导读:本文包含了流体结构耦合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:轻流体-Mindlin板-重流体,声辐射,隔声量
流体结构耦合论文文献综述
张凯,林天然[1]（2019）在《加强筋对轻流体-Mindlin板-重流体耦合结构声传播特性的影响研究》一文中研究指出本文通过建立轻流体-加筋Mindlin厚板-重流体耦合模型,研究了加强筋对板声传播特性的影响。由于水下工程结构通常内部与轻流体(空气)而外部与重流体(水)耦合,本文考虑了镶嵌在无限障板上简支矩形加筋Mindlin厚板与轻-重流体耦合并建立了相应理论模型。通过该模型计算在平面声波激励下加筋Mindlin板对无限水域的声辐射特性,以及板在轻重流体共同作用下的隔声特性。研究结果对潜水艇等复杂大型水下工程结构声学设计具有理论指导意义。(本文来源于《第十叁届全国振动理论及应用学术会议论文集》期刊2019-11-09）
向羽,刘彬,张树哲,李俊峰,魏培[2]（2018）在《点阵结构空气舵及内部流体热流固耦合研究》一文中研究指出开展了钛合金TC4材料激光粉末床熔融(LPBF)工艺研究,在此基础上设计了多孔轻质空气舵模型,并基于有限差分法(FDM),采用叁维流固耦合共轭传热数值计算方法,利用流体体积法(VOF)追踪流体自由液面,研究了典型的点阵夹层结构的空气舵内部冷却液动态换热过程的相互影响过程,考虑了冷却液与钛合金材料蒙皮间的耦合传热及湍流换热。结果表明,空气舵的内部流体压强随速度的增加而增加,从而导致流体出口的速度增加。当压强增加到一定程度时,流体的出口以水柱形式喷出。虽然较大的流体速度可以带走较多的热量,但是影响远小于对压强的影响。综合考虑空气舵的服役要求,获得了合适的冷却水入口速度。(本文来源于《宇航总体技术》期刊2018年06期）
李伟忠,王文全[3]（2018）在《基于有限元浸入边界-格子Boltzmann方法的流体与超弹性柔性结构的耦合运动研究》一文中研究指出基于分子动理论的格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)是通过微观的分子运动力学推导演化而来的,具有清晰的物理背景、并行特性、易于处理边界条件和实现程序实施,以及计算稳定的优点。浸入边界法(Immersed Boundary Method,IBM)对模拟大变形柔性结构与流体相互作用问题具有极大优越性。由于LBM与IBM使用的都是笛卡尔网格系统,本文有效的结合LBM和IBM二者的优势,得到了一种计算稳定、高效的有限元浸入边界-格子Boltzmann方法。其中固体采用超弹性材料,利用等参有限叁角形单元法求解;流体为不可压缩牛顿流体,利用不含外力项的格子Boltzmann-BGK方程进行快速求解;柔性结构与流体间的相互耦合使用隐式力浸入边界法进行计算。对柔性挡水板和柔性悬臂梁的流固耦合振动进行计算,并将计算结果同其它文献计算结果进行比较,验证该耦合计算方法的可靠性。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25）
余世明,潘雄平,陈伟锋,仇翔,杨马英[4]（2018）在《基于偏差耦合结构的计量泵组流体比例投加控制》一文中研究指出在精细化工流体投加工艺中,计量泵组多种原料比例投加高精度控制是核心问题。针对传统工艺中采用一对一式和主从式的投加控制方式存在的控制精度低、稳定性差的问题,提出一种基于偏差耦合结构的控制方式,并加入速度补偿器。经仿真实验结果对比表明,基于偏差耦合结构的泵组控制系统在有负载扰动等干扰下控制精度高,稳定性好。与传统控制方式相比,系统可靠性高、控制性能更优。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2018年09期）
