Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Analytical Acoustics - selected problems
Course of study:
2019/2020
Code:
ZSDA-3-0043-s
Faculty of:
Szkoła Doktorska AGH
Study level:
Third-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Szkoła Doktorska AGH
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. Snakowska Anna (anna.snakowska@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
inżynieria mechaniczna
Module summary

Wykład wprowadzi studentów w zaawansowane zagadnienia badania pola akustycznego, przede wszystkim w oparciu o materiał renomowanych podręczników i prace publikowane w liczących się czasopismach. Będzie przydatny zarówno dla osób zainteresowanych badaniem zjawisk zachodzących w polu dźwiękowym w oparciu o modele matematyczne (akustyka teoretyczna) jak i studentów skłaniających się raczej do badań eksperymentalnych, gdyż podstawą jest dobranie modelu matematycznego zjawiska.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Efektem kształcenia będzie poszerzona wiedza w zakresie teorii pola akustycznego i umiejętności jej stosowania do rozwiązywania problemów inżynierskich SDA3A_K01, SDA3A_W01, SDA3A_U01 Participation in a discussion
Skills: he can
M_U001 nabierze umiejętności dyskusji i pracy w zespole SDA3A_U06 Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Efektem będzie znajomość nowych i przyszłościowych ścieżek rozwoju akustyki SDA3A_W02
M_W002 Wykład wprowadzi studentów w zaawansowane zagadnienia badania pola akustycznego, przede wszystkim w oparciu o materiał renomowanych podręczników i prace publikowane w liczących się czasopismach. SDA3A_W02, SDA3A_W01 Activity during classes
M_W003 Wykład wprowadzi studentów w zaawansowane zagadnienia badania pola akustycznego, przede wszystkim w oparciu o materiał renomowanych podręczników i prace publikowane w liczących się czasopismach. SDA3A_W02, SDA3A_W01 Activity during classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 15 0 0 0 30 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Efektem kształcenia będzie poszerzona wiedza w zakresie teorii pola akustycznego i umiejętności jej stosowania do rozwiązywania problemów inżynierskich + - - - + - - - - - -
Skills
M_U001 nabierze umiejętności dyskusji i pracy w zespole + - - - + - - - - - -
Knowledge
M_W001 Efektem będzie znajomość nowych i przyszłościowych ścieżek rozwoju akustyki + - - - + - - - - - -
M_W002 Wykład wprowadzi studentów w zaawansowane zagadnienia badania pola akustycznego, przede wszystkim w oparciu o materiał renomowanych podręczników i prace publikowane w liczących się czasopismach. + - - - + - - - - - -
M_W003 Wykład wprowadzi studentów w zaawansowane zagadnienia badania pola akustycznego, przede wszystkim w oparciu o materiał renomowanych podręczników i prace publikowane w liczących się czasopismach. + - - - + - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 95 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 h
Preparation for classes 20 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 6 h
Realization of independently performed tasks 20 h
Contact hours 4 h
Module content
Lectures (15h):
Tematy wykładów podano poniżej

1.Opis pola akustycznego poprzez potencjały pola oraz pola przepływu płynu. Równanie Naviera -Stokesa.
2. Wyprowadzenie równań ciągłości masy, pędu i energii dla płynów oraz ich linearyzacja.
3. Funkcja Greena równania falowego i Helmholtza.
4. Opis pola dyfrakcyjnego falowodu cylindrycznego dla różnych warunków brzegowych
5.Rozpraszanie fali płaskiej na sferze
6. Fale w ośrodkach niejednorodnych – zagadnienie fali bocznej przy propagacji w ośrodku warstwowym
7. Opis układu akustycznego typu wieloport poprzez macierz transmisji, impedancji lub macierz rozproszenia

Conversation seminar (30h):
  1. Tematy konwersatorium będą powiązwane z tematyka wykładów, mogą być także zaproponowane przez studentów i powiązane z tematyką ich prac doktorskich

    Na konwersatorium kontynuowane będą i analizowane przez Studentów prezentowane na wykładzie zagadnienia propagacji, dyfrakcji i rozpraszania fal akustycznych w przestrzeni otwartej oraz w układach akustycznych ograniczonych, takich jak tłumiki, falowody itp.
    Przedstawiona będzie metoda funkcji Greena, a także metoda dopasowania modów (Mode Matching Method) i metoda dekompozycji (Mode Decomposition Method) i ich użyteczność w analizie układów o złożonej geometrii.

    Tematy mogą być także zaproponowane przez studentów.

