научный журнал по физике Акустический журнал ISSN: 0320-7919

ГОРШКОВ А.Б., ШАМАЕВ В.Г., ШАМАЕВ Н.В. — 2015 г.

Обсуждаются проблемы информационного поиска русскоязычных документов. Отсутствие этих работ в информационно-поисковых системах приводит к их потере для научного сообщества. Кратко описывается созданная “Информационная система “Акустика”. Русскоязычные источники”. На сегодня в нее загружено около 300 периодических изданий, книги и сборники трудов конференций за 2005–2014 гг. общим объемом около 30 000 документов. В основном это все выходящие на русском языке печатные и электронные научные журналы РФ и стран СНГ, в которых встречаются материалы по акустике. Для основных журналов – тематических – глубина ретроспективы значительно больше. Обращается внимание на полнотекстовые сайты в Интернете журналов “Успехи физических наук” (http://ufn.ru/) и “Акустический журнал” (http://www.akzh.ru/), а также на еще один сайт – “Сигнальная информация. “Акустика” (http://akinfo.ru/)”, на котором публикуется текущая информация по акустике.

КЛЕЕВ А.И., КЮРКЧАН А.Г. — 2015 г.

Получены соотношения метода диаграммных уравнений в вытянутых сфероидальных координатах. Рассмотрены примеры, иллюстрирующие сходимость и устойчивость численных алгоритмов, основанных на предлагаемом подходе. Результаты расчета сопоставлены там, где это возможно, с данными, полученными другими методами.

БЕЛИКОВ В.Т., РЫВКИН Д.Г. — 2015 г.

Предложена количественная физическая модель для описания процессов акустической эмиссии. Разработана методика восстановления структурных характеристик материала по его амплитудно-частотному спектру. С использованием полученных результатов проведена количественная интерпретация экспериментальных данных по наблюдениям сигналов акустической эмиссии при разрушении образца бетона.

ВАТУЛЬЯН А.О., МОРГУНОВА А.В. — 2015 г.

Представлен способ анализа дисперсионных соотношений для полого неоднородного цилиндрического волновода с произвольным законом изменения модулей Ламе (разрывным или непрерывным). Сформулирована краевая задача, содержащая два спектральных параметра. Произведен асимптотический анализ длинноволнового приближения, изучена структура дисперсионного множества, приведены результаты расчетов дисперсионных множеств для различных законов изменения модулей Ламе.

ПРОХОРОВ И.В., СУЩЕНКО А.А. — 2015 г.

Рассматриваются теоретические аспекты построения гидролокационных изображений во флуктуирующем океане. В рамках теории переноса излучения исследована обратная задача, заключающаяся в определении коэффициента донного рассеяния. В приближении однократного рассеяния получено явное решение обратной задачи. Представлены результаты теоретического и численного анализа влияния объемного рассеяния на качество гидролокационных изображений.

БЛАНК В.Д., БУРКОВ С.И., ГОРДЕЕВ Г.И., КВАШНИН Г.М., СОРОКИН Б.П., ТЕЛИЧКО А.В. — 2015 г.

Выполнен теоретический анализ структуры “Ме1/AlN/Ме1/(100) алмаз”, экспериментальные исследования проводились в области 0.5–10 ГГц на многочастотных акустических резонаторах с различной топологией электродов, изготовленных на основе структуры “Al/AlN/Mo/(100) алмаз”. Получено максимальное значение параметра качества Q ? f 1014 Гц при f = 9.5 ГГц. Для анализа слоистой структуры была разработана программа “HBAR, ver. 2.3”. Показано, что особенности в частотных зависимостях параметров таких резонаторов связаны с поведением нагруженного тонкопленочного преобразователя. Результаты расчета находятся в близком согласии с экспериментально наблюдаемыми. Рассчитаны частотные зависимости эквивалентных параметров резонаторов. Показано, что синтетический монокристалл алмаза IIa типа в сочетании с нитридом алюминия является перспективным для реализации высокодобротных акустоэлектронных СВЧ-устройств.

БЛАНК В.Д., БОРМАШОВ В.С., КВАШНИН Г.М., СОРОКИН Б.П., ТЕЛИЧКО А.В. — 2015 г.

