научный журнал по физике Акустический журнал ISSN: 0320-7919

ПЕТУХОВ Ю.В., ХИЛЬКО А.А. — 2008 г.

Проведено обобщение разработанной в [1] квазиоптической теории для описания распространения и фокусировки многомодовых акустических пучков в плавно неоднородных по трассе океанических волноводах с использованием адиабатического приближения. В рамках простейшей модели однородного по трассе приповерхностного канала с линейной зависимостью квадрата показателя преломления от глубины выполнены аналитические расчеты и численное моделирование соответствующих процессов, результаты которых полностью подтвердили справедливость установленных в [1] закономерностей.

КОМИЛОВ К., ОДИНАЕВ С. — 2008 г.

На основе молекулярно-кинетической теории найдены частотно-зависимые выражения для скорости и коэффициента поглощения звука в магнитных жидкостях с учетом вклада структурной релаксации при наличии внешнего неоднородного магнитного поля. Исследовано их асимптотическое поведение как при низких, так и при высоких частотах. На примере магнитной жидкости, приготовленной на основе керосина и магнитных частиц магнетита Fe3O4, проведено численное исследование. Результаты численного расчета показывают, что частотная зависимость скорости и коэффициента поглощения звука в магнитной жидкости находится в удовлетворительном согласии со статическими экспериментальными данными.

КОЛЫШНИЦЫН В.А., МАРШОВ В.П., СМОЛЬЯКОВ А.В., ТКАЧЕНКО В.М. — 2008 г.

Рассмотрены известные в настоящее время способы измерения частотно-волнового спектра турбулентных пульсаций давления на стенке под пограничным слоем: пространственная фильтрация компонент поля давлений с помощью специальных приемников (волновых фильтров) и цифровая обработка сигналов с цепочки приемников. Показано, что для волновых фильтров необходимо использовать приемники с прямоугольной, но не круглой формой чувствительной поверхности. Приведены результаты измерений частотно-волнового спектра турбулентных пульсаций давления в малошумной аэродинамической трубе с использованием набора из четырех волновых фильтров из прямоугольных приемников с постоянным распределением чувствительности по поверхности. Выполнено сравнение математической модели частотно-волнового спектра, предложенной ранее авторами, с данными измерений Абрахама и Кейта. С привлечением упомянутой модели произведена обработка результатов измерений в аэротрубе; полученные измерения частотно-волнового спектра сравниваются с известными данными Мартина и Лихи.

КУЗЬКИН В.М., ПЕРЕСЁЛКОВ С.А. — 2008 г.

Построена модель флуктуаций частотных смещений пространственной интерференционной структуры звукового поля в случайно-неоднородном океаническом волноводе. Проанализирована взаимосвязь между случайными полями вариации дисперсионной характеристики волновода, вызванной возмущением, и девиации частоты локального интерференционного максимума. Рассмотрена применимость результатов по отношению к возмущению волновода фоновым внутренним волнам и неровностями рельефа дна.

ЗВЕРЕВ В.А., КОРОТИН П.И., СТРОМКОВ А.А. — 2008 г.

Численное временное обращение волн (ВОВ) предлагается взамен традиционной процедуры ВОВ в гидроакустике. В численном ВОВ используется традиционный пробный источник (ПИ) и приемная антенна, при этом процедура излучения принятых от ПИ сигналов после их обращения во времени обратно в ту же среду и измерение полученного при этом поля в точке ПИ заменяются вычислениями. Для получения с помощью предлагаемого варианта метода результатов традиционного ВОВ ПИ надо погружать на различные глубины. В работе предложен и обоснован упрощенный численный алгоритм с ПИ на одной глубине. Этот вариант метода ВОВ успешно применен в натурном опыте в Баренцевом море. Предлагаемый метод в отличие от традиционного ВОВ позволяет исследовать стабильность среды с течениями.

КРАШЕНИННИКОВ С.Ю., МИРОНОВ А.К. — 2008 г.

Акустомеханический кпд турбулентной струи определяется как отношение мощности акустического излучения и потока кинетической энергии струи. Согласно акустической аналогии Лайтхилла, акустомеханический кпд осесимметричных струй пропорционален числу Маха в пятой степени. В настоящей работе на основе результатов экспериментальных испытаний и анализа известных данных исследовано влияние различных факторов, которые могут повлиять на структуру струи, и, следовательно, на акустомеханический кпд. В том числе проанализировано влияние впрыска воды на снижение шума струи. Результаты анализа экспериментальных данных показали, что систематическое отклонение от связи акустической и механической энергий струй, полученной из акустической аналогии Лайтхилла, возникает при истечении низкоскоростных струй малой плотности и при создании продольной завихренности в потоке.

