仿生內(nèi)耳傳聲器的設(shè)計(jì)及研究.pdf

1、傳統(tǒng)助聽(tīng)器由于存在輔助設(shè)備繁多，工作時(shí)間有限，價(jià)格昂貴，暴露患者殘疾特征等等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題而無(wú)法滿足市場(chǎng)需求，新型助聽(tīng)器朝著全植入式的方向發(fā)展已經(jīng)是未來(lái)的趨勢(shì)，其研發(fā)涉及到多個(gè)前沿學(xué)科的交叉，目前存在很多有待解決的實(shí)際問(wèn)題。本文在中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)科研專項(xiàng)（NO.CDJZR12280012）的資助下，提出了一種基于壓電材料的全植入式仿生內(nèi)耳傳聲器，開(kāi)展了仿生內(nèi)耳傳聲器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、二氧化硅棒的流固耦合特性研究、仿生內(nèi)耳傳聲器的聲-固耦合分析

2、等方面的研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.了解不同類別助聽(tīng)器的應(yīng)用范圍，并總結(jié)各種傳統(tǒng)助聽(tīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了新型全植入式助聽(tīng)器的設(shè)計(jì)要求，提出了基于壓電材料的全植入式仿生內(nèi)耳傳聲器。
　　2.根據(jù)行波理論，進(jìn)行了仿生內(nèi)耳傳聲器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在恒流條件下計(jì)算納米棒所受的水流力大小，在交變流場(chǎng)中研究二氧化硅棒的振動(dòng)特性，得到了二氧化硅棒的位移響應(yīng)特性。
　　3.建立了生物基底膜的有限元模型，通過(guò)模態(tài)分析來(lái)說(shuō)明耳蝸的頻率選擇特

3、性，研究?jī)煞N固定模式對(duì)仿生基底膜的頻率選擇特性的影響，對(duì)兩者的不同進(jìn)行分析；指出在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，尋找一種低楊氏模量的材料來(lái)代替硅基板來(lái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)類似于生物基底膜的優(yōu)良特性的重要性。
　　4.主要針對(duì)不同頻率下的聲源激勵(lì)和兩種傳導(dǎo)介質(zhì)的條件下進(jìn)行傳聲器的聲-固耦合分析，分別得出不同邊界條件下的傳聲器位移圖，指出在空氣為介質(zhì)的前提下，隨著頻率的增加最大位移量會(huì)減小；在聲源激勵(lì)頻率為8000Hz時(shí)，傳聲器的振動(dòng)形式呈現(xiàn)復(fù)雜化，仿生基底膜上出