胡璐[5]（2018）在《粘性流体环境下复杂孔梁结构流固耦合振动特性研究》一文中研究指出开孔和V型悬臂梁作为两种重要的柔性梁结构,在以原子力显微镜(AFM)为代表的检测系统、微纳机械传感/执行器、能量采集器及仿生推进器中得到了广泛应用,该类复杂孔梁结构通常在粘性流体环境下实现精密检测、传感与性能表征,同时也会使得结构的流固耦合振动特性更为复杂,直接影响器件或系统的动态性能。本文针对开孔和V型悬臂梁结构的流固耦合振动特性开展了研究,通过求解二维Navier-Stokes方程得到了用于描述结构所受流体载荷的水动力函数,基于Euler-Bernoulli梁理论建立了结构的流固耦合动力学模型并在水环境下开展了实验验证。本文主要的研究内容和结论如下:(1)建立了开孔悬臂梁结构的流固耦合振动模型,通过二维CFD分析确定了水动力函数关于频率参数的表达式,结果表明,振动频率增大,开孔梁结构所受附加质量力和流体阻尼力均减小;理论分析得到了结构的频率响应特性。在水环境下开展了不同几何尺寸的开孔悬臂梁振动实验研究,验证了水动力函数表达式及流固耦合动力学模型。(2)针对V型结构截面孔宽比连续变化的几何特征,建立了粘性流体环境下V型悬臂梁结构的流固耦合动力学模型,导出了基于截面孔宽比参数的梁结构的修正水动力函数,确定了孔宽比和频率参数影响下V型悬臂梁结构的水动力函数,结果表明,截面孔宽比和频率参数的增大都将导致结构所受附加质量力和流体阻尼力的减小;开展了V型悬臂梁流固耦合振动的叁维数值研究,验证了二维流场分析的合理性及修正水动力函数的准确性。(3)研究了大振幅振动时流场的非线性效应对V型悬臂梁结构所受水动力载荷的影响,引入振幅参数进一步修正了V型梁结构的水动力函数,完善了由截面孔宽比、频率及振幅参数共同确定的水动力函数修正表达式,研究发现,振动幅值对V型悬臂梁结构所受附加质量力的影响较小,而对非线性流体阻尼力的影响显着:非线性流体阻尼力随振动幅值的增大而明显增大;设计了多种不同几何尺寸的V型梁结构,开展了V型悬臂梁结构从小振幅到大振幅振动的实验研究,验证了基于截面孔宽比和振幅参数修正的流固耦合动力学模型。本文的研究结果可以为复杂孔梁结构的工程设计和商业应用提供一定的理论参考和依据。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-05-01）
刘义鑫[6]（2018）在《压剪荷载作用下注入流体致岩体结构劣化与其渗透性耦合作用机理研究》一文中研究指出注入流体广泛存在于工程应用中,如非常规油气资源与地热资源的开采过程中的水力压裂。然而,针对流体注入地层影响其力学特性的研究主要集中于对工程现场的监测监控,对其机理分析较少,通过室内试验研究注入流体影响工程岩体力学性质尤为重要。因此,本文基于流体注入工程岩体这一工程背景,提出了剪切荷载作用下岩体注入流体致其结构劣化与渗透性耦合作用室内物理模拟试验手段,并自主研发煤岩剪切—渗流耦合试验系统,以完整砂岩试件与含结构面相似材料试件为研究对象,系统开展了流体注入完整岩石形成局部渗透压、流体在压力作用下渗入岩石、流体注入或渗入闭合或未充填岩体裂隙、流体注入或渗入充填岩体裂隙系列试验,并结合岩石力学、断裂力学、地下水动力学与渗流理论,探讨了流体注入对岩体剪切力学性质劣化的作用机制。基于上述研究,主要研究成果如下:(1)基于流体注入工程岩体施工过程,提出剪切荷载作用下岩体注入流体致其结构劣化与渗透性耦合作用系统物理模拟试验方法,并自主研制煤岩剪切-渗流耦合试验系统,为开展流体注入过程中工程岩体力学参数演化规律研究提供了一种可于室内实现的技术手段;(2)针对完整砂岩开展了不同注水压力和不同剪应力条件下的流体注入过程物理模拟试验研究,探讨了砂岩的剪切力学行为与注水压力间的耦合作用机理,对完整砂岩在剪切荷载作用下流体注入致结构劣化与渗透性耦合作用进行分析,总结了砂岩的裂纹扩展及其损伤破断特征演化规律;(3)针对完整砂岩开展了不同含水状态、不同孔隙水压和不同法向应力条件下的直剪物理模拟试验,分析了流体渗入砂岩过程中随其含水状态变化,砂岩剪切力学参数演化规律与结构损伤机理,提出了利用空间变异函数特征参数对断裂结构面各向异性量化表征方法,揭示了流体入渗岩体过程中其剪切力学行为的劣化机制;(4)利用无充填结构面相似材料试件开展了不同断裂方式、不同剪切方向和不同注水状态条件下无充填结构面岩体直剪物理模拟试验,探讨了力学参数随剪切位移的变化趋势以及结构面损伤机理,利用变异函数特征参数对结构面的有效表征,提出了基于结构面变异函数基台值与变程值的剪切峰值强度准则,建立了含两级粗糙度结构面的剪切力学模型;(5)利用充填结构面相似材料试件开展了不同充填厚度、不同充填材料和不同充填粒径条件下的充填结构面岩体直剪物理模拟试验,分析了充填物性质对含结构面岩体剪切力学性质的影响规律,提出了充填物在压剪荷载作用下随充填厚度增大的裂纹扩展模式演化规律,并进一步探讨了注水对充填结构面岩体剪切力学性质的劣化机制。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-04-01）
胡璐,闫寒,张文明,彭志科,孟光[7]（2018）在《黏性流体环境下Ⅴ型悬臂梁结构流固耦合振动特性研究》一文中研究指出Ⅴ型悬臂梁结构在原子力显微镜、微纳机械传感器件中得到了广泛应用,该结构通常在黏性流体环境下实现精密检测、传感与性能表征,同时也会使得结构的流固耦合振动特性更为复杂,直接影响器件的动态性能.本文针对Ⅴ型结构变截面、变刚度等复杂几何特征,建立了黏性流体环境下Ⅴ型悬臂梁结构的流固耦合动力学模型,导出了基于截面孔宽比参数的梁结构的修正水动力函数,确定了截面孔宽比和频率参数影响下Ⅴ型悬臂梁结构的水动力函数;理论分析得到了黏性流体中Ⅴ型梁结构的频率响应特性.同时,设计了多种不同几何尺寸的Ⅴ型梁结构,并在水环境中开展了实验验证,结果表明,实验所得频率响应与理论分析结果吻合较好,验证了Ⅴ型梁结构水动力函数修正表达式及流固耦合动力学模型.此外,基于该流固耦合动力学模型,详细分析了不同流体黏度、Ⅴ型梁角度及尺寸变化对耦合系统振动特性的影响.(本文来源于《力学学报》期刊2018年03期）
董帝渤[8]（2016）在《仿生柔性结构与流体耦合系统的数值方法及运动机理研究》一文中研究指出经略海洋,装备为先。作为海洋装备中的新星,水下机器人于近年来在海洋开发、海洋管理、海洋安全等方面扮演着愈加重要的角色,尤其在海洋环境观测、海底地貌扫描、水下管道检修、事故应急、武器运载、目标侦查等领域广受青睐。以鱼类等海洋生物为仿生原型的水下机器人具有优越的运动灵活性、目标隐蔽性和环境适应性等诸多天然优点,能够有效弥补常规螺旋桨动力推进所带来的机械效率低、噪声高、抗环境扰动能力弱等短板,因此成为研究热点。