Projekt: Strömungsphysikalische Grundlagen der m...
Stammdaten
| Strömungsphysikalische Grundlagen der menschlichen Stimmgebung | |
| Beschreibung: | Das Projekt wurde an der Uni Erlangen begonnen und wird in Klagenfurt fortgesetzt. Das zentrale Funktionselement bei der Stimmerzeugung sind die Stimmlippen, welche einen komplexen schichtförmigen Aufbau besitzen. Durch das Zusammenspiel von subglottalem Luftdruck und aerodynamischen Prozessen werden die Stimmlippen zu Schwingungen angeregt und diese Schwingungen dann auch in Gang gehalten. Diese bei gesunden Patienten regulären Stimmlippenschwingungen gehen bei kranken Patienten in irreguläre Schwingungen über. Direkte experimentelle Untersuchungen am Kehlkopf des Menschen, um die Phonation eingehend zu analysieren, sind aufgrund der lebenswichtigen Funktion eingeschränkt möglich. Somit ist es von entscheidender Bedeutung, ein strukturmechanisches Simulationsmodell für die Stimmlippen, basierend auf einem Mehrschichtenmodell (Body-Cover-Model) zu entwickeln, um gezielte Untersuchungen durch numerische Simulationen am Computer durchführen zu können. Um die komplexe Struktur sowie die biomechanischen Eigenschaften möglichst realitätsnah nachbilden zu können, soll in diesem Teilprojekt die numerische Simulation mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode erfolgen. Die Geometrie dieses Mehrschichtenmodells wie auch die Materialparameter sollen mit Hilfe des Optimierungsverfahrens des LSOPT-Teilprojektes (Lehrstuhl für Angewandte Mathematik II, Universität Erlangen) bestimmt werden. Die so erhaltene Konfiguration der künstlichen Stimmlippen wird anschließend vom APP-Teilprojekt (Phoniatrische und Pädaudiologische Abteilung, Universität Erlangen) hergestellt. Nun gilt es in diesem Teilprojekt mit messtechnischen Verfahren die Materialparameter der hergestellten Stimmlippen zu ermitteln, um einerseits ein Maß für die Abweichungen zu den theoretisch vorgegebenen Materialparametern zu bekommen und um andererseits reale Materialparameter für die Simulation des aktiven Modells zur Verfügung zu stellen. Der zweite Teil des vorliegenden Teilantrages soll sich der Klärung der Schallanteile widmen, welche sich aus dem mechanisch induzierten Schall (Schwingung der Stimmlippen) und dem strömungsinduzierten Schall (periodischer und wirbelbedingter Anteil) zusammensetzen. Dazu werden Schallberechnungen, basierend auf den Messungen strömungsmechanischer Größen des Lehrstuhls für Strömungsmechanik (LSTM, Lehrstuhl für Strömungsmechanik Universität Erlangen), am aktiven Modell sowie, basierend auf den numerischen Simulationsergebnissen des Lehrstuhls für Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen (IMFD, Institut für Mechanik und Fluiddynamik, TU Freiberg), am passiven Modell, durchgeführt. Aus den strömungsmechanischen Messungen bzw. Simulationen werden die akustischen Quellterme ermittelt und der sich aufgrund der einzelnen Quellen einstellende Schall berechnet. Zusätzlich soll in Kooperation mit dem LSTM das aktive Modell unter Berücksichtigung der kompletten Interaktion Strömung-Strukturmechanik-Akustik numerisch auf einem Höchstleistungsrechner simuliert werden. Damit soll die Basis geschaffen werden, dass man die Analyse von normalen und pathologischen Stimmlippenschwingungen in einer numerischen Simulationsumgebung durchführen kann. |
| Schlagworte: | Menschliche Stimme, Strömung-Struktur-Akustik Interaktion |
| Kurztitel: | n.a. |
| Zeitraum: | 01.01.2008 - 31.12.2010 |
| Kontakt-Email: | manfred.kaltenbacher@uni-klu.ac.at |
| Homepage: | http://am.uni-klu.ac.at |
MitarbeiterInnen
| MitarbeiterInnen | Funktion | Zeitraum |
|---|---|---|
| Stefan Zörner (intern) |
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| Manfred Kaltenbacher (intern) |
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Zuordnung
| Organisationseinheit | ||||
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Fakultät für Technische Wissenschaften
Institut für Intelligente Systemtechnologien
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Kategorisierung
| Projekttyp | laufender Arbeitsschwerpunkt |
| Förderungstyp | Sonstiger |
| Forschungstyp |
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| Sachgebiete | |
| Forschungscluster | Kein Forschungscluster ausgewählt |
| Genderrelevanz | Genderrelevanz nicht ausgewählt |
| Projektfokus |
Klassifikationsraster der zugeordneten Organisationseinheiten:
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| Arbeitsgruppen | Keine Arbeitsgruppe ausgewählt |
Finanzierung
Kooperationen
| Organisation | Adresse | ||
|---|---|---|---|
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
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DE - 91054 Erlangen |
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Universität Freiberg
|
DE - 09599 Freiberg |
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Universitätsklinikum Erlangen
|
DE - 91058 Erlangen |
Forschungsaktivitäten
(Achtung: Externe Aktivitäten werden im Suchergebnis nicht mitangezeigt)
| Projekte | Keine verknüpften Projekte vorhanden |
| Publikationen |
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| Veranstaltungen | Keine verknüpften Veranstaltung vorhanden |
| Vorträge |
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