SD2175 Numeriska metoder för akustik och vibrationer 9,0 hp
Kursen behandlar de teoretiska grunderna för elementbaserade, diskreta analysmetoder, finit element metod (FEM) och randintegralmetod (BEM). Tonvikten ligger på lösningar av akustiska problem och vibrationsproblem, inverkan av dämpning.
Välj termin och kursomgång
Välj termin och kursomgång för att se aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.
Kursval
Gäller för kursomgång
VT 2025 Start 2025-03-17 programstuderande
Anmälningskod
61454
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
Introduktion till numeriska metoder. Matematiska modeller och dess numeriska lösning. Finita differensmetod. Galerkins metod and viktade residualer. Enkla element och dess olika formuleringar. Isoparametriska element. Numerisk interpolation. Konvergensegenskaper för dynamiska problem. Hierarkiska element. Direkta och iterativa lösare. Egenvärdeslösning. Modal superposition. Exempel på akustisk avstrålning och spridning med hjälp av BEM. Grundläggande fluid-struktur interaktion. Beräkning av respons hos ett kopplat struktur-akustiskt problem. Modellering och inverkan av dämpning.
Lärandemål
Efter genomgången kurs ska studenten kunna:
- Förklara nyckelbegrepp bakom numeriska metoder för akustik och vibrationer, såsom finita element- och finita differensmetoder och diskutera dem i fråga av förenklingar, noggrannhet, utförande och validering.
- Tillämpa numerisk teori till akustik- och vibrationsproblem genom att införa den i numeriska program, och utföra numeriska beräkningar med beräkningsprogram som Matlab och Comsol Multiphysics.
- Reflektera över numeriska implementeringar, välja lämpliga modelleringsmetoder och felsöka problem som uppstår.
- Utvärdera och kritiskt bedöma numeriska resultat för att föreslå förbättringar från både fysiska och numeriska modelleringsperspektiv.
- Presentera resultatet av sitt arbete i gruppdiskussioner, formella muntliga presentationer och skriftliga rapporter.
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Grundläggande kurser i matematik och mekanik.
Engelska B/ Engelska 6
Rekommenderade förkunskaper
Utrustning
Kurslitteratur
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- INLA - 4x Hemuppgifter & skriftlig redovisning, 6,0 hp, betygsskala: P, F
- PROA - Projektuppgift & muntlig och skriftlig redovisning, 3,0 hp, betygsskala: P, F
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.
Övriga krav för slutbetyg
Skriftlig examination (TEN1; 4 HP), Hemuppgifter, skriftlig redovisning (INL1; 3 HP), Projektuppgift, muntlig och skriftlig redovisning (INL2; 2 HP).
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- 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.
Ytterligare information
Kursrum i Canvas
Ges av
Huvudområde
Utbildningsnivå
Påbyggnad
SD2165 Acoustical Measurements
SD2150 Experimental Structure Dynamics
SD2155 Flow Acoustics
SD2180 Non-Linear Acoustics
SD2190 Vehicle Acoustics and Vibration