научный журнал по физике Акустический журнал ISSN: 0320-7919

ГУСЕВ В.А., РУДЕНКО О.В. — 2015 г.

Дан анализ волноводного распространения звука в придонном слое, содержащем газовые пузырьки. Выведены эволюционные уравнения для интенсивных акустических волн и волновых пучков в среде с неоднородным распределением пузырьков. Рассчитано поле интенсивного пучка вдоль оси фокусирующего звукового канала. Вычислены коэффициенты отражения и прохождения звука из однородной среды в слой с пузырьками и обратно. Показано, что придонный слой может эффективно захватывать попадающие в него лучи и обеспечивать волноводный характер распространения. Наличие пузырьков увеличивает как интервал углов, под которыми волна проникает в слой, так и интервал углов, под которыми лучи испытывают полное внутреннее отражение и не выходят из слоя. Рассчитано акустическое поле в слое от точечного источника.

ГАВРИЛОВ А.М. — 2015 г.

Рассмотрен метод измерения АЧХ излучателя звука, основанный на нелинейном взаимодействии двух волн накачки с близкими частотами, который исключает необходимость звукоприемника с известной частотной зависимостью чувствительности. Амплитудно-частотная характеристика излучателя определяется по измеренной зависимости амплитуды волны разностной частоты от средней частоты накачки при условии, что разностная частота остается неизменной. Показана возможность определения параметров излучателя (добротность, полоса пропускания) без нахождения амплитудно-частотной характеристики. Метод реализован в автоматическом режиме.

АЙТБАЕВ А.Б., ТЛЕУКЕНОВ С.К. — 2015 г.

Аналитически получены уравнения дисперсии упругих волн вертикальной поляризации в слое ромбической анизотропии. Показано, что из этого уравнения следуют уравнения дисперсии симметричных и антисимметричных мод. В предельных случаях коротких и длинных волн получены условия существования волн Рэлея и предельные скорости для тонких слоев. Установлено, что для изотропных слоев эти скорости совпадают с известными их значениями.

КОМКИН А.И., МИРОНОВ М.А. — 2015 г.

Проведен теоретический анализ вязкого трения, возникающего при прохождении плоской звуковой волной перегородки с отверстием в круглом канале. Решение ищется в виде ряда по собственным функциям канала. В результате находится сопротивление трения, которое описывается в терминах диссипативной присоединенной длины отверстия. Получена зависимость диссипативной присоединенной длины отверстия от отношения диаметра отверстия к диаметру канала.

РАЕВСКИЙ М.А., ХИЛЬКО А.И. — 2015 г.

Проведено теоретическое исследование пространственно-временных корреляций для узкополосных акустических сигналов в условиях мелкого моря. Предполагается, что флуктуации акустического поля обусловлены совместным воздействием ветрового волнения и случайных внутренних волн. Акустическое поле представлено в виде суперпозиции двух компонент, одна из которых имеет сравнительно малые пространственно-временные масштабы и формируется ветровым волнением, а другая, крупномасштабная, обусловлена как случайными внутренними волнами, так и ветровым волнением. Проведено численное моделирование пространственных и временных корреляционных функций тональных сигналов для типичных условий Баренцева моря. Показано, что результаты численных расчетов находятся в неплохом соответствии с экспериментальными данными.

АНДРОНОВ И.В., ЛАВРОВ Ю.А. — 2015 г.

Статья является продолжением опубликованной ранее работы, в которой были получены асимптотики поля в пограничном слое вблизи поверхности эллиптического цилиндра. При помощи формулы Кирхгофа эти асимптотики пересчитываются в асимптотики дальнего поля, которое рассматривается в узком секторе вблизи большой оси сечения цилиндра. Полученные асимптотики имеют равномерный характер по параметру, описывающему степень вытянутости эллипса, и позволяют проследить за видоизменением диаграммы дальнего поля от предельного случая полосы до кругового цилиндра.

РУБИНА Л.И., УЛЬЯНОВ О.Н. — 2015 г.

