仿生內(nèi)耳傳聲器的設(shè)計及研究.pdf

1、傳統(tǒng)助聽器由于存在輔助設(shè)備繁多，工作時間有限，價格昂貴，暴露患者殘疾特征等等現(xiàn)實(shí)問題而無法滿足市場需求，新型助聽器朝著全植入式的方向發(fā)展已經(jīng)是未來的趨勢，其研發(fā)涉及到多個前沿學(xué)科的交叉，目前存在很多有待解決的實(shí)際問題。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，開展了仿生內(nèi)耳傳聲器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、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，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.了解不同類別助聽器的應(yīng)用范圍，并總結(jié)各種傳統(tǒng)助聽器的優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了新型全植入式助聽器的設(shè)計要求，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。在恒流條件下計算納米棒所受的水流力大小，在交變流場中研究二氧化硅棒的振動特性，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，通過模態(tài)分析來說明耳蝸的頻率選擇特

3、性，研究兩種固定模式對仿生基底膜的頻率選擇特性的影響，對兩者的不同進(jìn)行分析；指出在優(yōu)化設(shè)計中，尋找一種低楊氏模量的材料來代替硅基板來同時實(shí)現(xiàn)類似于生物基底膜的優(yōu)良特性的重要性。
　　4.主要針對不同頻率下的聲源激勵和兩種傳導(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減小；在聲源激勵頻率為8000Hz時，傳聲器的振動形式呈現(xiàn)復(fù)雜化，仿生基底膜上出