Numerical Acoustics
Numerische Akustik
6 CPSummerDEno longer offered
Contents
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
Learning outcomes
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.
Assessment
• mündliche Prüfung, 60 Minuten
Literature (2)
- Bildmanuskript zur Vorlesung,
- D. Crighton et.al. Modern methods in analytical acoustics, Springer, 1998, ISBN-10: 3540197370
Remarks
Kein Lehrangebot im Sommersemester 2022!
Source: BTU's module description · retrieved 19 Oct 2026Original