Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.13 Поверхностные волны в твердых телах и жидкостях

 

Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю. «Волны на поверхности раздела насыщенной пористой среды и жидкости» Доклады академии наук, 409, № 3, с. 324-327 (2006)

Доклады академии наук, 409, № 3, с. 324-327 (2006) | Рубрики: 04.15 06.13

 

Хабахпашепа Т.И. «Удар поверхностной волной по упругой обшивке судна» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 114-124 (2006)

Для моделирования реакции обшивки судна на удары поверхностных волн рассматривается двумерная задача об ударе волной по упругой балке, концы которой соединены пружинами с жесткой конструкцией, равномерно погружающейся в жидкость. Жидкость полагается идеальной и несжимаемой, а ее течение – симметричным, поперечный изгиб балки описывается уравнением Эйлера. Течение жидкости и размер смоченной области определяются одновременно с расчетом прогиба балки в рамках подхода Вагнера, учитывающего изменение формы свободной поверхности жидкости при взаимодействии с телом. Определяются напряжения и перемещения, возникающие в балке и на ее концах при ударе. Построенный численный алгоритм позволяет проводить анализ роли упругих эффектов в процессах соударения жидкости с тонкостенными конструкциями ограниченной протяженности. Кроме того, решение данной задачи при стремлении жесткости связующих пружин к нулю позволяет описать удар упругой балки со свободными концами по сла-боискривленной поверхности жидкости.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 114-124 (2006) | Рубрика: 06.13

 

Сопко И.М., Князев Г.А. «Дифракция плазмонов дальнего ИК диапазона на поверхностной акустической волне» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 144331-1-4 (2014)

Рассматривается возможность увеличения эффективности акустооптического взаимодействия в дальнем ИК-диапазоне на длине волны 10,6 мкм за счет применения поверхностных плазмон-поляритонов. Исследуется влияние оптических свойств используемых материалов на эффективность акустоплазмонного взаимодействия.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 144331-1-4 (2014) | Рубрика: 06.13

 

Западинский Б.И., Крышталь Р.Г., Медведь А.В., Рощин А.В. «Физические принципы построения химических датчиков на ПАВ в микро-электромеханических структурах с молекулярно-импринтированными полимерами» Радиотехника, № 9, с. 32-41 (2010)

Приведены результаты исследования химических датчиков на основе устройств на поверхностных акустических волнах с чувствительными пленками из молекулярно-импринтированных полимеров, содержащих наноразмерные молекулярные ловушки для определенного вещества.

Радиотехника, № 9, с. 32-41 (2010) | Рубрика: 06.13

 

Баев А.Р., Асадчая М.В. «Особенности возбуждения и распространения продольных и поперечных подповерхностных волн в твердых телах. I. Волны в объектах с плоской свободной границей» Дефектоскопия, № 9, с. 19-31 (2005)

Выявлены особенности возбуждения и распространения поперечных и продольных подповерхностных волн (ПВ) в твердых телах. Дано сопоставление известных теоретических и полученных в работе экспериментальных зависимостей параметров формируемого в твердом теле акустического поля от соотношения акустических свойств материалов призмы преобразователя и объекта контроля. На основе исследования амплитуды и диаграммы направленности основной поперечной моды и сопровождающих ее вторичных мод (продольной и рэлеевской) определены оптимальные условия для выявления подповерхностных дефектов с низкой отражающей способностью. В результате исследования функции прохождения акустического сигнала через МЖ-звукопроводы и анализа данных акустических свойств МЖ сделан вывод о целесообразности применения таких сред для возбуждения (приема) продольных и поперечных ПВ в материалах с низкой скоростью звука (пластмассы и др.).

