FSD3136 Numeriska metoder för ljudutbredning I 6,0 hp

Kursen behandlar olika numeriska metoder för att beräkna vågutbredning i ickehomogena media (luft och vatten). Studenterna kommer att implementera och tillämpa grundläggande numeriska metoder för vågutbredning i olika miljöer och analysera och jämföra resultat från olika utbredningskoder.

Kursens lärandemål är att studenten ska erhålla följande kunskaper:

• Kunna härleda de grundläggande akustiska ekvationerna för homogena media (de linjära akustiska ekvationerna, vågekvationen och Helmholtz ekvation) från lagarna om bevarande av massa och rörelsemängd.
• Kunna redovisa en översiktlig beskrivning över olika numeriska metoder för att lösa Helmholtz ekvation i icke-homogena media samt beskriva metodernas grundläggande antaganden och deras respektive styrkor och svagheter.
• Lära sig grundläggande kunskap om källmodellering för ljudutbredning i atmosfären och för undervattensapplikationer.
• Implementera olika lösare av Helmholtz ekvation, t.ex. Strålgång, Normal-mod, Vågtalsintegration och Paraboliska ekvationer samt att jämföra resultaten med analytiska resultat eller publicerade referensfall. 
• Redogöra för olika randvillkor i atmosfärs- och undervattensakustik samt implementera dessa i numeriska koder.
• Jämföra olika numeriska lösare med avseende på robusthet, beräkningstider, minnesallokering och noggrannhet.

MSc inom farkostteknik, teknisk fysik eller motsvarade förkunskaper behövs för behörighet.

Numerisk analys på MSc nivå och kurs om fysikens matematiska metoder eller motsvarande rekommenderas.

Dator

Läsanvisningar från följande böcker samt utvalda vetenskapliga artiklar utgör kurslitteraturen:

E. Salomons, Computational atmospheric acoustics, Kleuwer, 2003

F. B. Jensen et al, Computational ocean acoustics, Springer, 2011

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• PRO1 - Projektarbete, 4,0 hp, betygsskala: G
• TEN1 - Tentamen, 2,0 hp, betygsskala: G

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Examineringen av studerande kommer att utföras genom en muntlig tentamen samt Utvärdering av inlämningsuppgifter och bedömning av graden av aktivt deltagande i seminarierna.

Aktivt deltagande i seminarierna. Godkänd på muntlig tentamen samt godkänd på inlämningsuppgifter.

Karl Bolin

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.