31502 - Numerische Akustik Modulübersicht
Modulnummer: | 31502 - Modul nicht mehr im Angebot ab SS 2022 |
Modultitel: | Numerische Akustik |
Numerical Acoustics | |
Einrichtung: | Fakultät 3 - Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme |
Verantwortlich: |
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Lehr- und Prüfungssprache: | Deutsch |
Dauer: | 1 Semester |
Angebotsturnus: | jedes Sommersemester |
Leistungspunkte: | 6 |
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. |
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 |
Empfohlene Voraussetzungen: | keine |
Zwingende Voraussetzungen: | keine |
Lehrformen und Arbeitsumfang: |
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Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise: |
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Modulprüfung: | Modulabschlussprüfung (MAP) |
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung: |
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Bewertung der Modulprüfung: | Prüfungsleistung - benotet |
Teilnehmerbeschränkung: | keine |
Zuordnung zu Studiengängen: |
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Bemerkungen: | Kein Lehrangebot im Sommersemester 2022! |
Veranstaltungen zum Modul: |
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Veranstaltungen im aktuellen Semester: |
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Nachfolgemodul/e: |
Auslaufmodul ab: 02.02.2022
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