научный журнал по физике Акустический журнал ISSN: 0320-7919

ГУМЕННИК К.В., РУМЯНЦЕВ В.В., ФЕДОРОВ С.А. — 2014 г.

В рамках приближения виртуального кристалла изучены особенности распространения акустических возбуждений в несовершенной 1D сверхрешетке. Выполнено численное моделирование зависимости ширины нижайшей запрещенной акустической зоны неидеального (разупорядоченного как по составу, так и по толщине слоев) двухподрешеточного 1D фононного кристалла от концентрации примесных слоев.

ДОСАЕВ А.С., КОНЬКОВ А.И., САЛИН Б.М., САЛИН М.Б. — 2014 г.

Описываются методы численного моделирования спектральных характеристик акустического сигнала, рассеянного на многомасштабном поверхностном волнении. Они включают алгоритмы расчета рассеянного поля по методу Кирхгофа и с помощью интегрального уравнения, а также алгоритмы генерации взволнованной поверхности с учетом нелинейных гидродинамических эффектов. Акцент сделан на исследовании спектра брэгговского рассеяния, вызванного поверхностными волнами, частота которых на несколько октав превышает основную низкочастотную компоненту волнения. Оценивается уширение спектра сигнала, рассеянного в обратном направлении. Рассматривается возможность расширения области применения метода расчета, полученного из условия малых возмущений, на случаи, когда параметр Рэлея 1.

АРТЕЛЬНЫЙ П.В., СОКОВ Е.М., СУВОРОВ А.С. — 2014 г.

Изложен новый метод неконформного конечно-элементного моделирования области взаимодействия акустической жидкости и деформируемых твердых тел. Метод базируется на применении специальных контактных конечных элементов, реализующих интерполяционную связь между звуковым давлением в жидкости и перемещениями двухфазной поверхности. По результатам апробации метода продемонстрировано существенное повышение сеточной сходимости расчетов. Выполнена верификация численного метода на примере задачи прогнозирования шумоизлучения тонкостенной неоднородной оболочки.

JU-SAM PARK, KISEON KIM, БЕЗОТВЕТНЫХ В.В., ГОЛОВ А.А., ЛЕБЕДЕВ М.С., МОРГУНОВ Ю.Н. — 2014 г.

Описаны методика и аппаратно-программная реализация дистанционного мониторинга скорости морских течений и температуры по данным импульсного гидроакустического зондирования на стационарных горизонтальных трассах в мелководных акваториях. В качестве зондирующих сигналов используются сложные фазоманипулированные сигналы на основе псевдослучайных М-последовательностей. Апробация комплекса проводилась в заливе Посьета и Корейском проливе Японского моря.

БОБРОВНИЦКИЙ Ю.И. — 2014 г.

Предложен новый подход к описанию акустических сред общего вида, в частности, акустических метаматериалов, основанный на их моделировании простейшими дискретными периодическими структурами. Параметры дискретных моделей, определенные из равенства дисперсий, приняты в качестве эффективных параметров моделируемых сред. Равномерным распределением этих параметров по длине ячейки периодичности осуществляется переход к эффективной непрерывной среде. Показано, что все характеристики волнового движения среды, включая энергетические, выражаются через введенные таким образом эффективные параметры. Выведены необходимые формулы. Приведены примеры. Предложенный подход полезен при проектировании акустических материалов с заданными волновыми свойствами.

МАЛЫШКИН Г.С., ШАФРАНЮК А.В. — 2013 г.

В статье рассматривается вопрос разрешения слабого широкополосного сигнала на фоне сильного широкополосного сигнала с использованием адаптивных сверхразрешающих алгоритмов в условиях сигналов с нарушенной когерентностью. При этом формирование оценки корреляционной матрицы проводится не только с использованием временного, но и с использованием частотного накопления с применением фокусирующей матрицы, формируемой различными способами. Приводятся результаты имитационного моделирования и их анализ.

MOLLER H., КАНЕВ Н.Г., ЛИВШИЦ А.Я. — 2013 г.

Большой зал Московской консерватории им. П.И. Чайковского построен в начале ХХ века и за более чем 100 лет эксплуатации заслужил высокую акустическую репутацию как среди музыкантов, так и среди слушателей. К началу XXI века состояние зала стало близким к аварийному, что вызвало необходимость проведения значительной реконструкции. С точки зрения архитектурной акустики основная задача заключалась в сохранении хороших акустических характеристик зала. В статье приводятся результаты измерения акустических параметров зала после реконструкции, проведенной в 2010–2011 годах, и сравниваются с параметрами, измеренными до реконструкции. Дана сравнительная акустическая характеристика Большого зала и ведущих концертных залов мира.

ЛЕБЕДЕВ-СТЕПАНОВ П.В., РУДЕНКО О.В. — 2013 г.

Рассчитано поле радиационных сил в жидком слое на твердой подложке, формирующееся при распространении поверхностной капиллярной волны вдоль свободной поверхности. Волна возбуждается вибрациями подложки в результате развития неустойчивости. Изучена структура акустических течений. Обсуждено их воздействие на частицы малого размера и возможности формирования упорядоченных структур из этих частиц.

