PROGRAMM - DAGA 2012

176 DAGA 2012 ProgrammMi. 8:55 vanadium 2.03 Numerische Akustik 2Modalanalyse eines strömenden Fluids mit finiten und infiniten ElementenS. Fuß und S. MarburgUniversität der Bundeswehr München, Inst. für MechanikWenn eine Blockflöte gespielt wird, wird ein Luftstrom in das Instrumenteingebracht, welcher für die Klangentstehung sorgt, indem die Luftsäuleim Inneren zum Schwingen angeregt wird. Leichte Veränderungen derAnblasgeschwindigkeit ermöglichen eine Feinabstimmung des Klangs.In den hier vorgestellten Berechnungen wird die Luft innerhalb und imNahfeld der Flöte betrachtet. Demzufolge handelt es sich um ein Außenraumproblem,welches mit finiten und infiniten Elementen diskretisiertwird.In einem ersten Schritt werden die Eigenfrequenzen des Instrumentsim Fall eines statischen Fluids mittels der druckbasierten Helmholtz-Gleichung ermittelt. Im nächsten Schritt wird bei der Modalanalyse dieStrömung innerhalb der Blockflöte berücksichtigt. Dabei verwenden wirdie gemischte Formulierung der Galbrun-Gleichung, da sie auf rotationsbehafteteStrömungen anwendbar ist.Beim Spielen einer Blockflöte kann der Ton erhöht werden, wenn die Anblasgeschwindigkeiterhöht wird. Unser Ziel ist es, diesen Effekt numerischnachzuweisen und den Einfluss des turbulenten Strömungsfeldesauf den Klang zu untersuchen.Mi. 9:20 vanadium 2.03 Numerische Akustik 2Effiziente Analyse unsicherer vibro-akustischer FE-Systeme durchVerwendung von Gleichungslösern mit Subspace RecyclingL. Mayer, J. Biermann, S. Lippert und O. von EstorffTU Hamburg-Harburg, Inst. f. Modellierung und BerechnungBerechnungsmethoden wie die Finite-Elemente-Methode finden aufgrundder immer kürzer werdenden Entwicklungs- und Produktlebenszyklenzunehmend Verwendung bei der vibro-akustischen Auslegungund Optimierung von Systemen. Um mit Hilfe von Berechnungen aussagekräftigeund realitätsnahe Vorhersagen treffen zu können, sollte einnumerisches Modell in der Lage sein, Parameterunsicherheiten zu berücksichtigen.In der Praxis relevante Verfahren basieren dazu häufigauf der Auswertung desselben numerischen Modells mit unterschiedlichenEingangswerten. Dabei entsteht üblicherweise eine Sequenz linearerGleichungssysteme, wobei sich in der Regel die Systemmatrixin Abhängigkeit der unsicheren Parameter ändert. Erfolgt eine Lösungim Frequenzbereich, existiert ein zusätzlicher Einfluss auf die Systemmatrixüber die Frequenz. Das Standardvorgehen zur Lösung solcherGleichungssysteme ist die unabhängige Auswertung dieser Gleichungssystemsequenzzum Beispiel mit iterativen Krylov-Unterraum-Verfahren.Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Lösung der resultierenden