Numerische Simulation von Akustik-Akustik- und Strukturmechanik-Akustik-Kopplung auf nichtkonformen Gittern

• Antragstellerin: Professorin Dr. Barbara Wohlmuth
• Mitantragsteller: Professor Dr. Manfred Kaltenbacher, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mechanik ; Akustik
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 32173990

Der vorliegende Antrag konzentriert sich auf die Entwicklung von effzienten numerischen Verfahren für die Simulation von Schallentstehungs- und Ausbreitungsproblemstellungen aus der klassischen Vibroakustik (z.B. elektrodynamischer Lautsprecher, Lastgeräusche bei Transformatoren, etc.) bis hin zur Aeroakustik (strömungsinduzierter Lärm). Da für viele Problemstellungen die Diskretisierungsanforderungen im Bereich der Schall- bzw. Lärmerzeugung (Strukturmechanik) wesentlich unterschiedlicher sind als im Gebiet der Schallausbreitung (Akustik), bieten sich nichtkonforme Diskretisierungstechniken, basierend auf einer geometrischen Zerlegung des Simulationsgebietes, an. Diese Verfahren sind herkömmlichen konformen Methoden an Flexibilität überlegen, da sie für die einzelnen Teilgebiete eine entsprechend der partiellen Differentialgleichung optimale Diskretisierung erlauben. Ziel des vorliegen Antrages ist es, stabile und optimale Mortar-Finite-Elemente-Methoden für Strukturmechanik- Akustik (Vibroakustik) und Akustik-Akustik (Aeroakustik) Problemstellungen zu entwickeln, mathematisch zu analysieren, algorithmisch umzusetzen und deren Effizienz anhand von praxisrelevanten Anwendungsbeispielen zu demonstrieren. Dabei müssen die Expertisen des Instituts für Angewandte Analysis und Numerische Simulation der Universität Stuttgart und des Lehrstuhls für Sensorik der Universität Erlangen-Nürnberg kombiniert werden, um diesen komplexen Anforderungen gerecht zu werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich