Die Boundary-Elemente-Methode für den akustischen Hochfrequenzbereich auf Basis von energetischen Zustandsgrößen

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49. Deutsche Jahrestagung für Akustik (DAGA 2023)
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49. Deutsche Jahrestagung für Akustik, DAGA 2023  
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https://pub.dega-akustik.de/DAGA_2023/data/index.html
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Bei klassischen numerischen Verfahren, wie der Finite-Elemente-Methode (FEM) und der Boundary-Elemente-Methode (BEM), wächst der Berechnungsaufwand mit steigenden Frequenzen überproportional stark an. Die Ursache hierfür liegt in der frequenzabhängigen Diskretisierung, die erforderlich ist, um die kurzen Wellenlängen abbilden zu können. In der Praxis sind die genannten Berechnungsverfahren somit auf den unteren bis mittleren Frequenzbereich beschränkt. Durch den Übergang auf energetische, zeitgemittelte Zustandsgrößen lässt sich die Energie-Boundary-Elemente-Methode (EBEM) formulieren. Sie erlaubt eine weitgehend frequenzunabhängige Diskretisierung und limitiert den Frequenzbereich somit nach oben hin nicht. Hiermit werden neue Anwendungsgebiete erschlossen und Berechnungen über den gesamten hörbaren Frequenzbereich für nahezu beliebig große Strukturen möglich. Der durch die erforderlichen Annahmen der Zeit- und lokalen Raummittelung reduzierte Informationsgehalt des Ergebnisses wird durch die gesteigerte Robustheit gegenüber Unschärfen kompensiert. Es werden die theoretischen Grundlagen des Verfahrens, die ihm zugrundeliegenden Annahmen und damit einhergehende Einschränkungen sowie Anwendungsbereiche vorgestellt. Zudem werden Einsatzmöglichkeiten der Methode anhand ausgewählter Fallbeispiele demonstriert
Subjects
Boundary Element Method (BEM)
High frequency
Energy Boundary Element Method
Energy Flow Equation
DDC Class
510: Mathematik
600: Technik
620: Ingenieurwissenschaften

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 2023-04-25 16:17:37
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