金项目(11172168,81170910)资助
【分类号】：R339.16
【正文快照】： 人耳系统主要由耳廓、外耳道、中耳和内耳构成.其中,耳廓、外耳道和中耳的作用在于将外界的动态声激励(20μPa~10Pa)传递到内耳.由于内耳的基底膜具有频率选择性[1],因此,人耳系统的动力学特性具有较大的频率相关性.除此之外,人耳系统中的中耳部分还要承受较大的准静态压强,例

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