Ранее авторами был разработан геометрический метод исследования и решения нелинейных уравнений и систем уравнений в частных производных. Этот метод используется в данной статье для получения ряда точных решений некоторых уравнений нелинейной акустики, а также сведения системы уравнений Эйлера к системам обыкновенных дифференциальных уравнений.

КОПЬЕВ В.Ф., ФАРАНОСОВ Г.А. — 2015 г.

Предложен способ разложения звукового поля компактного источника на азимутальные компоненты с использованием нерегулярно расположенных микрофонов.

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

Рассмотрен пассивный метод оценки глубины источника звука в мелководном океаническом волноводе при слабом сигнале, основанный на информации об отношении амплитуд соседних мод волнового поля. В низкочастотной области приведены результаты численного эксперимента с использованием одиночного приемника и горизонтальной линейной антенны. Продемонстрирована устойчивость метода к ошибкам измерения амплитуд отфильтрованных мод и вариациям модели волновода, показана высокая помехоустойчивость. Установлено, что погрешность восстановления глубины источника с возрастанием шума стремится к установившемуся значению. Дано качественное и количественное объяснение результатам моделирования.

ЛАРИН Н.В., СКОБЕЛЬЦЫН С.А., ТОЛОКОННИКОВ Л.А. — 2015 г.

Рассматривается задача об определении линейных законов неоднородности плоского упругого слоя, имеющего наименьшее отражение при заданном угле падения плоской звуковой волны. На основе аналитического решения прямой задачи построен функционал, выражающий интенсивность отражения, и предложен алгоритм его минимизации. Получены аналитические выражения, описывающие механические параметры неоднородного слоя.

САРАПУЛОВА В.В., ШАГАПОВ В.Ш. — 2015 г.

Изучены особенности отражения и преломления при косом падении акустической волны на границу раздела между чистой и пузырьковой водой. На основе анализа полученных аналитических решений установлено, что в случае падения волны на границу раздела со стороны пузырьковой жидкости существует критический угол падения, зависящий от частоты и параметров дисперсной системы, при углах больше которого волна полностью отражается от границы.

ЕФИМЦОВ Б.М., ЛАЗАРЕВ Л.А. — 2015 г.

Для решения задач о колебаниях пластин и оболочек с ребрами жесткости и других произвольных подкрепленных структур разработан универсальный подход. Этот подход применим, если известны решения для независимых подкрепляемой части и подкрепляющих элементов структуры в виде явного выражения обобщенных смещений через обобщенные силы. Полученное универсальное уравнение используется для решения задачи о детерминированных колебаниях замкнутой цилиндрической оболочки с “размазанными” стрингерами и дискретными нерегулярными шпангоутами. Полученное решение используется для оценки эффекта снижения шума в салоне винтового самолета за счет остановки шпангоутов, расположенных вблизи винта.

ЛУНЬКОВ А.А., ПЕТНИКОВ В.Г., ЧЕРНОУСОВ А.Д. — 2015 г.

Предложены методики оценки эффективной скорости звука в донных осадочных породах в мелководных акваториях с мягким дном. Методики ориентированы на определение этой физической величины для относительно небольших интервалов расстояний порядка десяти глубин. Оценки основаны на сравнении результатов экспериментов и расчетов характеристик низкочастотных звуковых полей, распространяющихся в этих водоемах. Искомой величиной скорости звука предлагается считать ее значение, для которого имеет место наилучшее согласие эксперимента и расчета. Приведены результаты апробации предлагаемых методик в экспериментах на Клязьминском водохранилище.

РУТЕНКО А.Н., УЩИПОВСКИЙ В.Г. — 2015 г.

Приводятся результаты пространственных измерений акустических шумов, генерируемых буксирами двух типов во время их движения около платформы “Моликпак” и в режиме динамического позиционирования во время работы с платформой “ПА-Б”. По результатам этих измерений с помощью моделирования и предварительных исследований функции потерь, проведенных на акустических профилях, простирающихся от платформ в прибрежный Пильтунский район летне-осеннего нагула серых китов, построены спектры эквивалентных точечных источников, которые позволяют построить 1/3-октавные спектры антропогенных шумов в любой точке на заданном профиле и оценить значение их уровня в заданной полосе частот с точностью до 2 дБ. Натурные измерения показали, что в режиме динамического позиционирования буксиры шумят примерно на 10 дБ больше, чем во время движения, причем буксир дизель-электроход в обоих режимах шумит примерно на 5 дБ меньше буксира с дизельным движителем.

