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Lernergebnisse:
Studierende erwerben ein tiefes Verständnis für die mathematischen Grundlagen der Diskretisierung von akustischen Gleichungen im Zeitbereich mittels finiter Differenzen. Sie lernen, partielle Differentialgleichungen effektiv zu approximieren, um Schallausbreitung und -entstehung zu simulieren. Zusätzlich entwickeln sie die Fähigkeiten zur Implementierung von numerischen Algorithmen, um realistische akustische Szenarien zu modellieren. Die Lernergebnisse umfassen die kritische Analyse der Ergebnisse und deren Anwendung in Raumakustik und Lärmbekämpfung.
Der Kurs vermittelt ein fundiertes Verständnis für die numerische Modellierung akustischer Phänomene im Zeitbereich und bereitet auf anspruchsvolle Aufgaben in der akustischen Forschung und Industrie vor.
Lehrinhalte:
Übersicht über numerische Verfahren der Akustik im Zeitbereich, optimierte Finite-Differenzen-Verfahren höherer Ordnung, optimierte zeitliche Integrationsverfahren mit geringer Dispersion und Dissipation, spektrale Ableitungen, lineare und nicht-lineare Modellgleichungen, nichtreflektierende
Abstrahl- und Ausström-Randbedingungen, Impedanz-/Wand-Randbedingungen, nicht-lineare Wellenausbreitung, Anwendung der erlernten Berechnungsverfahren auf akustische Problemstellungen.
