Ανακοινώσεις

Τετάρτη, 11 Μαρτίου 2015
Σεμινάριο – από φοιτητή – Υπολογιστικής Μηχανικής, Τρίτη, 17/3/2015

Το βήμα του Σεμιναρίου Υπολογιστικής Μηχανικής παραχωρείται στον

Κωνσταντίνο Μπασκουρέλο
Διπλ/χο Μηχανολόγο Μηχανικό Α.Π.Θ.

δευτεροετή φοιτητή του ΔΠΜΣ, ο οποίος θα παρουσιάσει:

Eφαρμογή της μεθόδου των συνοριακών στοιχείων στην ακουστική

Περίληψη
Η θεωρία ακουστικής έχει εκτεταμένη εφαρμογή σε πολλούς τομείς της επιστήμης, π.χ. ηλεκτροακουστική, υποθαλάσσια πλοήγηση και μηχανολογία. Ειδικά στην μηχανολογία, είναι σημαντική η πρόβλεψη σε μηχανικά συστήματα της ηχητικής ακτινοβολίας (sound radiation) ώστε τα προβλήματα θορύβου να λαμβάνονται υπόψη και να ελαχιστοποιούνται κατά τον σχεδιασμό, ελαττώνοντας έτσι την ανθρώπινη ενόχληση.Τα ακουστικά φαινόμενα των αρμονικών ταλαντώσεων - που είναι και οι συνηθέστερες πηγές θορύβου - διέπονται κατά κύριο λόγο από την βαθμωτή εξίσωση Helmholtz. Σε προβλήματα ηχητικής ακτινοβολίας, η επίλυση της εξίσωσης αυτής δίνει την ακουστική πίεση η οποία προξενεί τον ήχο. Δεδομένου ότι η ακουστική πίεση παράγεται από τοπικές μεταβολές της ταχύτητας του περιβάλλοντος ρευστού, η ταχύτητα ταλάντωσης ενός μηχανικού τμήματος σχετίζεται στενά με την ακουστική πίεση και αποτελεί γνωστό δεδομένο ή/και άγνωστο του προβλήματος. Στην πράξη η ταχύτητα είναι γνωστή συνοριακή συνθήκη, δεδομένη από την ταλαντωτική μελέτη της κατασκευής ή από μετρήσεις με όργανα.
Η μέθοδος των Συνοριακών Στοιχείων (Boundary Element Method - BEM) αποτελεί το σημαντικότερο εργαλείο της ταλαντω-ακουστικής (vibro-acoustics). Με την ΒΕΜ μπορεί να λυθεί αποδοτικά η εξίσωση Helmholtz, να υπολογιστεί η ακουστική πίεση και να εντοπιστούν οι ηχητικές πηγές (sound source localization) σε πολύπλοκα μηχανολογικά συστήματα. Στην προκείμενη διάλεξη θα επιχειρηθεί η παρουσίαση της ΒΕΜ για την επίλυση της εξίσωσης Helmholtz. Eιδικότερα, θα αναφερθούν πολύ σύντομα βασικές έννοιες της Ακουστικής και της βιομηχανικής της σπουδαιότητας.  Ακολούθως, θα παρουσιαστεί - στα πλαίσια της εξ. Helmholtz - η κλασική θεωρία της ΒΕΜ, τόσο στην άμεση εκδοχή της (Direct BEM - DBEM), όσο και στην έμμεση (Ιndirect BEM - ΙBEM). Θα παρουσιαστούν οι βασικές δυσκολίες που ενέχει η εφαρμογή της ΒΕΜ όπως οι ανώμαλες συχνότητες (irregular frequencies) και το πρόβλημα του λεπτού σώματος (thin body problem). Επίσης, θα παρουσιαστεί η εφαρμογή της ΒΕΜ στο πεδίο του χρόνου (Time Domain BEM). Τα παραπάνω θα επιδειχθούν και με παραδείγματα από τον βιομηχανικό χώρο. Τέλος, θα γίνει μια σύντομη αναφορά σε σύγχρονες εκδοχές της ΒΕΜ με μεγάλο ερευνητικό και πρακτικό ενδιαφέρον.


Χρόνος/τόπος:

Tρίτη, 17/3/2015, ώρα 12:30-1.30 μμ

Κτήριο Χημικών Μηχανικών, Αιθ. “Κουμούτσου”