научный журнал по физике Акустический журнал ISSN: 0320-7919

Архив научных статейиз журнала «Акустический журнал»

  • ИНФОРМАЦИЯ О РАБОТЕ СЕМИНАРА “АКУСТИКА НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД” ПОД РУКОВОДСТВОМ С.А. РЫБАКА В 2006 ГОДУ

    2007

  • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ МОДУЛЯЦИИ СИГНАЛА ПО ИМПУЛЬСНОЙ АКТИВНОСТИ НЕЙРОНОВ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ ЛЯГУШКИ

    БИБИКОВ Н.Г., ГРИГОРЬЕВ Д.Ю. — 2007 г.

    Двухслойная нейросеть с обратным распространением ошибки была использована для определения частоты модуляции тональных сигналов по узору импульсации одиночных нейронов, расположенных в кохлеарных ядрах и полукружном торусе травяной лягушки (Rana t. temporaria). На вход нейросети подавали сумму нескольких единичных реакций одного нейрона на амплитудно-модулированный сигнал. Число входов соответствовало числу временнх отсчетов суммированного отклика (обычно 60), число выходных элементов соответствовало числу распознаваемых частот модуляции (от 3 до 15). При условии четкой синхронизации импульсной активности нейрона с огибающей сигнала успешная классификация могла осуществляться, даже если для тренировки и классификации использовали единичные ответы нейрона. Увеличение числа суммируемых ответов до 10–20 приводило к ускорению процедуры обучения. Результаты обсуждаются в связи с проблемой формирования нейронов – детекторов периодичности на высших уровнях слухового пути позвоночных. х отсчетов суммированного отклика (обычно 60), число выходных элементов соответствовало числу распознаваемых частот модуляции (от 3 до 15). При условии четкой синхронизации импульсной активности нейрона с огибающей сигнала успешная классификация могла осуществляться, даже если для тренировки и классификации использовали единичные ответы нейрона. Увеличение числа суммируемых ответов до 10–20 приводило к ускорению процедуры обучения. Результаты обсуждаются в связи с проблемой формирования нейронов – детекторов периодичности на высших уровнях слухового пути позвоночных.

  • К ОПРЕДЕЛЕНИЮ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ АКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

    ЕРОФЕЕВ В.И., ЗАЗНОБИН В.А., САМОХВАЛОВ Р.В. — 2007 г.

    Рассмотрены варианты линеаризированных задач о распространении упругих волн в телах с начальными напряжениями. Приведен анализ влияния применения различных вариантов линеаризированной теории упругости на расчетную величину акустоупругого эффекта для продольных, поперечных волн и поверхностных волн Рэлея. Произведено сравнение полученных теоретических данных с экспериментальными. Приведены экспериментальные результаты влияния изгибных напряжений на скорость распространения поверхностных волн Рэлея, что расширяет круг задач, решаемых при помощи эффекта акустоупругости.

  • К РАСЧЕТУ КОЭФФИЦИЕНТА РАССЕЯНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО АКУСТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

    ЗАПЕВАЛОВ А.С. — 2007 г.

    Анализируется влияние на коэффициент рассеяния высокочастотного звука наблюдаемых в натурных условиях отклонений поля поверхностных волн от модели изотропной гауссовой поверхности. Анализ проводится на основе данных натурных измерений уклонов морской поверхности, проведенных на Черном море с помощью двумерного лазерного уклономера. Показано, что влияние анизотропии поля поверхностных волн на величину коэффициента рассеяния мало при малых углах обучения и быстро усиливается с их ростом. Наблюдаемые отклонения статистических моментов уклонов морской поверхности от величин, соответствующих распределению Гаусса приводят к изменениям значений коэффициента рассеяния в пределах ±20.

  • КОМПРЕССИЯ И УСИЛЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИМПУЛЬСА, ОТРАЖЕННОГО ОТ ОДНОМЕРНОЙ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ

    БУЛАТИЦКИЙ С.И., ПОНОМАРЕВ А.Е., САПОЖНИКОВ О.А. — 2007 г.