然而,与自然环境中的仿生原型相比,当前的仿生机器在运动性能等方面依然相形见绌,多数表现得形似而神不似,究其根源,主要在于未能精准、科学地认识和利用仿生原型的运动机理。可见,解决这个矛盾的前提和有效科学路径在于深入揭示海洋生物基于流体动力的运动机理。鱼类游动等海洋生物的运动行为,本质上是柔性结构(躯体、翼、鳍等)与流体耦合系统的动力学行为。为此,本文从揭示仿生柔性结构与流体耦合系统运动机理的源头展开研究,发展了一种适用于模拟柔性结构与粘性流体耦合作用的数值方法,并基于该方法仿真研究了叁个由自然界中的生物体-流体耦合运动现象抽象而来的物理模型,包括多柔性板绕流系统、柔性板与弹性圆柱串列绕流系统、仿水母柔性喷射推进,并对其内在的机理进行了深入分析。本文首先建立了一种基于分域异构并行策略的流固耦合数值方法。在该数值方法中,流体域、结构域和边界域这叁个数值区间分别采用了不同的数值算法进行求解。其中,粘性流体的数值求解采用的是格子玻尔兹曼法,柔性结构边界则根据研究对象是否具有被动变形运动而采用直接受力法、有限元法等不同方法,流体与结构边界的动力学参数耦合计算则采用沉浸边界法。通过DPIV实验和数值仿真研究了圆柱绕流、柔性板绕流等经典验证性问题,验证了所建立的数值方法适用于二维和叁维流固耦合系统的计算模拟。其次,基于所建立的数值方法,研究了均匀来流中双柔性板串列与并排叁维流固耦合系统的运动机理。通过仿真,发现了串列双柔性板系统的绕流存在逆向水动力学特性,即下游柔性板在拍动幅值和阻力方面总是大于上游柔性板,两者之差随流向间距的增大而减小;发现了并排双柔性板的运动存在叁种典型拍动模态,即单板模态、对称模态和独立模态。通过涡量识别,发现了串列双柔性板绕流系统中存在合并脱涡和分离脱涡这两种模式;而并排双柔性板绕流中则存在叁种尾涡模式,即合并涡、对称涡和独立涡模式,这分别对应于叁种拍动模态。通过流场与结构运动的时间历程分析,初步建立了流动特征与结构动力学特性之间的物理关联,揭示了叁维双柔性板绕流系统的运动机理。再次,基于所建立的数值方法,研究了均匀来流中柔性板与弹性圆柱串列流固耦合系统的运动机理。研究发现了无论圆柱处于柔性板的上游或下游,其振动都可能出现减弱、增强和抑制这叁种状态。当柔性板置于圆柱下游时,柔性板的运动存在逆向拍动、正向拍动和偏斜拍动这叁种形态;柔性板与圆柱尾涡存在两种耦合模式,即积极模式和消极模式,其中积极模式下的双排“2S”形态有利于柔性板的减阻。当柔性板置于圆柱上游时,柔性板的运动呈现出双稳定性特征,包括伸直模态和大幅稳定拍动模态;圆柱与柔性板尾涡存在叁种耦合模式,即浸没模式、蛇形穿越模式和截断模式,其中,蛇形穿越模式有利于圆柱实现增振和减阻,其最大增振幅度和最大减阻幅度分别为7.84%和12.91%,而浸没模式和截断模式则会减弱甚至是抑制圆柱振动同时实现大幅度减阻,其最大减振幅度和最大减阻幅度分别为88.26%和57.95%。通过流场与结构运动的时间历程分析,初步建立了流动特征与结构动力学特性之间的物理关联,揭示了柔性板与弹性圆柱绕流系统的运动机理。最后,基于所建立的数值方法,研究了仿生水母基于躯体主动柔性变形的推进机理。结果表明:变形雷诺数和波形系数的提高有利于大幅提升仿生水母的推进力和位移,其最高单位周期位移为2.13倍体长,最高推进效率约为17.63%;躯体柔性变形的时间非对称性有利于推进位移的提升,无论是采取“快缩慢张”还是“慢缩快张”的柔性变形模式,仿生水母都能实现有效推进;仿生水母推进过程中的惯性滑行行为有利于提高单位周期推进位移。基于结构与流场运动的时间历程分析,初步建立了柔性变形、流动特征和推进性能之间的物理关联,揭示了仿生水母实现有效推进与优化推进性能的内在机理。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-12-01）