Исследовано акустическое затухание в многочастотном резонаторе на объемных акустических волнах на основе синтетического монокристалла алмаза. Проанализированы механизмы потерь акустической энергии в слоистой пьезоэлектрической структуре “Al/AlN/Mo/(001) алмаз”. Была сделана оценка глубины нарушенного приповерхностного слоя ( 20 30 нм) в алмазе после финишной абразивной обработки, обоснованная методом дифракции обратно рассеянных быстрых электронов и наблюдением Кикучи-линий. Оценки показали, что потери акустической энергии при шероховатости алмазной подложки до 20 нм, как и акустические потери в тонких пленках, на порядок меньше акустического затухания в объеме и принципиального значения не имеют. Однако неровности поверхности пьезоэлектрической пленки AlN могут дать вклад, сравнимый с объемным затуханием в подложке. Было показано, что частота перехода от режима Ахиезера к режиму Ландау–Румера в алмазе составляет 1 ГГц, а время фонон–фононной релаксации 1.6 ? 10-10 c. Расчет акустического затухания показал, что, хотя на частоте 1 ГГц акустические потери в алмазе несколько выше, чем в известных материалах с низким уровнем затухания, однако при увеличении частоты до 8–10 ГГц потери в алмазе становятся заметно ниже. Полученное максимальное экспериментальное значение Qf 10 ? 1013 Гц (9.5 ГГц) позволяет охарактеризовать синтетический алмаз как перспективный материал для СВЧ акустоэлектронных устройств.

ПАПКОВ С.О. — 2015 г.

Получено новое асимптотически точное решение задачи о поперечных колебаниях прямоугольной ортотропной пластины со свободными краями. Общее решение уравнения колебаний строится в форме суммы рядов Фурье с неопределенными коэффициентами, которые связаны посредством однородной квазирегулярной бесконечной системы линейных алгебраических уравнений. Анализ бесконечной системы позволяет найти степенную асимптотику нетривиального решения системы, что дает возможность вычислить собственные частоты колебаний и построить соответствующие им собственные формы. Приводятся примеры численной реализации для реальных материалов.

ВОЛКОВ А.Д., КОКШАЙСКИЙ А.И., КОРОБОВ А.И., ПРОХОРОВ В.М. — 2015 г.

В изотропном поликристаллическом сплаве алюминия АМг6 (система Al–Mg–Mn) экспериментально измерены все независимые коэффициенты упругости второго и третьего порядков ультразвуковым методом. Измерения проводились с помощью ультразвукового автоматизированного комплекса Ritec RAM-5000 SNAP SYSTEM, работающего в импульсном режиме. Коэффициенты упругости третьего порядка были определены методом Терстона–Браггера по результатам экспериментальных измерений зависимости скорости сдвиговых и продольных упругих волн в сплаве АМг6 от величины одноосного сжатия.

ИСАЕВ А.Е., ЧЕРНИКОВ И.В. — 2015 г.

При выполнении градуировочных работ целесообразно измерять комплекс подробных частотных характеристик гидроакустического приемника с тем, чтобы на его основе получать частные характеристики, адекватные целям и условиям применения приемника по назначению. Показана возможность использования для этого реверберационного поля шумового сигнала в сочетании с обработкой методом скользящего комплексного взвешенного усреднения. Приведены результаты градуировки гидроакустических приемников в шумовом реверберационном поле лабораторного бассейна.

МАТВЕЕВ А.Л., САЗОНТОВ А.Г., СМИРНОВ И.П. — 2015 г.

Рассмотрена задача о локализации источника в мелком море, в котором преобладающим механизмом рассеяния звука является развитое ветровое волнение. На основе критерия максимума отношения сигнал/помеха построены робастные алгоритмы оценивания параметров частично-когерентных сигналов. Приведена апробация предложенных способов решения обратной задачи с использованием экспериментальных данных, полученных на стационарной трассе в Баренцевом море. Показано, что в реальных условиях соответствующие алгоритмы являются работоспособными и обеспечивают удовлетворительное качество восстановления источника, удаленного на расстояние 15 км от антенной решетки.

БЕСЕДИНА Т.Н., КУЗНЕЦОВ Г.Н., КУЗЬКИН В.М., ПЕРЕСЁЛКОВ С.А. — 2015 г.

Развивается метод пассивной акустической диагностики движущегося источника звука в океаническом волноводе, основанный на информации о частотных смещениях максимумов волнового поля и собственных функций мод. Формулируется алгоритм решения обратной задачи. В рамках численного эксперимента демонстрируются возможности предлагаемого метода для восстановления траектории, скорости и глубины источника.

ДМИТРИЕВ К.В. — 2015 г.

Введены матричные функции Грина для линеаризованной системы уравнений гидродинамики. Установлены связи между запаздывающей и опережающей функциями Грина, между функциями Грина прямого и сопряженного операторов системы уравнений гидродинамики. Получено выражение для принципа взаимности и соотношение типа уравнения Марченко. Разработанный математический аппарат применен к анализу рассеяния на квазиточечной рефракционно-плотностной неоднородности среды. При этом получены ограничения на фазу и амплитуду коэффициентов рассеяния такой неоднородности. Существование максимально возможной амплитуды рассеянного поля необходимо учитывать при проектировании метаматериалов, состоящих из отдельных элементов малого волнового размера, в том числе с резонансными свойствами.