    Исследована компрессия ультразвуковых импульсов при их отражении от слоистой структуры. Короткий импульс излучался в воду и направлялся на структуру, состоящую из плоских твердотельных пластинок, за которыми находился воздушный слой. Из-за переотражений в структуре сигнал существенно удлинялся. Отраженный сигнал принимался тем же преобразователем и оцифровывался. Далее производилось обращение волны во времени, ее повторное излучение на слоистую структуру и прием отраженного сигнала. Из-за инвариантности процессов относительно изменения знака времени в структуре происходила компрессия импульса: отраженный сигнал укорачивался и приобретал форму исходного сигнала. Экспериментально продемонстрирована возможность эффективной компрессии сигналов. Численное моделирование показало, что, используя более сложные структуры, можно существенно увеличить степень сжатия и получить короткие сигналы намного большей амплитуды, чем в волне, излучаемой преобразователем. Предложен алгоритм построения эффективных систем компрессии.

  • КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗВУКА В ОКЕАНЕ С ФРАКТАЛЬНЫМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ

    ГОСТЕВ В.С., КОПЫЛ Е.А., ЛЫСАНОВ Ю.П., ШВАЧКО Р.Ф. — 2007 г.

    Для верификации модифицированной версии волновой программы, основанной на широкоугловом параболическом уравнении и адаптированной к решению задачи рассеяния звука в среде с анизотропными неоднородностями фрактального типа, проведен численный модельный эксперимент по определению угловой зависимости интенсивности рассеянного звукового поля для разных коэффициентов анизотропии неоднородностей скорости звука. Сравнение результатов компьютерных расчетов с аналитическими зависимостями показало их достаточно хорошее совпадение и подтвердило возможность применения программы для расчетов распространения звука в океане с тонкоструктурной стратификацией, обладающей фрактальными свойствами.

  • КОНФЕРЕНЦИЯ “ВИБРОАКУСТИКА МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ”

    2007

  • КРИТЕРИЙ ИНКУБАЦИОННОГО ВРЕМЕНИ И АКУСТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ МОРСКОЙ ВОДЫ

    ВОЛКОВ Г.А., ГРУЗДКОВ А.А., ПЕТРОВ Ю.В. — 2007 г.

    Экспериментальные данные по акустической кавитации для дегазированной и морской воды анализируются с использованием критерия, основанного на понятии инкубационного времени. Ранее аналогичный подход успешно применялся для анализа кавитации в случае импульсного воздействия и при изучении динамической прочности твердых тел. Предлагаемый критерий учитывает существование статического порога кавитации и позволяет объяснить сильное возрастание кавитационного порога при высоких частотах, а также значительный разброс экспериментальных данных.

  • ЛУЧЕВОЙ И ВОЛНОВОЙ ХАОС В ЗАДАЧАХ О ДАЛЬНЕМ РАСПРОСТРАНЕНИИ ЗВУКА В ОКЕАНЕ

    ВИРОВЛЯНСКИЙ А.Л., ЗАСЛАВСКИЙ Г.М. — 2007 г.

    В 1990-е годы в подводной акустике появилось новое направление исследований, связанное с изучением хаотического поведения лучевых траекторий в неоднородных волноводах. Выяснилось, что на дистанциях порядка тысячи километров лучевой хаос уже хорошо развит, и учет этого явления необходим при описании дальнего распространения звука в океане. В данном обзоре на конкретных примерах рассказано о методах теоретического исследования лучевого хаоса и его проявлений при конечной длине волны, а также о результатах, полученных в этой области.

  • МАЛОМОДОВАЯ ТОМОГРАФИЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ МЕЛКОГО МОРЯ

    БУРДУКОВСКАЯ В.Г., ЛУЧИНИН А.Г., СМИРНОВ И.П., ХИЛЬКО А.И. — 2007 г.