刘佳伟[9]（2016）在《高超声速飞行器热结构流体—结构—热多场耦合计算仿真》一文中研究指出高超声速飞行器由于其极高的军事应用价值,近些年得到了极大的发展。极高飞行速度下飞行器热防护结构的流体-结构-热的双向耦合效应十分明显,由于耦合过程十分复杂,目前这方面针对性的研究还比较欠缺。针对这个问题,在进行详细理论分析的基础上,通过APDL编程和对CFX及ANSYS的二次开发实现了流体-结构-热多场双向耦合计算方法。流体-结构-热多场双向耦合仿真计算方法的建立使得计算仿真能更加真实地模拟飞行器飞行环境,对高超声速飞行器的热防护结构设计工作具有重要的指导意义。针对高超飞行器关键的热结构-空气舵进行了单向耦合计算仿真,分析了空气舵考虑热壁面影响下的在整个弹道上的热应力和变形,指出了对飞行器关键结构进行多场双向耦合的必要性。对多场双向耦合的物理关系进行了进一步的梳理和完善,建立了一个复杂程度可接受的流体-结构-热多场双向耦合的物理模型。在建立的物理模型之上,通过分析流体域和结构域中数学控制方程的特性,得到了在耦合边界上两个域的方程应该满足的边界条件,建立了多场双向耦合计算的数学模型。采用适用于热流和总力传递的整体守恒插值方法及适用于温度和位移的保形插值方法,使用APDL编写了采用CFX和ANSYS进行多场双向耦合求解的流程控制程序和数据接口程序,以用于流体-结构-热的双向耦合计算仿真。应用多场双向耦合求解程序对弧形板进行了仿真。计算发现,流体域和结构域之间的耦合效应将会使弧形板的行为相对于不考虑耦合时发生显着的变化,结果表明耦合效应将会使弧形板的变形急剧恶化,并可能最终发生损坏。用多场双向耦合计算程序对采用了高温合金GH3230材料的头锥进气道前缘进行了热防护性能的考核。结果表明,进气道结构中部的最大应力可以达到0.24GPa,此时这点的温度达到了1013K,高温合金材料此温度下的许用应力为320MPa,因此进气道前缘结构在计算的时间中不会产生损坏。期间进气道前缘的变形量较大,最大变形量约为2.1-2.3mm。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
马剑威[10]（2016）在《螺旋耳蜗感音系统中多结构与流体耦合动力学行为研究》一文中研究指出人耳耳蜗感音机制的研究是人类一个重大的医学难题。基底膜是感音系统中支撑耳蜗其他生物组织的基础结构,迄今为止,对耳蜗关键的宏观结构——基底膜的振动模式,人类科学家们尚未达成共识,而基底膜的振动模式是诠释耳蜗感音机理的首要关键性科学问题。自从诺贝尔获奖者Bekesy通过新鲜颞骨测试基底膜的运动,提出了着名的行波理论以来,之后许多科学家发现很多试验中基底膜振动现象无法通过行波理论得到解释(详见国内外研究现状)。此外,通过试验获得人活体中低频下基底膜与蜗腔内的淋巴液相互作用的运动过程是非常困难的,特别是耳蜗顶端空间的狭窄和组织结构的复杂,试验需要截开基底膜上的其他组织才能测得耳蜗顶端基底膜的振动,这就会完全破坏整个耳蜗腔体内的生理环境,导致无法获得耳蜗内感音结构基底膜低频下真实的振动行为。而且Bekesy的实验中也缺乏基底膜在低频下的测试数据。