Effiziente Berechnung der Schallabstrahlung von teilsymmetrischen und periodischen Strukturen

Die Arbeit beschreibt einen Ansatz zur Erweiterung des Anwendungsbereichs der Boundary-Elemente-Methode (BEM) zum Lösen der Helmholtz-Gleichung für akustische Außenraumprobleme mit teilsymmetrischen und periodischen Lösungsgebietsrändern. Den Ausgangspunkt der Untersuchungen bildet das schnelle BEM-Verfahren der Hierarchischen Matrizen (H-Matrizen). Im Fokus der Untersuchungen steht die Aufwandsverringerung für das Aufstellen der BEM-Systemmatrixapproximationen durch die gezielte Ausnutzung von Matrixstrukturen. Einen weiteren Schwerpunkt dieser Arbeit bildet das effiziente Lösen von BEM-Gleichungssystemen. Basierend auf der Kombination und Adaption dieser beiden Ansätze wird ein Verfahren entwickelt, das es ermöglicht, große BEM-Probleme mit mehr als 100 Millionen Unbekannten auf aktuellen Workstations zu lösen. Die Effektivität der Methode wird an praxisnahen Anwendungsbeispielen veranschaulicht.