БЕЛЯЕВ И.В., ЗАЙЦЕВ М.Ю., КОПЬЕВ В.А., КОПЬЕВ В.Ф., ФАРАНОСОВ Г.А. — 2013 г.

Проведено экспериментальное исследование возможности акустического управления волнами неустойчивости в слое смешения струи. Показана принципиальная возможность гашения гидродинамической волны неустойчивости в дозвуковой турбулентной струе внешним акустическим воздействием, что может быть использовано при построении систем активного управления шумом реактивных струй.

АНОСОВ А.А., БЕЛЯЕВ Р.В., ВИЛКОВ В.А., КАЗАНСКИЙ А.С., КУРЯТНИКОВА Н.А., МАНСФЕЛЬД А.Д. — 2013 г.

Методом акустотермометрии изучено влияние кровотока и теплопродукции на изменение температуры предплечья человека при физической нагрузке. Пережимание плеча жгутом приводит к снижению кровотока, что позволяет оценить параметры исключительно теплопродукции. При расчетах глубинной температуры предплечья использовалось уравнение теплопроводности с учетом кровотока и дополнительных источников теплопродукции. Расчеты с использованием экспериментально полученных данных показали, что максимум глубинной температуры предплечья в покое составляет 36°С. Физическая нагрузка только за счет теплопродукции (без кровотока) повышает эту температуру до 37°С, а с учетом и теплопродукции, и кровотока – до 38°С. Проведенные эксперименты позволили отработать методику акустотермографических измерений на испытуемых, что является важным этапом доведения метода акустотермометрии до клинической практики.

АНОСОВ А.А., БЕЛЯЕВ Р.В., ВИЛКОВ В.А., ДВОРНИКОВА В.В., ДВОРНИКОВА М.В., КАЗАНСКИЙ А.С., КУРЯТНИКОВА Н.А., МАНСФЕЛЬД А.Д. — 2013 г.

Представлены результаты акустотермометрического контроля локальной гипотермии и гипертермии кисти человека. Испытуемые на несколько минут опускали руки в холодную и горячую воду. Измерения теплового акустического излучения проводили двумя датчиками со стороны ладони и с тыльной стороны кисти. Были восстановлены профили глубинной температуры в кисти. Косвенная оценка погрешности восстановления составила 0.6°С, что приемлемо для медицинских приложений. При гипертермии руку держали в течение двух минут в воде с максимальной температурой 44°С. При этом глубинная температура составила 35.4 ± 0.6°С. При гипотермии руку держали в течение пятнадцати минут в воде с температурой 17.8°С. При этом глубинная температура снизилась с 26 до 24°С. Использование плоской приемной решетки из четырех датчиков позволило провести динамическое картирование акустояркостной температуры кисти.

ВОЛОШИНОВ В.Б., МАЛЬНЕВА П.В., ПОЛИКАРПОВА Н.В. — 2013 г.

В акустооптическом кристалле теллура обсуждается зависимость поляризации акустических волн от направления их распространения относительно кристаллических осей. Рассмотрены особенности волн в данном кристалле, проявляющиеся в превышении фазовой скорости сдвиговых акустических мод по сравнению с продольными модами. Изучена смена типа волны от квазипродольной к квазипоперечной при изменении направлений распространения ультразвука. Показано, что подобное поведение объемных акустических волн обусловлено особым соотношением упругих модулей по сравнению с соотношением констант в других акустооптических материалах.

КУЗНЕЦОВ Г.Н., СТЕПАНОВ А.Н. — 2013 г.

В развитие идей Л.М. Бреховских исследуется возможность упрощенного аналитического описания законов спадания инфразвуковых сигналов в плоском волноводе. Задача решается для различных типов мультиполей и разных интервалов расстояний до источника. Установлено, что на расстояниях до 100 км и более использование различающихся функциональных зависимостей позволяет аппроксимировать ослабление регулярной составляющей поля с удовлетворительной точностью. Показано, что эти зависимости существенно различаются для горизонтально и вертикально ориентированных мультиполей. Получены аппроксимирующие соотношения, определяющие законы спадания для малых, средних и больших расстояний с учетом влияния горизонтов приема и излучения, частоты звука, глубины и характеристик дна волновода.

ГОРШКОВ А.Б., ЖАРОВ А.В., ШАМАЕВ В.Г. — 2013 г.

Сообщается о создании полнотекстового электронного архива “Акустического журнала” с начала издания в 1955 г. На Сайте помещены отсканированные изображения всех выпусков журнала, включая обложку, содержание каждого выпуска с названиями статей, их резюме и выходныe данныe. Каждая статья помещена в соответствующую рубрику. Имеется авторский указатель. Библиографии, резюме, авторы, рубрикатор, изображения статей связаны перекрестными гиперссылками, что облегчает поиск и переход к нужной статье из любого указателя. Приводятся статистические данные, собранные по всему Архиву. Делается вывод о возможности использования материала не только в качестве средства исторического анализа деятельности отдельных ученых и организаций, но и для анализа развития тех или иных направлений и, не в последнюю очередь, в целях прогнозирования.

