Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metody numeryczne w akustyce
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIAK-2-108-DH-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Drgania i Hałas w Technice i Środowisku
Kierunek:
Inżynieria Akustyczna
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Kamisiński Tadeusz (kamisins@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł ma na celu dostarczenie studentom wiedzy i umiejętności w zakresie metod numerycznych wykorzystywanych w modelowaniu zjawisk akustycznych.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna podstawowe metody aproksymacji rozwiązywan równań różniczkowych Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student umie rozwiązywać numerycznie równania różniczkowe Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student umie dostosowywać rozwiązania inżynierskie do potzreb za pomocą aproksymacji IAK2A_U18 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie zalety i ograniczenia modelowania komputerowego IAK2A_K02 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
28 14 0 14 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe metody aproksymacji rozwiązywan równań różniczkowych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student umie rozwiązywać numerycznie równania różniczkowe + - + - - - - - - - -
M_U002 Student umie dostosowywać rozwiązania inżynierskie do potzreb za pomocą aproksymacji - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie zalety i ograniczenia modelowania komputerowego - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 56 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 godz
Przygotowanie do zajęć 14 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 14 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):

1. Równania różniczkowe opisujące drgania punktu materialnego, warunki początkowe (1g)
2. Zastosowanie metod różnicowych do rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych drugiego rzędu (1g)
3. Zastosowanie metod Galerkina do rozwiązywania równań różniczkowych drugiego rzędu (1g)
4. Warunki graniczne (1g)
5. Równania różniczkowe cząstkowe typu hiperbolicznego jako modele propagacji fal (2g)
6. Propagacja fal jednowymiarowych (1g)
7. Modelowanie drgań strun i belek (1g)
8. Metody numeryczne rozwiązywania równań hiperbolicznych pierwszego rzędu (1g)
9. Metody numeryczne rozwiązywania dwóch równań hiperbolicznych pierwszego rzędu (1g)
10. Metody numeryczne rozwiązywania równania hiperbolicznego drugiego rzędu (2g)
11. Modele matematyczne propagacji fal w przestrzeni dwuwymiarowej (1g)
12. Modelowanie drgań membran i płyt (1g)
13. Modelowanie zjawisk falowych w przestrzeni trójwymiarowej (1g)

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):

1. Zasady pracy w laboratorium (1g)
2. Język i środowisko obliczeniowe MATLAB (2g)
3. Metody różnicowe w rozwiązywaniu równań różniczkowych zwyczajnych drugiego rzędu (2g)
4. Zastosowanie metody Galerkina do rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych drugiego rzędu (2g)
5. Schematy różnicowe w numerycznym rozwiązywaniu równań różniczkowych cząstkowych (2g)
6. Numeryczne rozwiązywanie równania hiperbolicznego pierwszego rzędu (2g)
7. Numeryczne rozwiązywanie dwóch równań hiperbolicznych pierwszego rzędu (2g)
8. Numeryczne rozwiązywanie równania hiperbolicznego drugiego rzędu (2g)

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Wykład klasyczny z treścią zależności matematycznych i przekształceniami zapisywanymi na tablicy uzupełniony prezentacjami multimedialnymi.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: Studenci samodzielnie dobierają narzędzia programowe pozwalające na rozwiązanie zadanego problemu praktycznego. Prowadzący nadzoruje poprawność wykorzystania narzędzi i uzyskiwane wyniki.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Obecność na minimum 6 zajęciach, zaliczenie wszystkich zadań wskazanych przez prowadzącego. W przypadku nieobecności na zajęciach, realizowany temat musi być zaliczony w wyniku indywidualnej weryfikacji wiedzy przez prowadzącego.
Zaliczenie poprawkowe odbędzie się na ostatnich zajęciach laboratoryjnych – studenci będą mieli możliwość odrobić jeden wybrany temat lub uzupełnić zaległości.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Udział w wykładach jest dobrowolny. Studenci zachęcani są aktywnego udziału w omawianiu tematów i wskazywaniu niejasności. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Ćwiczenia laboratoryjne wykonywane są zgodnie z instrukcją przedstawioną przez prowadzącego i pod jego nadzorem w zespołach kilkuosobowych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

1. Oceny z projektów realizowanych w czasie zajęć laboratoryjnych – 70 %
2. Aktywność na zajęciach – 10%
3. Kolokwium z wykładów – 20 %

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

Temat, na którym student był nieobecny musi być odrobiony w ramach indywidualnej prezentacji prowadzącemu wykonanego zadania.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość rachunku różniczkowego i podstaw teorii równań różniczkowych

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Marcinkowski L.: Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych http://www.mimuw.edu.pl/~lmarcin/
2. Kincaid D., Cheney W.: Analiza numeryczna: WNT, W-wa 2006
3. Pratap R.: Matlab 7:dla naukowców i inżynierów: PWN, W-wa 2009
4. Ziółko M.: Modelowanie zjawisk falowych, Wydawnictwa AGH, Kraków 2000

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Analiza metod geometrycznych stosowanych w optyce pod kątem możliwości ich zastosowania w akustyce — The analysis of geometrical methods used in optics for their uses in acoustics / Wojciech Binek, Adam PILCH // W: Studium badawcze młodych akustyków / red. Adam Pilch. — Kraków : Wydawnictwo AGH, 2016. — (Wydawnictwa Naukowe / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie). — ISBN: 978-83-7464-880-6. — S. 7–16. — Bibliogr. s. 16
2. Multiobjective optimization of Schroeder diffusers / PILCH Adam // Archives of Acoustics ; ISSN 0137-5075. — 2017 vol. 42 no. 3, s. 551
3. Optimization in the validation of the room acoustic model / Adam PILCH // W: EuroRegio 2016 [Dokument elektroniczny] : 9\textsuperscript{th} Iberian Acoustics Congress Spanish Congress on Acoustics TECNIACUSTICA 2016 : June 13–15, 2016 Porto, Portugal
4. Overhead stage canopy effective over a wide frequency range / Agata SZELĄG, Adam PILCH, Tadeusz KAMISIŃSKI, Jarosław RUBACHA // W: 7th forum acusticum 2014 ; 61st open seminar on acoustics ; Polish Acoustical Society – Acoustical Society of Japan special session stream : Kraków, 7–12.09.2014

Informacje dodatkowe:

Brak