БЕХТЕРЕВ А.Н. — 2008 г.

В работе исследована дисперсия скорости распространения ультразвуковых волн (УЗВ) в области частот 0.5–25 МГц в образцах пироуглерода (ПУ) с монотонно изменяющейся структурой. На основе измеренных скоростей продольных и поперечных УЗВ проведен расчет упругих постоянных образцов ПУ с температурами обработки 2100–3200°С.

МОРГУНОВ Ю.Н., ПОЛОВИНКА Ю.А., СТРОБЫКИН Д.С. — 2008 г.

PACS: 43.30.Pc

ГУЖАВИНА Д.В., ГУЛИН Э.П. — 2008 г.

Приводятся результаты экспериментального исследования флуктуаций амплитуды эхосигналов от морских судов и их кильватерных струй при вертикальном и горизонтальном облучении в широком диапазоне высоких звуковых и ультразвуковых частот. Анализируются зависимости коэффициентов вариации амплитуды эхосигналов от скорости движения морских судов, частоты излучения, длительности зондирующих импульсов и высоты волн на поверхности моря. Обсуждаются вероятностные характеристики эхосигналов от корпуса морских судов и от их кильватерных следов на разных глубинах.

ЗВЕРЕВ В.А., КОРОТИН П.И., СТРОМКОВ А.А. — 2008 г.

При согласовании приемной антенны со средой по сигналу пробного источника (ПИ) наблюдалось устойчивое (робастное) снижение уровня шума на 2–3 дБ. Наблюдаемый эффект имеет ту же самую физическую природу, что и эффект снижения уровня реверберации при временном обращении волн, описанный в JASA, 2004, v. 115, p. 1525; 2005, v. 118, p. 1381. Уровень шума уменьшается при согласовании с ПИ, находящимся на различных расстояниях и даже при антисогласовании. Исследование эффекта показало, что в его основе лежит уменьшение пространственной корреляции шума, принимаемого антенной, обусловленное введением согласующего множителя. Опыт выполнен в Баренцевом море на дистанциях 7, 10.5, 12 км при глубине моря 120 м. в диапазоне частот 100–300 Гц.

КУЗЬКИН В.М., ПЕРЕСЕЛКОВ С.А. — 2007 г.

Представлены результаты теоретического рассмотрения флуктуаций частотных смещений интерференционной картины, обусловленных фоновыми внутренними волнами. В рамках численного эксперимента проанализированы возможности восстановления спектра вертикальных смещений слоев жидкости, основанного на регистрации спектра девиации частоты локального интерференционного максимума. Обсуждены вопросы устойчивости и эффективности предлагаемого мониторинга.

ЦЫПЛИХИН А.И. — 2007 г.

Приводится описание алгоритма, определяющего среднюю частоту, длительность и положение импульсов голосового источника в реальном речевом сигнале. Тестирование показало, что по точности алгоритм в среднем в два раза опережает лучший из конкурирующих алгоритмов. Алгоритм более устойчив к искажению спектра в телефонном канале, к различным видам шума, к нестабильностям длительности и амплитуды импульсов голосового источника. Точность определения положений импульсов достаточна для выполнения синхронного анализа речевого сигнала, а скорость обработки сигнала позволяет использовать алгоритм в задачах реального времени.

ДОЛГИХ В.Н., ОРОЩУК И.М., ПРИЩЕПА М.Н. — 2007 г.

Описываются результаты теоретических и модельных исследований вероятностных характеристик обнаружения сигналов корреляционным пространственным фильтром. Приводится математическая модель процесса обработки сигналов в корреляционном пространственном фильтре и полученные на ее основе выражения для оценки вероятностей обнаружения, пропуска сигналов, вероятности ложной тревоги, порогового уровня и выбора оптимальных параметров фильтра для получения заданных вероятностных характеристик. Показано, что результаты имитационного моделирования вероятностных характеристик обнаружения сигналов корреляционными пространственными фильтрами со случайными дискретными антенными решетками подтвердили обоснованность теоретических выводов, полученных для данной модели.

ГОДИН O.A. — 2007 г.