АХМЕТОВА О.В., ЗАМАНОВА Г.Ф., ФИЛИППОВ А.И. — 2013 г.

Развит аналитический метод исследования фильтрационно-волновых полей в коллекторах нефти и газа, который позволяет свести волновые задачи сопряжения к более простым задачам для коэффициентов асимптотического разложения. Найдены простые аналитические зависимости для расчета полей в неоднородных анизотропных пластах для нулевого и первого коэффициентов. Наличие таких зависимостей позволяет обеспечить основу для принципиально нового и более полного исследования волновых полей применительно к акустическому каротажу и сейсморазведке. Достоверность развитого метода обоснована сопоставлением полученных асимптотических решений с коэффициентами разложения точного решения параметризованной задачи в ряд Маклорена по формальному параметру.

РУТЕНКО А.Н. — 2013 г.

Обсуждаются результаты исследований влияния изменений гидрологических условий на потери, которые испытывал звук при распространении вдоль стационарной трассы в б. Витязь Японского моря. Измерения проводились с помощью автономной вертикальной акустико-гидрофизической измерительной системы “Моллюск-07” и автономного излучателя электромагнитного типа, генерирующего частотно-модулированный сигнал в полосе 280–340 Гц. Частота модуляции равна 0.3 Гц. Показано, что вариации потерь звука с частотой 285–335 Гц, распространявшегося вдоль стационарной трассы длиной 1640 м, вызываемые приливом, внутренними волнами и апвеллингом, за семь суток не превысили 3 дБ.

КОРОБОВ А.И., МЕХЕДОВ Д.М., ОДИНА Н.И. — 2013 г.

Методом нелинейной резонансной ультразвуковой спектроскопии исследованы эффекты быстрой и медленной динамики в акустических резонаторах из горной породы и металлических образцах из микрокристаллического сплава алюминия Д16. В металлических образцах были предварительно искуственно созданы остаточные сдвиговые деформации. Обнаружено уменьшение модулей Юнга в процессе быстрой динамики в резонаторах из горной породы и сплава Д16 c остаточными деформациями. На основе анализа полученных экспериментальных результатов был сделан вывод: эффект медленной динамики, наблюдаемый в эксперименте, не может быть объяснен только термоупругими эффектами. Эффект медленной динамики в значительной мере связан с наличием метастабильных состояний дефектной структуры, в которые она переходит в результате приложения к образцу силового воздействия (динамического или статического). После его снятия происходит медленная релаксация дефектной структуры к ее равновесному состоянию.

КОКШАЙСКИЙ А.И., КОРОБОВ А.И., ШИРГИНА Н.В. — 2013 г.

Исследовано влияние внешних статических (давления) и динамических (вызванных упругой волной конечной амплитуды) воздействий на линейные и нелинейные упругие свойства гранулированной неконсолидированной среды, которая моделировалась стальными шарами диаметром 2 и 4 мм. Проанализировано уравнение состояния для такой среды с учетом наличия слабо и сильно поджатых контактов между отдельными шарами. Получены выражения для коэффициентов упругости и нелинейных упругих параметров второго и третьего порядков, и экспериментально исследовано влияние внешнего статического давления на их величины. Измерена зависимость скорости упругих волн от внешнего статического давления и от амплитуды зондирующего сигнала. В исследуемой среде наблюдался ряд структурных фазовых переходов, связанных с перестройкой упаковки шаров, вызванных как статическим, так и динамическим воздействием. Структурный фазовый переход сопровождался аномальным изменением нелинейных упругих параметров среды и скорости упругих волн. Полученные результаты проанализированы на основе теории контактного взаимодействия Герца.

ОВЧИННИКОВ И.Э., СОКОЛОВ В.В. — 2013 г.

Показано, что в идеальной магнитной жидкости с равновесной намагниченностью существует одна гидродинамическая мода. Данный случай качественно отличается от другого предельного случая идеальной магнитной жидкости с вмороженной намагниченностью, в которой распространяются три гидродинамические моды. Отмечается согласие теоретических и экспериментальных результатов по анизотропии ультразвука в магнитной жидкости на основе воды в приближении вмороженной намагниченности.

КУЗЬКИН В.М., КУЦОВ М.В., ПЕРЕСЁЛКОВ С.А. — 2013 г.

Рассматривается метод выделения групп однотипных мод звукового поля в океанических волноводах, основанный на различии в их дисперсионных характеристиках. На спектрограмме это различие проявляется в локализации спектральной плотности в областях, положения максимумов которых обусловливают значения интерференционных инвариантов, отвечающих разным группам мод. Фильтрация этих областей с последующим преобразованием Фурье определяет интерферограммы однотипных мод. Демонстрируются возможности метода применительно к регистрации частотных смещений интерференционных максимумов разных групп мод, вызванных движением солитона внутренней волны. Предлагается новый подход к пассивной гидролокации источников звука, основанный на локализации сигналов, формируемых группами однотипных мод.