Дефектоскопия, № 9, с. 19-31 (2005) | Рубрика: 06.13

 

Баев А.Р., Асадчая М.В. «Особенности возбуждения и распространения продольных и поперечных подповерхностных волн в твердых телах. II. Влияние некоторых граничных условий на формирование акустического поля» Дефектоскопия, № 9, с. 32-43 (2005)

Изменение граничных условий распространения поперечных и продольных подповерхностных волн путем нанесения слоя жидкого вещества на граничную поверхность объекта можно вызвать существенные изменения амплитуды РА, формы импульса и диаграммы направленности (ДН) источника подповерхностных волн (ПВ) в приповерхностной зоне даже при соотношении удельных акустических сопротивлений контактирующих сред. Установлены зависимости амплитуды волны и ДН преобразователей поперечных и продольных ПВ от геометрических параметров прямоугольного выступа на поверхности исследуемого твердого тела и частоты волны. Показано, что ДН источника поперечных ПВ в объеме выступа и под ним имеет два глобальных максимума, обусловленных суперпозицией полей основной моды ST и дополнительной поперечной моды, трансформированной на кромках выступа. Проведенные исследования показали повышение чувствительности к дефектам, лежащим ниже или выше продолжения плоскости контактной поверхности в объеме выступа.

Дефектоскопия, № 9, с. 32-43 (2005) | Рубрика: 06.13

 

Аббакумов К.Е., Коновалов Р.С. «Влияние нарушения акустического контакта на распространение волн Стоунли вблизи границы твердых полупространств» Дефектоскопия, № 3, с. 52-59 (2008)

Расчетно-теоретическим путем показано влияние нарушенного акустического контакта на свойства акустических волн Стоунли на границе раздела двух линейно-упругих полупространств. Приводится форма записи дисперсионного уравнения, позволяющая получить необходимое и достаточное условие существования граничной волны для различного сочетания параметров граничащих сред.

Дефектоскопия, № 3, с. 52-59 (2008) | Рубрика: 06.13

 

Баев А.Р., Майоров А.Л., Асадчая М.В., Сергеева О.С. «Формирование акустического поля преобразователя волны Рэлея в объекте с выступом. Часть I. Угол выступа прямой» Дефектоскопия, № 6, с. 25-36 (2014)

Обращено внимание на возможность использования преобразователей рэлеевских волн в качестве первичного источника (приемника) поперечных волн для ультразвукового контроля объектов с технологическими выступами, на которых происходит трансформация и рассеяние упругих мод. Проанализирован акустический тракт и экспериментально исследовано влияние кривизны радиусного перехода выступа и частоты волны на параметры формируемого поля, выявлен вклад в него сопутствующей подповерхностной поперечной моды, а также отходящей моды, генерируемой краевой головной волной. Приведены данные по влиянию углового положения искусственных отражателей в объеме образца с выступом на амплитуду отраженных поперечных волн, первичным источником которых является преобразователь волны Рэлея.

Дефектоскопия, № 6, с. 25-36 (2014) | Рубрика: 06.13

 

Шамин Р.В. «Об оценке времени существования решений уравнения, описывающего поверхностные волны» Доклады академии наук, 418, № 5, с. 603-604 (2008)

Доклады академии наук, 418, № 5, с. 603-604 (2008) | Рубрика: 06.13

 

Назаров С.А. «Волны Рэлея для упругого полуслоя с частично защемленной периодической границей» Доклады академии наук, 423, № 1, с. 56-61 (2008)

Доклады академии наук, 423, № 1, с. 56-61 (2008) | Рубрика: 06.13

 

Титов С.А., Маев Р.Г., Богаченков А.Н. «Импульсный ультразвуковой измеритель скорости поверхностных акустических волн» Приборы и техника эксперимента, № 1, с. 121-127 (2006)

Описан импульсный широкополосный измеритель скорости поверхностных акустических волн, предназначенный для исследований локальных областей образца. Выходной сигнал измерителя формируется в процессе механического перемещения сфокусированных ультразвуковых преобразователей относительно исследуемого объекта, помещенного в иммерсионную жидкость. Рассмотрена конструкция прибора для диапазона частот 2–25 МГц с линейно сфокусированными безлинзовыми ультразвуковыми преобразователями. Представлены результаты исследования тестовых образцов, описаны процедуры обработки выходных пространственно-временных сигналов для определения частотных зависимостей фазовых скоростей акустических волн. На примере исследования образца из углеродистой стали показано, что случайная составляющая погрешности измерения скорости акустической волны может быть оценена в пределах ±(2–8) м/с и ±(1–3) м/с для режимов продольного и поперечного сканирования соответственно.