Поверхностные сейсмо-акустические волны способны распространяться вдоль покрытого морскими осадками дна в глубоком и мелком море и даже на берегу. Вследствие сильного поглощения волн сжатия и особенного сдвиговых волн в осадках, поверхностные волны могут вносить значительный вклад в звуковое поле вдали от берега только в результате их взаимодействия с объемными волнами в водной толще. В статье представлен теоретический анализ возбуждения акустических мод сейсмо-акустическими поверхностными волнами в нерегулярном волноводе в мелком море с наклонным дном, покрытым неконсолидированными морскими осадками. Показано, что взаимодействие поверхностной волны с акустической модой происходит, главным образом, в окрестности ее критического сечения. Исследовано влияние геоакустических параметров и стратификации мягких морских осадков на эффективность обмена энергией между поверхностными и объемными волнами.

САНДИТОВ Б.Д., САНДИТОВ Д.С., ЦЫДЫПОВ Ш.Б. — 2007 г.

Для аморфных полимеров и стекол проведен расчет решеточного параметра Грюнайзена из данных о коэффициенте Пуассона. Если термодинамический параметр Грюнайзена стеклообразных полимеров характеризует ангармонизм, усредненный по внутрицепным и другим колебательным модам, то решеточный параметр выражает ангармонизм межцепных колебаний, связанных с межмолекулярным взаимодействием. У щелочносиликатных стекол решеточный параметр Грюнайзена отражает ангармоничность колебаний ионной подрешетки, образованной ионами щелочных металлов и немостиковыми ионами кислорода.

НАЗАРОВ В.Е. — 2007 г.

Методом возмущений исследованы нелинейные акустические эффекты в твердотельных средах, обладающих различными видами нелинейности: упругой, гистерезисной и неупругой. Выявлены качественно отличающиеся закономерности проявления нелинейных эффектов в таких средах, способствующие их классификации по видам акустической нелинейности.

ЗАПЕВАЛОВ А.С. — 2007 г.

Построена модель, описывающая связь частотно-угловых характеристик поверхностных волн с частотным спектром генерируемого ими акустического излучения. На основе эмпирических функций распределения волновой энергии показано, что в окрестности спектрального пика ветровых волн уровень акустического излучения сильно зависит от выбора модели функции углового распределения () и ее параметров. На высоких частотах, в 4–5 раз превышающих частоту доминантных волн, в первом приближении может использоваться модель ()= const. В промежуточном интервале частот между доминантной частотой и высокими частотами преобладающий вклад в излучение звука дают волны, распространяющиеся в направлении, близком к ортогональному по отношению к ветру.

ИВАНОВ В.П. — 2007 г.

Исследован механизм активного гашения звукового поля как интерференционно-дифракционный процесс взаимодействия стороннего поля и гасящего поля вспомогательных излучателей. Приведен пример задачи гашения звукового поля, когда дифракционный механизм гашения существенно превалирует над интерференционным.

ДЖОШИ С.Г., ЗАЙЦЕВ Б.Д., КУЗНЕЦОВА И.Е., ТЕПЛЫХ А.А. — 2007 г.

В работе теоретически и экспериментально исследовано влияние невязкой, непроводящей и идеально упругой жидкости на характеристики акустической антисимметричной (A0) волны Лэмба нулевого порядка в тонкой по сравнению с длиной волны пластине 128YX LiNbO3. Предложена методика расчета скорости и затухания этой волны для различных значений параметра hf (h – толщина пластины, f – частота волны). Исследованы также характеристики A0-волн в пьезоэлектрической пластине, граничащей с различными типами невязкой, непроводящей и идеально упругой жидкости с двух сторон. Показана возможность создания экспресс анализатора жидкости на основе такой структуры.

МАРКОВ М.Г. — 2007 г.

С использованием метода, предложенного Бедфордом, Костли и Штерном (Bedford, Costley, and Stern, 1984), получены выражения для коэффициента сопротивления и массовой связи в уравнениях акустики насыщенных пористых сред (НПС) с учетом проскальзывания фаз на границе. Подробно исследован случай заполненных газом пор, когда выражение для коэффициента изотермического скольжения может быть получено в явном виде из решения кинетического уравнения Больцмана. Показано, что для продольных волн первого рода и поперечных волн влияние межфазного скольжения на их скорости мало. Наличие межфазного скольжения ведет к увеличению коэффициентов затухания этих волн, однако рассчитанные значения остаются существенно меньшими, чем измеренные. Для продольной волны второго рода влияние межфазного скольжения на ее кинематические и динамические параметры достаточно велико и может быть оценено экспериментально.