ЗВЕРЕВ В.А., КОРОТИН П.И. — 2015 г.

Продемонстрирована возможность определения вертикального угла прихода сигнала на буксируемую горизонтальную антенну. Точность оценки определяется величиной изменения горизонтального угла направления на источник сигнала в процессе синтеза апертуры. Метод проверен на результатах натурного опыта. В условиях нахождения приемной антенны в зоне тени относительно излучателя и рассеивателя обнаружен факт формирования в волноводе однолучевого сигнала с углом отражения сигнала от дна под углом порядка 50° к горизонтали.

КОБЕЛЕВ Ю.А. — 2015 г.

Решается задача о рассеянии плоской звуковой волны безграничной трехмерной решеткой с одинаковыми ячейками, в узлах которой расположены сферические частицы с монопольным типом колебаний. Показано, что в колебаниях частиц отсутствуют радиационные потери энергии, а в случае пузырьков газа в жидкости наблюдается увеличение резонансной частоты их колебаний и монотонное уменьшение фазовой скорости распространения волны, модулирующей амплитуды колебаний пузырьков, с увеличением их концентрации. Решение проводится без введения эффективной частицы с параметрами плотности, сдвигового напряжения и радиуса, как это сделано в более ранней работе автора для средних полей амплитуд колебаний частиц.

БОБРОВНИЦКИЙ Ю.И. — 2015 г.

Для двумерных линейных акустических метаматериалов и сред, представимых в виде периодических структур из сложных ячеек, предложена общая модель, выведены формулы для эффективных параметров и энергетических характеристик, сформулированы ограничения, накладываемые на такие среды. Они разбиты на четыре основных типа, различающихся общими волновыми свойствами; указаны отличительные признаки каждого типа. Приведено несколько новых схем дискретных и непрерывных метаматериалов отрицательного и гиперболического типов, для которых построены дисперсионные зависимости и выписаны соответствующие “волновые” уравнения.

ПАПКОВА Ю.И. — 2015 г.

Рассматривается моделирование нижней границы гидроакустического волновода. Исследуется применимость и связь моделей жесткого дна и жидкого полупространства в зависимости от параметров донных осадков. Рассматривается влияние донных потерь на характеристики звукового поля в волноводе. Приведены примеры численного моделирования.

ЗАСЛАВСКИЙ В.Ю., ЗАСЛАВСКИЙ Ю.М. — 2015 г.

Проведено лабораторное моделирование сейсмического отклика, вызванного воздействием на грунт падающей капли воды. Экспериментально зарегистрирован импульсный сигнал с выхода акселерометров, установленных вблизи точек падения капли на твердую поверхность. Измерен уровень и проанализирован спектр вибросигнала. Теоретические оценки уровня и спектра упруго-волнового отклика согласуются с результатами эксперимента. Результаты моделирования могут быть использованы для снижения уровня шума, вызванного осадками, а также при исследовании особенностей взаимодействия движущейся капли с твердой границей.

САПОЖНИКОВ О.А., СМАГИН М.А. — 2015 г.

Предложен и экспериментально продемонстрирован способ измерения фазовых скоростей волн Лэмба в вогнутых пьезоэлектрических пластинах, погруженных в жидкость. Способ основан на оптическом теневом методе визуализации ультразвукового поля, возникающего в жидкости при возбуждении в исследуемой пластине мод Лэмба. Согласно условию волнового резонанса, направление распространения излучаемых в жидкость волн определяется величиной фазовой скорости волны Лэмба в пластине, что дает возможность измерить указанную скорость. Исходя из этого показано, что при использовании сферически вогнутых пьезопластин фазовые скорости волн Лэмба могут быть определены по положению каустик – областей фокусировки акустических волн в жидкости. Экспериментально измерены дисперсионные кривые нескольких мод Лэмба для вогнутой пьезокерамической пластины диаметром 100 мм и толщиной около 2 мм, погруженной в воду. Оптическая визуализация ультразвуковых волн в жидкости проводилась шлирен-методом на специально созданной установке, в которой для реализации метода темного поля были использованы внеосевые параболические зеркала. Показано, что измеренные дисперсионные кривые для низших мод Лэмба хорошо описываются теоретическими зависимостями, рассчитанными на основе уравнения Рэлея–Лэмба.

АНТОНЕЦ В.А., КАЗАКОВ В.В. — 2015 г.

Неинвазивным способом впервые зарегистрированы звуки слышимого диапазона, возникающие в утробе матери во время обычного ультразвукового диагностического обследования. Установлено, что их уровень сопоставим с уровнем разговорной речи.