  2. Tematy zaproponowane przez prowadzącą zajęcia podano poniżej. Mogą być uzupełnione przez propozycje studentów

    1.Opis pola akustycznego poprzez potencjały pola oraz pola przepływu płynu. Równanie Naviera -Stokesa.
    2. Wyprowadzenie równań ciągłości masy, pędu i energii dla płynów oraz ich linearyzacja.
    3. Funkcja Greena równania falowego i Helmholtza.
    4. Opis pola dyfrakcyjnego falowodu cylindrycznego dla różnych warunków brzegowych
    5.Rozpraszanie fali płaskiej na sferze
    6. Fale w ośrodkach niejednorodnych – zagadnienie fali bocznej przy propagacji w ośrodku warstwowym
    7. Opis układu akustycznego typu wieloport poprzez macierz transmisji, impedancji lub macierz rozproszenia

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Wykład wprowadzi studentów w zaawansowane zagadnienia badania pola akustycznego, przede wszystkim w oparciu o materiał renomowanych podręczników i prace publikowane w liczących się czasopismach. Będzie prowadzony tradycyjnie z użyciem tablicy, ale także nowoczesnych urządzeń multimedialnych
  • Conversation seminar: prezentacje, dyskusje na wcześniej sformułowane tematy powiązane z wykładem i publikacjami w czasopismach naukowych,
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia zajęć będzie przede wszystkim aktywny udział w konwersatorium, a także orientacja w materiale zaprezentowanym w ramach wykładu. W ramach konwersatorium studenci będą poproszeni o przygotowanie pogłębionej prezentacji na jeden z realizowanych tematów.

Student ma prawo do dwóch nieobecności nieusprawiedliwionych na konwersatorium

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Obecność na wykładach nie jest obowiązkowa
  • Conversation seminar:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: zajęcia obowiązkowe
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa zależeć będzie przede wszystkim od aktywności na zajęciach, zarówno na wykładach jak i konwersatorium, a także przygotowanej i przedstawionej prezentacji na zadany temat.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Zapoznanie się z treścią artykułów naukowych dotyczących tematu omawianego na zajęciach, na których student był nieobecny i zreferowanie ich w formie prezentacji

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość treści wyłożonych na zajęciach z matematyki na studiach I, II ( i ewentualnie III ) stopnia, takich jak: Analiza matematyczna, Algebra, Matematyka w inżynierii akustycznej oraz akustyki, takich jak Podstawy akustyki, Akustyka analityczna, Elektroakustyka i podobne

Recommended literature and teaching resources:

1. E. Skudrzyk, Foundations of Acoustics, Springer – Verlag
2. F. Fahy, Foundations of Engineering Acoustics – Academic Press
3. P.Morse, K. Ingard, Theoretical Acoustics, Princeton University Press
4. R. Makarewicz, Wstęp do akustyki teoretycznej, Wydawnictwo Naukowe UAM
5. L. Kinsler, A. Frey, A. Coppens, J. Sanders, Fundamentals of Acoustics, J. Willey and Sons
6. I. Malecki, Physical Foundations of Technical Acoustics, Pergamon Press/PWN
7.I. Malecki, Teoria fal i układów akustycznych, PWN
8. R.Wyrzykowski, Liniowa teoria pola akustycznego ośrodków gazowych, RTPN, Rzeszów,1972
9. Springer Handbook of Acoustics, Springer-Verlag New York, 2007
10.Rienstra S. W., Hirschberg A, An Introduction to Aeroacoustics, Large-Eddy simulation for acoustics, Cambridge University Press, 2007
11. F. Jacobsen, P.M. Juhl, Fundamentals of General Linear Acoustics, John Wiley and Sons, 2013
12. Snakowska A., Teoria pola akustycznego zastosowana do badania układów o symetrii cylindrycznej, wyd. AGH, Kraków, 2018, s. 252
13. Snakowska A. Badania teoretyczne i eksperymentalne falowodów cylindrycznych, Postępy akustyki 2017, OSA Piekary Śląskie 2017, s.83-109
14. Snakowska A., Analiza pola akustycznego falowodu cylindrycznego z uwzględnieniem dyfrakcji na wylocie, Wydawnictwo UR, 2007, pp. 233.
15. Snakowska A., The acoustic far field of an arbitrary Bessel mode radiating from a semi-infinite unflanged cylindrical wave-guide, Acustica, vol. 77, no. 2, 1992, pp. 53–62.
16. Snakowska A., On the principle of equipartition of energy in the sound field inside and outside a circular duct, Acustica, vol. 79, no. 2, 1993, pp. 155–160.
17. Snakowska A., Idczak H., On a certain model for analysing the multimodal radiation from a circular duct, Acustica, vol. 82, suppl. 1, 1996, p. 95.
18. Snakowska A., Jurkiewicz J., Gorazd Ł., A hybrid method for determination of the acoustic impedance of an unflanged cylindrical duct for multimode wave, Journal of Sound and, vol. 396, s. 325–339, 2017, IF 2.618, pkt: 35
19. Snakowska A., Acousto-electromagnetic analogies in diffraction phenomena occurring in the semi-infinite cylindrical waveguide, Acta Physica Polonica-Series A General Physics, 2009 Vol.116 No. 3, s. 410-413
20. Snakowska A., Gorazd Ł., Jurkiewicz J., Kolber K., Generation of a single cylindrical duct mode using a mode synthesiser, Applied Acoustics, vol. 114, s. 56–70, 2016, IF: 1,921, pkt: 30