由于对内耳耳蜗主体(支撑)结构基底膜振动模式存在质疑,导致耳蜗的感音机理尚未完全清楚。对感音神经性耳聋的治疗仅限于助听器和人工耳蜗植入,其只能部分改善听力,而并非真正意义上的自主听觉功能恢复。同时电子耳蜗植入存在适应症以及耳蜗神经元会进一步变性最终导致一部分患者重新走回无声世界。人耳耳蜗感音系统是在声波激励下集流体和固体耦合为一体,且在多物理场环境下相互作用的相当精细且复杂的非线性运动动力系统,对于这样一个复杂的生物结构动力系统,本文基于多学科交叉的优势,引入力学、结构分析和电学的原理、分析思路和方法,建立了耳蜗系统生物力学模型,包括理论的解析分析模型和数值仿真模型,并进行了频域计算分析和计算时域分析,从宏观到微观,反映耳蜗感音过程中的流-固-电耦合联合运动的力学行为,不仅全面的重现了耳蜗主体结构基底膜的运动,并得到了一些新的发现和结论。本文主要创新和研究工作如下:1、为了揭示基底膜振动频率和结构尺寸以及物理性质之间的组构关系及物理规律,引入螺旋坐标系,建立了螺旋耳蜗内淋巴液与基底膜耦合振动频散方程,描述了基底膜的行波振动频率与耳蜗尺寸和基底膜力学性质的本征关系,同时发现:(1)基底膜的频散特性在行波传播不同区域下受到的主要影响因素不同。长波区域下基底膜的振动频率与其刚度和耳蜗腔体高度相关,且随着刚度和耳蜗腔体高度的增大而呈非线性增大趋势,此区域下基底膜的刚度与耳蜗腔体高度对声波频率有协同调制作用,且基底膜刚度对频散作用的影响较耳蜗腔体高度的影响更大。(2)短波区域下基底膜的振动频率与其刚度和阻尼相关,且随着刚度的增加而呈非线性增大趋势,随阻尼的增加而呈非线性降低趋势,此区域下基底膜刚度与阻尼对声波频率有相互抑制调制作用,且基底膜刚度对频散作用的影响较阻尼的影响更大。(3)截止区域下基底膜本身的物理特性对声波频率不再具有调制作用,这是由于淋巴液和基底膜之间的流固耦合作用非常弱,当淋巴液密度、耳蜗腔体高度以及基底膜的质量确定时,波数为一常数,且波数与频率不再相关。2、为了揭示耳蜗内淋巴液流场与和耳蜗结构尺寸之间的组构关系及物理规律,采用分离变量法和保角变换推导了耳蜗中各阶流体运动的速度势函数和基底膜上压力场分布公式,并发现耳蜗的螺旋形状和基底膜宽度对耳蜗内相对压强分布都有显着地影响,这种影响使得基底膜上压力沿径向分布不再相同,而是对应不同阶呈现不同的分布形式,在靠近蜗孔处(低频敏感区),第一阶压力分布形式起主导作用。3、为了揭示耳蜗内结构尺寸、物理性质与淋巴液之间的组构关系及物理规律,对耳蜗螺旋中心曲线的曲率和挠率进行了参数化建模,推导建立叁维螺旋耳蜗流-固耦合力学模型,并采用WKB方法求解了耳蜗内淋巴液压强的空间分布以及基底膜振动随频率变化关系,分析了曲率和挠率对流场压强以及基底膜振动行为的影响,从而发现耳蜗的螺旋形状能减少流体运动的惯性阻尼,在顶端处,阻尼降低最显着,耳蜗的螺旋形状使得流场压强沿径向呈现偏态非对称分布的特征,靠近耳蜗顶端,偏态分布特征越显着。此外,耳蜗的螺旋形状对基底膜低频下的振动影响显着,且沿着耳蜗曲率和挠率增加的方向,影响逐渐增大。4、基于真实人耳右耳耳蜗的新鲜颞骨标本,通过CT扫描并结合上海第叁代中能同步光源成像技术得到DICOM数据,将其导入MIMICS进行图像的分割和处理,随后导入Geomagics软件进行细分、降噪、曲面拟合和光顺化处理,形成实体模型,并最终导入COMSOL中进行多物理场的仿真,构建了一个符合人耳耳蜗真实空间形态(螺旋形体)、生物材料活性(基底膜各向异性、圆窗粘弹性)和生理环境(淋巴液可压缩、粘性)下的叁维耳蜗数值仿真模型(目前为止,国内外尚未见此类值仿真模型的报道)。