Приборы и техника эксперимента, № 1, с. 121-127 (2006) | Рубрика: 06.13

 

Симоненко В.А., Шишкин Н.И., Шишкина Г.А. «Движение грунта в волне Рэлея, возникающей при подземном взрыве» Прикладная механика и техническая физика, 47, № 4, с. 3-14 (2006)

Получены аналитические представления для полей смещений и напряжений в поверхностной волне Рэлея (R-волне), возникающей в упругом полупространстве от внутреннего источника, который формирует такую же сейсмическую P-волну, что и подземный взрыв. Рассчитаны осциллограммы и траектории частиц, а также напряжения внутри полупространства и на его поверхности. Получены соотношения для потока энергии в R-волне. Для каменной соли оценена доля энергии взрыва, переходящей в R-волну. Установлено, что эта доля может достигать значений порядка 1% полной энергии взрыва, если взрыв происходит на камуфлетной глубине. При увеличении глубины заложения заряда энергия R-волны уменьшается приблизительно обратно пропорционально глубине.

Прикладная механика и техническая физика, 47, № 4, с. 3-14 (2006) | Рубрика: 06.13

 

Толипов Х.Б. «Модель волноводного распространения поверхностной волны вдоль ребра клина» Техническая акустика, 5, № 1, http://www.ejta.org/ru/tolipov2 (2005)

Во многих известных волноводных устройствах используются поверхностные волны. Однако, такие существенные недостатки, как уширение пучка, неэффективное использование площади подложки, сложность искривления звукопровода резко ограничивают их широкое применение в технике. Более перспективными являются волноводы, в которых волна ограничена в поперечном направлении. Таким требованиям удовлетворяют клиновые волноводы. Энергия волн в таких волноводах сконцентрирована в окрестности ребра клина, а их скорости существенно ниже скорости рэлеевской волны на плоской поверхности. Единственным средством анализа этих волн до настоящего времени являются либо численные расчеты, либо эмпирические зависимости. В данной работе предложена модель, которая описывает пространственно локализованные волновые пучки, являющиеся основной формой движения вдоль ребра. Выполнены расчеты волновых полей, образующихся вблизи окрестности ребра, которые удовлетворяют уравнениям движения и граничным условиям. Получено дисперсионное соотношение для волноводных мод. Модельные расчеты структуры волнового пучка согласуются с экспериментальными наблюдениями.

Техническая акустика, 5, № 1, http://www.ejta.org/ru/tolipov2 (2005) | Рубрика: 06.13

 

Гуревич С.Ю., Толипов Х.Б. «К вопросу о рассеянии рэлеевской волны на изломе поверхности» Техническая акустика, 5, № 1, http://www.ejta.org/ru/tolipov1 (2005)

В рамках линейной теории упругости рассматривается дифракция рэлеевской волны на наклонной поверхности. Спектральным методом построено решение задачи о генерации возмущений, вызываемых падающей волной. Получены в явном виде аналитические выражения для коэффициентов прохождения и отражения волн Рэлея на изломе поверхностей. Проведено численное исследование амплитудно-фазовых характеристик, соответствующих наблюдаемой картине. Определены диаграммы направленности расходящихся от поверхности продольных и сдвиговых волн. Полученные выражения описывают пространственные структуры рассеянных волн, согласующихся с известными измерениями.