    В работе анализируются возможности наблюдения пространственно-локализованных неоднородностей методом низкочастотной маломодовой импульсной дифракционной томографии в мелком море. С помощью численной имитационной модели исследованы особенности реконструкции параметров неоднородностей при совместной обработке сигналов томографических проекций, формируемых при мультистатическом возбуждении и приеме низкочастотных маломодовых акустических импульсов.

  • МЕТОД РАСЧЕТА СКОРОСТИ ЗВУКА ВО ВЗАИМНЫХ СИСТЕМАХ ПО ИЗВЕСТНЫМ КОНЦЕНТРАЦИЯМ ИОНОВ

    ДЕНИСОВ Д.А. — 2007 г.

    Предлагается метод расчета отклонений значения скорости звука в смешанном растворе, содержащем два вида катионов и два вида анионов, от значения скорости звука в чистой воде по известным концентрациям ионов в растворе и концентрационным зависимостям скорости звука в бинарных растворах солей, присутствующих в смешанном растворе. Метод основан на использовании правила ионной силы и гипотезы о равновероятном распределении ионов. Рассчитанные значения отклонений скорости звука в смешанном растворе от скорости звука в чистой воде (для температуры раствора 15°С и 25°С) неплохо согласуются с экспериментальными их значениями. Предложенный метод применен для расчета скорости звука в морской воде.

  • МЕХАНИЗМ СТИМУЛЯЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ СЕЙСМИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ МАЛОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ

    КУРЛЕНЯ М.В., СЕРДЮКОВ С.В. — 2007 г.

    Выполнены экспериментальные исследования энергетического баланса стимуляции добычи нефти сейсмическим полем малой интенсивности. Показано, что изменение свойств продуктивного пласта происходит за счет внутренней энергии, активизируемой внешним воздействием. Предложен многостадийный механизм сейсмического воздействия, основанный на влиянии слабых колебаний на пластическую деформацию продуктивного пласта, выведенного из термодинамического состояния равновесия процессом разработки, и рассматривающий совокупность наблюдаемых явлений как проявление системы взаимосвязанных физических процессов различной природы.

  • МЕХАНИЧЕСКИЙ ИМПЕДАНС БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ В МОДЕЛИ С ЗАДАННЫМИ СМЕЩЕНИЯМИ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОСТРАНСТВА

    ТИМАНИН Е.М. — 2007 г.

    Целью работы являлась разработка модели формирования механического импеданса биологических тканей, регистрируемого в экспериментах по вдавливанию в ткани перпендикулярно поверхности круглого плоского колеблющегося диска при наличии контакта с поверхностью не только диска, но и неподвижного корпуса измерительного устройства. Записаны аналитические выражения в виде квадратур для механического импеданса тканей в модели полупространства, на поверхности которого заданы смещения. Проведены численные расчеты и установлено соответствие эксперименту эффектов, связанных с фиксацией поверхности тканей корпусом измерительного устройства.

  • МИНИМИЗАЦИЯ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ ПО ПАРАМЕТРАМ АКТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ НА ОСНОВЕ ГИБРИДНОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА

    КОШУР В.Д., ФАДЕЕВА М.С. — 2007 г.

    Представлены результаты вычислительных экспериментов по распространению и взаимодействию акустических волн с целью минимизации звукового давления в определенной зоне прямоугольной области. Минимизация звукового давления достигалась за счет активного воздействия дополнительных источников звука, расположенных внутри расчетной области. Оптимальные параметры активных источников и их местоположение были определены в результате решения задачи минимизации интегрального функционала, который выражает усредненное звуковое давление в заданной зоне прямоугольной области. При решении задачи минимизации использовался гибридный генетический алгоритм.

  • МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И ПРИЕМА ВОЛН ФАЗИРОВАННЫМИ АНТЕННАМИ В МОРСКОМ ДНЕ НА ШЕЛЬФЕ

    ЗАСЛАВСКИЙ Ю.М., КЕРЖАКОВ Б.В., КУЛИНИЧ В.В. — 2007 г.

