Numerische Simulation von Fluid-Struktur-Kopplung mittels FE-BE-Kopplung unter Verwendung schneller Randelemente-Verfahren

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Während des avisierten Forschungsaufenthaltes soll ein effizientes Berechnungsverfahren zur Ermittlung der Schallabstrahlung infolge von Strukturschwingungen entwickelt und programmtechnisch umgesetzt werden. Ziel ist, hierbei eine vollständige Fluid-Struktur-Kopplung zu berücksichtigen. Als Struktur wird die zweidimensionale Oberfläche von technischen Bauteilen angesehen. Zur numerischen Simulation der Struktur soll die Methode der Finiten Elemente (FEM) eingesetzt werden. Die Modellierung des homogenen Fluides dagegen soll mittels der Randelementmethode (BEM) in Verbindung mit dem schnellen Multipol-Verfahren (FMM) erfolgen. Die Kopplung dieser beiden Berechnungsverfahren ermöglicht es, das gesamte dreidimensionale Feldproblem mit nur einem zweidimensionalen Oberflächenmodell der Struktur zu lösen. Die Betrachtung beider Teilprobleme erfolgt im Frequenzbereich. Das zu entwickelnde Verfahren kann als Berechnung des Zielfunktionswertes im Rahmen einer Strukturoptimierung in Hinsicht auf eine zu minimierende Schallabstrahlung angesehen werden.