5、基于建立的真实空间形态、生物材料活性和吻合实际生理环境的叁维耳蜗数值仿真模型,进行了频域计算分析,模拟了不同感知频率下耳蜗内外淋巴液流场的压强变化规律和基底膜的沿空间变化的振动规律,不仅重现了诺贝尔获奖者Bekesy提出的基底膜行波振动行为,而且得到一个惊喜的新发现:在低频下,基底膜产生了驻波的振动模式,这一发现到目前为止尚未见报道,这刚好弥补了以往试验所缺乏的基底膜低频振动数据,同时回答了多年来科学家们通过实验提出对行波的种种质疑的问题(详见4.4.3小节)。6、基于已建立的耳蜗数值仿真模型,进一步开展了时域计算分析,模拟了耳蜗感受纯音激励过程中基底膜和骨质螺旋板的位移、速度和应力,以及外淋巴液的压强和速度的动态变化规律,刻画了耳蜗感音系统的动态响应过程。此外,分析了耳蜗在感知常见声音信号时基底膜的时域振动特性,并发现:(1)如果以速度作为耳蜗感音敏感行为的分析指标,骨质螺旋板可以代替基底膜来研究耳蜗的被动力学特性。由于骨质螺旋板承担了耳蜗内大量流体的质量和压强作用,使得骨质螺旋板产生的应力非常大,随着感音过程的进行,骨质螺旋板的应力逐渐由底端向顶端进行传递,在达到顶端时,由于无法及时消散,此时骨质螺旋板上的应力分布从顶部和底部向基底膜扩展,基底膜跨中位置出现较大的应力集中,基底膜会产生较大的变形,因此,可以预测基底膜的顶端区域和底端区域最容易发生破坏,人耳最容易丧失掉最低和最高的声音感知频率。(2)耳蜗对敲击音的感知会引发基底膜底端和顶端区域发生先后共同的振动行为,而这种振动行为可能使得我们的耳朵对所听到的敲击音过后有短暂的回顾记忆功能,而这可能解释了婴儿学习发声的基础是依赖于耳蜗对声音有短暂的回顾记忆功能。(3)耳蜗对马路环境噪音的感知会引起基底膜多个不同位置同时发生不规则的振动,而这种振动行为易造成人耳不愉快的听觉感受,因此,可以预见如果长时间暴露在噪音环境中,一方面易对基底膜造成疲劳受损,另一方面会给人们带来精神上的伤害。(4)耳蜗对优美乐曲的感知会引起基底膜多个位置同时发生规则的振动,而这种振动行为易引发声音的共鸣感知,给人的听觉带来愉快的感受,尽管如此,但是如果长时间暴露在乐曲声音环境中,同样会对基底膜造成疲劳受损,从而给人带来听觉疲劳。(5)耳蜗对两人在不同频率上的声音进行感知会引起基底膜不同位置发生不等幅值的振动,这种振动行为使得人们可以区分不同频率的声音,从而辨认出不同的发声对象,而当耳蜗对两人在同一频率上的声音进行感知时会引起基底膜同一位置发生大幅值振动,这种振动行为将使得人们难易对不同声音对象进行辨别,从而易造成听觉上的混淆。7、基于已建立的耳蜗被动感音数值仿真模型,引入主动感音机制,建立了反映耳蜗主动感音过程下的“流-固-电”耦合分析模型,分析了耳蜗主动机制的主要影响因素以及耳蜗主动感音下的非线性力学特征,并发现:(1)耳蜗内主动机制的产生受到多个因素的影响。耳蜗内纵向电路环境、静纤毛的最大饱和电导、外毛细胞倾斜投影距离对耳蜗感音的敏感性和感音特征频率影响较为显着;耳蜗内力电耦合系数和外毛细胞刚度对耳蜗感音的敏感性影响较为显着,对感音特征频率影响较小;耳蜗内静纤毛刚度对感音特征频率影响较大,对耳蜗感音敏感性几乎不影响。(2)耳蜗中存在非线性的感音行为。耳蜗对低响度的声音有自主放大功能,使得人耳在聆听微弱声音时也能有较为敏感的感知能力;耳蜗对高响度的声音有自主减弱功能,从而保护人耳不受外界高强度声音的刺激导致感音结构易损伤;耳蜗对对高响度的声音有压缩限制功能,限制感音结构的过快响应,从而使得感音结构能在生理所能承受的响应速度范围内进行声音感知。