    Выполнено численное моделирование волнового поля, возбуждаемого как одиночными источниками, так и вертикально ориентированной фазированной излучающей антенной в мелководном волноводе со слоистым упругим дном. Волновое поле регистрируется эквидистантными вертикальными антеннами с различной апертурой и при разной глубине установки в водном слое. В вертикальной плоскости демонстрируется характер распределения и трансформация углового спектра импульсных сигналов, приходящих на антенну при разных параметрах среды, несущих частотах и удалениях от источника. Показано, что путем селективного по углу приема обеспечивается лучшее разрешение годографов волн, используемых для зондирования дна. В качестве примера демонстрируется возможность выделения на плоскости годографов преломленной глубинным слоем волны сдвига, что достигается путем углового сканирования при излучении и при приеме антеннами вертикальной ориентации.

  • НЕЛИНЕЙНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА ЗВУКОМ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ВОЛН С КРАТНЫМИ ЧАСТОТАМИ

    БАТРИН А.К., ГАВРИЛОВ А.М. — 2007 г.

    Рассмотрена роль фазозависимых нелинейных процессов при взаимодействии слабой сигнальной волны с интенсивной накачкой, частота которой кратна частоте сигнала. Определены фазовые соотношения, при которых поглощение звука звуком максимально. Показано, что с ростом соотношения частот роль фазозависимого поглощения быстро ослабевает и может не приниматься во внимание.

  • НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРОДОЛЬНЫЕ ВОЛНЫ С УЧЕТОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ, ТЕМПЕРАТУРЫ И НЕРАВНОВЕСНЫХ АТОМНЫХ ДЕФЕКТОВ

    МИРЗАДЕ Ф.Х., ШЕЛЕПИН Л.А. — 2007 г.

    Исследуется распространение нелинейных продольных волн в пластине при учете взаимодействия продольной компоненты смещений среды с полями температуры и концентрации неравновесных атомных точечных дефектов. Выведено нелинейное эволюционное уравнение для описания термоупругих продольных самосогласованных полей деформаций. Показано, что влияние термоупругого эффекта на волны деформации сказывается в виде появления диссипативных членов, обусловленных процессами теплопередачи и термоупругим взаимодействием, возникающим благодаря деформационно-стимулированному тепловыделению при рекомбинации неравновесных атомных дефектов. Изучены солитонные решения полученного уравнения и характерные особенности затухания этих решений с учетом низкочастотных и высокочастотных потерь.

  • О ВЛИЯНИИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСА, ИЗЛУЧАЕМОГО ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

    КОНОВАЛОВ С.И., КУЗЬМЕНКО А.Г. — 2007 г.

    PACS: 43.38.+n

  • О СТАТИСТИКЕ КАУСТИК В ПОДВОДНОМ ЗВУКОВОМ КАНАЛЕ

    ГРИБОВА Е.З. — 2007 г.

    Численно-аналитическим методом фазовых экранов анализируется статистика плотности каустик в подводном звуковом канале с крупномасштабными, случайными неоднородностями. Рассматриваются различные случаи направления распространения волны относительно оси канала, а также исследуется влияние радиуса корреляции неоднородностей.

  • ОБ АНАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ И ЕДИНСТВЕННОСТИ РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ РАССЕЯНИЯ НА КОМПАКТНЫХ ПРЕПЯТСТВИЯХ В БЕСКОНЕЧНОЙ ПЛАСТИНЕ, ОПИСЫВАЕМОЙ МОДЕЛЬЮ УФЛЯНДА–МИНДЛИНА

    АНДРОНОВ И.В. — 2007 г.

    Рассматривается трехмерная задача рассеяния акустической волны на компактном препятствии общего вида в пластине, описываемой моделью Уфлянда–Миндлина. Устанавливается формула, выражающая рассеянное поле через аналитическое продолжение диаграммы направленности, а также формулы связи каналов рассеяния, позволяющие вычислять амплитуды поверхностных волн через вычеты диаграммы направленности. Для препятствий, не излучающих энергии, устанавливается единственность решения задачи рассеяния в отсутствие поглощения. Приводится пример локализованной сдвиговой волны.