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文檔簡介
1、本研究基于亥姆霍茲共鳴器的理論基礎(chǔ),通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合研究強(qiáng)聲波作用下肺部的力學(xué)響應(yīng)。借助COMSOL MULTIPHYSICS數(shù)值仿真軟件構(gòu)建人類肺臟組織模型,通過模擬肺部在聲場中的響應(yīng)來研究強(qiáng)聲對生物空腔器官的作用效果和損傷機(jī)理。同時(shí),使用SD大鼠作為研究對象,利用聲學(xué)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測聲場特征,SD大鼠胸腔表面振動(dòng)位移使用高精度激光位移傳感器來測定,設(shè)計(jì)完成強(qiáng)聲的生物效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。
數(shù)值仿真結(jié)果表明,當(dāng)模型的結(jié)構(gòu)和材料簡單
2、時(shí),如只考慮空氣和肺部軟組織介質(zhì),模型聲學(xué)特性接近理想亥姆霍茲共鳴器,此時(shí)經(jīng)典集中參數(shù)系統(tǒng)共振頻率計(jì)算公式經(jīng)過修正之后可以被用于估算共振頻率。一旦考慮肺部彈性壁面,模型在聲場中不再做等容變化,共振頻率會(huì)隨著肺部壁面厚度和軟組織材料密度的不同而變化。對于更為復(fù)雜的考慮空氣、肺部彈性壁面、軟組織和骨骼四種不同材料的人肺部模型,會(huì)出現(xiàn)明顯的共振現(xiàn)象(本研究選取的材料參數(shù)下,共振頻率為121Hz),此時(shí)模型吸收聲能最多,彈性壁面振動(dòng)位移幅值最大
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