Техническая акустика, 5, № 1, http://www.ejta.org/ru/tolipov1 (2005) | Рубрика: 06.13

 

Карстенсен Д.Б., Кристенсен Т.А., Вилатзен М., Сантос П.В. «Моделирование устройства на основе поверхностных волн» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/carstensen1 (2007)

Устройство на основе поверхностных волн состоит из пьезоэлектрического материала или пленки и встречно-штыревого преобразователя. Акустические поверхностные волны создаются путем приложения напряжения и наоборот. Устройства на основе поверхностных волн широко используются как аналоговые электрические фильтры в диапазоне частот от 10 MГц до 2.5 ГГц и применяются в коммуникационных технологиях и других отраслях. В статье представлено моделирование такого устройства с использованием метода конечных элементов на основе функций Лагранжа второго порядка. Модель позволяет описать изменение отклика устройства с произвольной ориентацией элементарной кристаллографической ячейки. Модель используется для определения резонансной частоты различных устройств. Результаты расчетов МКЭ сравниваются с полученными независимо аналитическими результатами для двух вариантов приложения напряжения. Для того чтобы получить значительное возбуждение устройства, предпочтительно прикладывать электроды в направлении вдоль оси [110] кристалла. Характеристики амплитуд нормального смещения в зависимости от угла поворота между осями кристалла и электродами подтверждают, что сильное возбуждение устройства имеет место для угла поворота около 45°, соответствующего направлению [110]. Обсуждаются результаты расчетов для различных собственных мод волн и Рэлея и Лэмба.

Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/carstensen1 (2007) | Рубрика: 06.13

 

Рехман А., Хан А., Али А. «Волны Рэлея во вращающемся поперечно-изотропном материале» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/khan1 (2007)

Представлено теоретическое рассмотрение волн Рэлея в во вращающемся поперечно-изотропном материале. Рассчитаны скорости в некоторых материалах с вращением и без вращения. Обнаружено, что вращение значительно увеличивает скорость вол Рэлея.

Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/khan1 (2007) | Рубрика: 06.13

 

Зырянова А.В., Можаев В.Г. «Резкое усиление локализации волн Рэлея под следом капли на анизотропных подложках» Письма в Журнал технической физики, 36, № 10, с. 34-40 (2009)

Предсказано многократное усиление степени волноводной локализации поверхностных акустических волн Рэлея под следом растекшейся капли на анизотропной подложке в случае, когда анизотропия среды создает условия автоколлимации волноводного пучка. Данный эффект позволяет рассчитывать параметры ряда низших волноводных мод Рэлея под следом капли в пренебрежении конечностью ширины следа.

Письма в Журнал технической физики, 36, № 10, с. 34-40 (2009) | Рубрика: 06.13

 

Янкин С.С., Павлова А.Ю., Тьерселан Н., Сердобинцев А.А., Преображенский В.Л., Перно Ф. «Поверхностные акустические волны в одномерном фононном кристалле, полученном с помощью сканирующей зондовой литографии» Вестник Саратовского государственного технического университета (СГТУ), 1, № 1, с. 28-34 (2014)

Продемонстрирована возможность изготовления периодических решеток оксидных линий при воздействии зондом сканирующего микроскопа на пленки никеля. Теоретически показано образование запрещенных зон для поверхностных акустических волн высоких частот в фононном кристалле на основе таких пленочных структур и произведена оценка изменения акустических свойств структуры при приложении постоянного магнитного поля.

Вестник Саратовского государственного технического университета (СГТУ), 1, № 1, с. 28-34 (2014) | Рубрика: 06.13

 

Кулеш М.А., Матвеенко В.П., Шардаков И.Н. «Построение и анализ аналитического решения для поверхностной волны Рэлея в рамках континуума Коссера» Прикладная механика и техническая физика, 46, № 4, с. 116-124 (2005)

В рамках несимметричной теории упругости (среда Коссера) рассмотрена задача о распространении поверхностной акустической волны Рэлея в бесконечном полупространстве. Предполагается, что деформация материала описывается не только вектором перемещения, но и независимым вектором поворота. Получено общее аналитическое решение задачи в перемещениях. Проведен сравнительный анализ полученного решения с соответствующим решением для классической упругой среды. Введены макропараметры, характеризующие отличие напряженно-деформированного состояния от предсказываемого классической теорией упругости.

Прикладная механика и техническая физика, 46, № 4, с. 116-124 (2005) | Рубрики: 04.01 06.13