(3)双音抑制现象存在于人耳对两种同时存在的声音进行感知的行为当中。不同频率的干扰音对人耳感知的探测音响应都有抑制作用,且干扰音的强度越大,这种抑制作用越明显。低频干扰音虽然抑制作用相对较小,但使得响应随着声压级增大的非线性压缩效应不再明显。(4)耳蜗作为一个复杂的非线性系统,谐波失真现象无法避免。谐波的产生使得基底膜发生复杂的振动形式,而这种振动形式使得人耳能感知到失真的声音。当高阶的谐波所带来声音的集聚性和趋同性时,人耳将很难对不同频率的失真声音以及原有主音进行分辨。(5)对于双纯音刺激,人耳可以感知一些失真音调,这些失真音调跟主音密切相关,主要以两主音频率的线性组合形式出现(nf1+mf2,其中n和m为正整数),尤其以2f1-f2频率的失真音调最为显着,两主音频率相差越大,失真音调的频率调谐范围越大。人耳在感受主音的同时,也能听到失真的音调,这使得感受的主音更加饱满且更加入耳。8、基于已建立的耳蜗主动感音数值仿真模型,模拟了感音神经性耳聋多种致病因素引起的基底膜结构性的破坏、圆窗硬化、外毛细胞损坏以及外淋巴瘘现象,分析了耳蜗内这些异常的不同程度的病理状态对感音结构基底膜力学行为的影响,并发现:(1)基底膜发生破裂和结构增厚时不仅使不同频率下的特征位置发生改变,甚至出现多个频率在同一位置达到共振的情况,且尤以顶端区域发生的基底膜速度响应降低较为显着,从而造成人们沟通信息的声音在耳蜗中的延迟感知问题。(2)植入式人工耳蜗固定于圆窗处会使得耳蜗在全频段感音过程中的听力损失在13-25dB范围内,且低频下的听力损失较高频更为严重。当组织纤维化和骨质增生问题较为严重时,特征频率下的听力损失可达到50dB,这将会严重影响耳蜗听觉的感知。(3)外毛细胞功能性丧失、结构受损以及完全缺失,这将对耳蜗的感音过程造成严重的影响,且外毛细胞的完全缺失对耳蜗听力感知的影响最大。不同位置处外毛细胞的损坏对该位置决定的特征频率下的听力损失影响最大。(4)卵圆窗处发生外淋巴瘘现象时使得基底膜特征频率下的位移响应显着降低,而圆窗发生外淋巴液瘘时,基底膜的位移响应不受影响。耳蜗腔体内沿纵向不同位置处发生外淋巴瘘时,只对该区域范围内基底膜特征频率下的位移响应影响较大。(本文来源于《上海大学》期刊2016-09-01）
流体结构耦合论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
开展了钛合金TC4材料激光粉末床熔融(LPBF)工艺研究,在此基础上设计了多孔轻质空气舵模型,并基于有限差分法(FDM),采用叁维流固耦合共轭传热数值计算方法,利用流体体积法(VOF)追踪流体自由液面,研究了典型的点阵夹层结构的空气舵内部冷却液动态换热过程的相互影响过程,考虑了冷却液与钛合金材料蒙皮间的耦合传热及湍流换热。结果表明,空气舵的内部流体压强随速度的增加而增加,从而导致流体出口的速度增加。当压强增加到一定程度时,流体的出口以水柱形式喷出。虽然较大的流体速度可以带走较多的热量,但是影响远小于对压强的影响。综合考虑空气舵的服役要求,获得了合适的冷却水入口速度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
流体结构耦合论文参考文献
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标签：轻流体-Mindlin板-重流体; 声辐射; 隔声量;