ЛАЗАРЕВ Л.А. — 2015 г.

Теоретически рассмотрена бесконечная панель с регулярно установленными на ней резонаторами двух видов. Каждый резонатор представляет собой воздушную полость, герметично закрытую пластиной, совершающей поршневые колебания. Пластина играет роль массы, а воздух в полости – роль упругости. Каждый второй резонатор перевернутый. При определенном соотношении между параметрами резонаторов на частоте настройки всей системы сила звукового давления, непосредственно действующая на панель, может быть полностью скомпенсирована силами воздействия резонаторов. Звукоизолирующая способность при этом стремится к бесконечности. Представленные расчеты показывают, что эффект полной звуконепроницаемости возможно осуществить даже с помощью низкодобротных резонаторов.

КИСЕЛЕВ А.П., ТАГИРДЖАНОВ А.М. — 2015 г.

Рассматриваются компоненты нестационарного тензора Грина для однородной изотропной упругой среды – решения задачи о нестационарной сосредоточенной силе. Как известно, они могут содержать аномальное поле, которое отлично от нуля между фронтами волн P и S и растет, вообще говоря, со временем. В работе охарактеризованы временные зависимости источника, при которых аномальное поле отсутствует.

КУЗНЕЦОВ С.В., ТЕРЕНТЬЕВА Е.О. — 2015 г.

Анализируются волновые поля в эпицентральной зоне для внутренней задачи Лэмба о действии сосредоточенной силы внутри упругой полуплоскости. Проводится сравнение решений, полученных с помощью интегральных представлений, методов геометрической оптики и конечноэлементных аппроксимаций.

ПАПКОВА Ю.И. — 2015 г.

Построено трехмерное аналитическое решение для модели неоднородного гидроакустического волновода с плавающим на поверхности телом цилиндрической формы. Предложен численно-аналитический метод нахождения потенциала скоростей, при котором неопределенные коэффициенты при нормальных модах определяются из соответствующей бесконечной системы линейных алгебраических уравнений. Исследуются амплитудно-частотные характеристики волновода в зависимости от параметров модели.

ДВОЕШЕРСТОВ М.Ю., ЧЕРЕДНИК В.И. — 2015 г.

Представлены результаты теоретического и экспериментального анализа сверхвысокочастотных (СВЧ) тонкопленочных акустоэлектронных полосовых лестничных фильтров, построенных на базе тонкопленочных акустоэлектронных СВЧ-резонаторов на основе нитрида алюминия AlN, работающих в диапазоне частот 4.6–5 ГГц. Изложена технология изготовления таких фильтров. Показано, что характеристики фильтров определяются, главным образом, характеристиками резонаторов, образующих фильтр. Показано, что оптимизация площадей верхних электродов последовательных и параллельных резонаторов, входящих в состав трехзвенного фильтра лестничного типа, существенно улучшает его характеристики.

ФЕДОТОВСКИЙ В.C. — 2015 г.

Рассмотрен процесс распространения поперечных волн в дисперсном композите с твердыми включениями как в псевдооднородной среде с эффективными свойствами – динамической плотностью и сдвигово-ротационной упругостью, резонансным образом зависящими от частоты волны и параметров поступательных и вращательных колебаний включений. Приведены оценки частот собственных колебаний сферических включений в несжимаемой упругой среде и других внутренних динамических параметров композита, определяющих диапазоны частот, в которых динамическая плотность и сдвигово-ротационная упругость могут принимать отрицательные значения. При одновременно отрицательных динамических свойствах дисперсный композит является акустическим метаматериалом, аналогичным по ряду специфических эффектов широко обсуждаемым электродинамическим “левым средам”. Приведены оценки параметров композита и частот поперечных волн, при которых свойства метаматериала практически достижимы.