Applications of Technical Acoustics - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Mathematik, Physik, Technische Mechanik, Grundlagen der Technischen Akustik

Die Studierenden kennen nach Besuch der Lehrveranstaltungen typische Konzepte und Fachbegriffe der numerischen und/oder experimentellen Simulation akustischer Phänomene und des akustischen Monitorings. Sie beherrschen die fundierte Auswahl einer je nach Anwendungsfall und v. a.  Frequenzbereich geeigneten Methode der numerischen Simulation und/oder sensorischen Erfassung von akustischen Phänomenen (Luftschall - Körperschall; berührend oder berührungslose Sensorik; Finite-Elemente-Methode, Randelemente-Methode, Statistische Energieanalyse). Dies umfasst, je nach Situation, Hardware und/oder Software. Sie können eigentverantwortlich geeignete/zielführende Parametereinstellungen in Hardware und/oder Software zur akustischen Signalverarbeitung und -analyse vornehmen. Sie sind in der Lage, selbstständig die Plausibilität der Ergebnisse numerischer Akustiksimulationen und/oder von akustischen Messergebnissen einzuschätzen.
Ferner sind sie mit den Grundzügen des akustischen Monitorings von Maschinen, Prozessen und Produktqualität vertraut und somit eigenständig in der Lage, die wesentlichen Stolperfallen beim akustischen Monitoring zu vermeiden.

• Überblick über den Einsatz numerischer Simulationsmethoden in der Technischen Akustik (u. a. Grundzüge von FEM, IFEM, BEM, SEA; Vernetzung und Diskretisierung; Frequenzbereiche; Körperschall, Luftschall; numerische Modalanalyse)
• Methoden zur messtechnischen Erfassung von Schallfeldern (u. a. Mess- und Sensorprinzipien für die Messung von Luft- und Körperschall)
• Grundzüge der (digitalen) Signalverarbeitung und -analyse in der Technischen Akustik (u. a. FFT, Quantisierung, Abtastrate, Fensterfunktionen, Dynamikbereich)
• akustisches Monitoring (auch KI-basiert) mit dem Ziel der Überwachung von Maschinen, Prozessen und Produktqualität (u. a. Instrumentierung; Datengewinnung/Signalerfassung; Annotation; Grundtöne, Harmonische, Transienten; Interpretation von Frequenzspektren und Spektrogrammen)
• aktuelle Themen aus Forschung und Praxis

PowerPoint-Präsentationen (PDF), Übungsblätter (PDF), ggf. Zusatzmaterial auf Moodle

Marburg, Nolte (Hrsg.): "Computational Acoustics of Noise Propagation in Fluids - Finite and Boundary Element Methods"; Cyril M. Harris (Hrsg.): "Handbook of acoustical measurements and noise control"; Havelock, Kuwano, Vorländer (Hrsg.): "Handbook of Signal Processing in Acoustics"; Möser: "Technische Akustik"; Sinambari, Sentpali: "Ingenieurakustik"; Möser (Hrsg.): "Digitale Signalverarbeitung in der Messtechnik"; Smith: "The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing"; Kollmann, Schösser, Angert: "Praktische Maschinenakustik";  Möser (Hrsg.): "Modalanalyse"; Bernstein: "Elektroakustik"; Möser (Hrsg.): "Körperschall-
Messtechnik"; Möser (Hrsg.): "Wandler für
Luftschallmessungen"; Möser (Hrsg.): "Schallpegelmesstechnik und ihre Anwendung"; Virtanen, Plumbley, Ellis (Hrsg.):"Computational Analysis of Sound Scenes and Events"