Numerical Acoustics
Numerische Akustik
6 LPSoSeDEwird nicht mehr angeboten
Inhalte
1. Einführung: Problemstellung bei Feldberechnungen, Einführungsbeispiel mit finiten Differenzen, Berechnung von Feldgrößen und Energiegrößen, Grundlagen der numerischen Mathematik: lineare Algebra, Matrizen, Gleichungssysteme, Eigenwerte und -vektoren, Computerarithmetik 2. Finite-Element-Methode: Interpolation mit Formfunktionen, Methoden zur Gewinnung der Elementmatrizen, Aufstellen der Systemmatrizen, Modalanalyse, harmonische Analyse 3. Randelementemethode: Greensche Formel, Greensche Funktion, Herleitung der Kirchhoff-Helmholtz-Integralgleichung (KHI) anhand 3-D Innenraumproblem, Außenraumproblem, Randbedingungen, Diskretisierung der KHI mit Randelementen, Kollokationsverfahren für das Abstrahlproblem, irreguläre Frequenzen, Streuproblem, andere Greensche Funktionen: 2D, Halbraum, ebener Strahler (Rayleigh-Formel), Fluid-Struktur-Kopplung (FEM/BEM), alternative BEM-Formulierung mit Potentialen, aeroakustische Quellberechnung auf Basis des Ffwocs-Williams/Hawkings-Integrals 4. Residualmethoden: Multipolsynthese der Schallabstrahlung fester Körper, Multipole: Kugelfunktionen / Zylinderfunktionen, Methode der kleinsten Quadrate 5. Statistische Energieanalyse (SEA): Probleme der numerischen Feldberechnung für hohe Frequenzen, gekoppelte Systeme, Kopplungsverlustfaktoren, Modendichten, Eigenverlustfaktoren, Vorgehensweise bei Modellierung und Berechnung Übung: 40% Anteil Rechenaufgaben zur Vertiefung der Vorlesung, 60% Anteil Bearbeitung praktischer Aufgabenstellungen am Computer
Lernziele
Nach Abschluss des Moduls kennen die Studierenden verschiedene numerische Methoden zur Behandlung von Problemen der Akustik. Sie besitzen die Fähigkeit zum Einsatz ausgewählter Methoden bei der selbstständigen Lösung von Modellierungsproblemen aus dem Bereich der Akustik.
Prüfungsleistung
• mündliche Prüfung, 60 Minuten
Literatur (2)
- Bildmanuskript zur Vorlesung,
- D. Crighton et.al. Modern methods in analytical acoustics, Springer, 1998, ISBN-10: 3540197370
Bemerkungen
Kein Lehrangebot im Sommersemester 2022!
Quelle: Modulbeschreibung der BTU · abgerufen 19.10.2026Original