用连续流体动力学模型对声带运动建模，第一部分：推导和分析
摘要：可声带(Vocal fold，VF)运动是声音产生和言语及健康科学诊断的基础。这种运动是由空气流与弹性声带结构相互作用的结果。基于现有的集中质量模型和已知的流动性质，我们提出了一种通过二维可压缩Navier-Stokes方程与声带封面上的弹性阻尼驱动波动方程耦合来模拟运动中声带的连续形状的方法。本文中，我们不追求直接的二维数值模拟，而是通过对流动截面上的二维解进行平均，导出了减少的准一维模型方程。然后，我们分析了线性化系统关于平坦声带的振荡模式，并发现如果流动能量足以克服声带阻尼，则声带运动经历了霍普夫分叉进入时间振荡。我们还在准稳态近似下分析了进一步减少的系统，并将其结果与Titze模型中小振动范围内的声带方程进行了比较。我们的模型与Titze模型有一些相似的定性特征，但在空气流向声带输入能量的具体形式上有所不同。第二部分将展示一维准模型系统的数值问题和结果（请参见http://www.ma.utexas.edu/users/jxin的网络VF动画）。
作者：J. Xin, J. M. Hyman, Y-Y Qi
论文ID：nlin/0108039
分类：Pattern Formation and Solitons
分类简称：nlin.PS
提交时间：2007-05-23