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Zur Vorhersage der Akustik in Räumen wurden verschiedene numerische Simulationsverfahren entwickelt. Für den niederfrequenten Bereich und die Simulation kleiner Räume kommen Verfahren auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) zum Einsatz. Im höherfrequenten Bereich, insbesondere bei großen Räumen wie Opernhäusern, werden geometrische Verfahren verwendet. Die Herausforderungen der akustischen Simulation liegen jedoch zwischen diesen beiden Extremen, da die Einsatzbereiche der Verfahren auf der Frequenzachse nicht überlappen. Guido Bartsch entwickelt in seiner interdisziplinären Forschungsarbeit effiziente Methoden für die niederfrequente Schallfeldsimulation. Die vorgestellten Verfahren erweitern den Frequenzbereich der FE-Simulation erheblich und gewährleisten gleichzeitig eine hohe Ergebnisqualität. Die Robustheit gegenüber Fehlern in der Simulationsvorbereitung wird durch adaptive Mesherzeugung deutlich gesteigert, wobei unzureichende Diskretisierungen automatisch erkannt und korrigiert werden. Der Einsatz von Multigrid-Methoden sorgt für eine gleichbleibend hohe Konvergenz des Verfahrens, unabhängig von der Systemdimension. Zudem reduzieren 'Sparse matrix'-Algorithmen den Speicherplatzverbrauch und beschleunigen die Simulationszeiten.
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Effiziente Methoden für die niederfrequente Schallfeldsimulation, Guido Bartsch
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- 2003
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