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Publikacje własne

Monografie
1. Snakowska A., Teoria pola akustycznego zastosowana do badania układów o symetrii cylindrycznej, wyd. AGH, Kraków, 2018, s. 252
2. Snakowska A. Badania teoretyczne i eksperymentalne falowodów cylindrycznych, Postępy akustyki 2017, OSA Piekary Śląskie 2017, s.83-109
3. Snakowska A., Analiza pola akustycznego falowodu cylindrycznego z uwzględnieniem dyfrakcji na wylocie, Wydawnictwo UR, 2007, pp. 233.

Artykuły w czasopismach naukowych

1. Snakowska A., The acoustic far field of an arbitrary Bessel mode radiating from a semi-infinite unflanged cylindrical wave-guide, Acustica, vol. 77, no. 2, 1992, pp. 53–62.
2. Snakowska A., On the principle of equipartition of energy in the sound field inside and outside a circular duct, Acustica, vol. 79, no. 2, 1993, pp. 155–160.
3. Snakowska A., Idczak H., On a certain model for analysing the multimodal radiation from a circular duct, Acustica, vol. 82, suppl. 1, 1996, p. 95.
4. Snakowska A., Idczak H., Bogusz B., Modal analysis of the acoustic field radiated from an unflanged cylindrical duct – theory and measurement, Acustica, vol. 82, no. 2, 1996, pp. 201–206.
Snakowska A., Waves in ducts described by means of potentials, Archives of Acoustics, vol. 32, no. 4, 2007, pp. 13–28.
5. SnakowskaA., Wyrzykowski R., Zima K., Pole bliskie na osi głównej membrany o gaussowskim rozkładzie amplitudy prędkości drgań, Archiwum Akustyki, vol. 13, no. 3 1975, pp. 285–295.
6. Snakowska A, Wyrzykowski R., Calculation of the acoustical field of a semi-infinite cylindrical waveguide by means of the Green’s function expressed in cylindrical coordinates, Archives of Acoustics, vol. 11, no. 3, 1986, pp. 261-285, także w Archiwum Akustyki, vol. 21, no. 2, 1986, pp. 235-256.
7. Snakowska A., Jurkiewicz J., Gorazd Ł., A hybrid method for determination of the acoustic impedance of an unflanged cylindrical duct for multimode wave, Journal of Sound and, vol. 396, s. 325–339, 2017, IF 2.618, pkt: 35
8. Snakowska A., Acousto-electromagnetic analogies in diffraction phenomena occurring in the semi-infinite cylindrical waveguide, Acta Physica Polonica-Series A General Physics, 2009 Vol.116 No. 3, s. 410-413
9. Snakowska A., Jurkiewicz J., Gorazd Ł., A hybrid method for determination of the acoustic impedance of an unflanged cylindrical duct for multimode wave, Journal of Sound and Vibration, vol. 396, s. 325–339, 2017, pkt: 35
10. Snakowska A., Gorazd Ł., Jurkiewicz J., Kolber K., Generation of a single cylindrical duct mode using a mode synthesiser, Applied Acoustics, vol. 114, s. 56–70, 2016, IF: 1,921, pkt: 30
11. Gorazd Ł., Snakowska A., Jurkiewicz J., Flach A., On certain practical issues relating to construction of the in-duct single mode synthesizer, Archives of Acoustics, vol. 40, no. 2, s. 247–255, 2015, IF: 0,661,
12. Kolber K., Snakowska A., Kozuba M., The effect of plate discretization on accuracy of the sound radiation efficiency measurements, Archives of Acoustics vol. 39 no. 4, s. 511–518, 2014, IF: 0,565, pkt: 15.
13. Gorazd Ł., Jurkiewicz J., Snakowska A., Experimental verification of the theoretical model of sound radiation from an unflanged duct with low mean flow, Archives of Acoustics, vol. 37 no. 2, 2012, s. 227–236. IF: 0,829, pkt: 15

Additional information:

None