Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.09 Волноводы, волны в трубах и направляющих системах

 

Шарфарец Б.П. «Приближенный метод решения задач многократногорассеяния в слоистых волноводах» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

На примере простейшего жидкого слоя с плоскими границами предложен достаточно простой приближенный алгоритм расчета поля рассеяния, вызванного рассеянием излученного сторонним источником первичного поля на включении и рассеянием на включении вторичного поля после его однократного отражения от границ волновода. Задача рассмотрена для включения в виде произвольного сферически симметричного тела, однако это допущение легко обобщается на произвольное включение. Решение этой задачи оказывается возможным благодаря полученному ранее автором алгоритму нахождения суммарной амплитуды рассеяния при падении на включение волны сложной формы. Алгоритм может быть использован в слоисто-неоднородных волноводах при условии однородности слоя, содержащего включение. Задача легко решается и тогда, когда излучатель и включение совмещены.

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрика: 04.09

 

Быков А.А., Свешников А.Г., Трубецков М.К. «Применение неполного метода Галеркина для расчета собственных волн открытых волноводов» Математическое моделирование, 3, № 7, с. 111-123 (1991)

Задача о расчете собственных волн открытого волновода с заданным распределением диэлектрической и магнитной проницаемостей по поперечному сечению решается численно с помощью неполного метода Галеркина. Задача для однородных уравнений Максвелла с условиями ограниченности полей во всем пространстве приводится к краевой задаче на собственные значения для однородной системы линейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Спектральный параметр входит линейно в матрицу системы и иррационально – в граничные условия. Краевая задача решается численно с использованием специального варианта метода прогонки, устойчивого по отношению к погрешностям округления ЭВМ. Приводятся численные результаты.

Математическое моделирование, 3, № 7, с. 111-123 (1991) | Рубрика: 04.09

 

Алексеев Г.В., Комаров Е.Г. «Численное исследование экстремальных задач теории излучения звука в плоском волноводе» Математическое моделирование, 3, № 12, с. 52-64 (1991)

Развивается теория экстремальных задач излучения звука в регулярном плоском волноводе, моделирующем стратифицированный по глубине океан. Указанные задачи заключаются в максимизации мощности, излучаемой источником в дальнюю зону волновода при ограничении на подводимую к нему мощность, а также в активном подавлении (минимизации) паразитического звукового излучения, возникающего в волноводе. Обсуждаются вычислительные аспекты предложенной теории и приводятся результаты численных экспериментов.

Математическое моделирование, 3, № 12, с. 52-64 (1991) | Рубрики: 04.09 04.11

 

Мацыпура В.Т. «Взаимодействие волны с уголковой неоднородностью в волноводе» Электроника и связь (Електроніка та звязок, укр.), 2, № 3, с. 25-29 (1997)

Электроника и связь (Електроніка та звязок, укр.), 2, № 3, с. 25-29 (1997) | Рубрика: 04.09

 

Мацыпура В.Т. «Распространение волны в волноводе с ответвлениями» Электроника и связь (Електроніка та звязок, укр.), № 5, с. 3-8 (1998)

Электроника и связь (Електроніка та звязок, укр.), № 5, с. 3-8 (1998) | Рубрика: 04.09

 

Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. «Ультразвуковой контроль рельсов волноводным эхометодом» Контроль. Диагностика, № 7, http://www.td-j.ru/index.php/archive/100-07- (2005)

Изложены результаты исследований волноводного распространения ультразвука в рельсах и приведены характеристики прибора для дефектоскопии рельсов. Прибор позволяет обнаруживать в рельсе поперечные трещины, площадь которых превышает 10% площади сечения головки, шейки или подошвы рельса. В качестве излучателя и приемника ультразвука в нем использована линейная решетка преобразователей с сухим точечным контактом. Дальность обнаружения торца рельса достигает 30 м от места установки решетки на рельс.

Контроль. Диагностика, № 7, http://www.td-j.ru/index.php/archive/100-07- (2005) | Рубрики: 04.09 14.04

 

Лубнин М.Ю., Сенюткин П.А. «О возбуждении поперечных волн в трубах» Контроль. Диагностика, № 5, с. 28-32 (2009)

Приведены простые формулы для расчета характеристик пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП), предназначенных для возбуждения поперечных волн в трубах. Описанная методика расчета может быть также использована и для контактных ПЭП. Ключевые слова: ультразвуковой контроль, поперечная (сдвиговая) волна, пьезоэлектрический преобразователь.

Контроль. Диагностика, № 5, с. 28-32 (2009) | Рубрика: 04.09

 

Сафина Г.Ф. «Сохранение спектра частот колебаний трубы при изменении давления жидкости» Контроль. Диагностика, № 6, с. 53-58 (2010)

Исследовано влияние давления жидкости на спектр частот изгибных колебаний трубы с жидкостью. Предложен метод, с помощью которого можно диагностировать коэффициенты относительной жесткости упругих закреплении трубы с жидкостью, сохраняющий заданный диапазон частот колебаний трубы при изменениях давления жидкости.

Контроль. Диагностика, № 6, с. 53-58 (2010) | Рубрика: 04.09

 

Трофимов М.Ю. «Параболические уравнения с зависимостью от времени для двумерных акустических волноводов» Письма в Журнал технической физики, 26, № 17, с. 94-98 (2000)

Методом многих масштабов получены параболические уравнения с зависимостью от времени для амплитуды пакета быстро осциллирующих волн, распространяющихся в двумерном нестационарном волноводе. Производится сравнение с другими известными уравнениями.

Письма в Журнал технической физики, 26, № 17, с. 94-98 (2000) | Рубрика: 04.09

 

Пятницкий Л.Н. «Акустический импульс в волноводе без стенок» Письма в Журнал технической физики, 28, № 6, с. 66-74 (2002)

Отражение акустической волны вогнутой конической поверхностью формирует на оси симметрии интенсивную волну с плоским фронтом и радиальным профилем поля типа функции Бесселя первого рода с индексом n=0. Профиль сохраняет свою форму на протяженном отрезке, имитируя распространение в акустическом волноводе, при этом роль стенки играет боковой подвод энергии. В случае конуса со спиральной направляющей линией радиальный профиль поля отраженной волны соответствует функции Бесселя первого рода с индексом n>0 и распространяется как в полом волноводе.

Письма в Журнал технической физики, 28, № 6, с. 66-74 (2002) | Рубрика: 04.09

 

Розанов Н.Н., Сочилин Г.Б. «Звуковые каналы и линзы в среде с неоднородностью скорости движения» Письма в Журнал технической физики, 30, № 11, с. 85-88 (2004)

Показано, что в однородной движущейся среде возможно волноводное распространение звуковых колебаний при условии неоднородности скорости движения среды. При ограниченной длине волновод эквивалентен линзе. Рассматриваемые волноводы и линзы обладают свойством невзаимности, т.е. их характеристики существенно различаются для противоположных направлений распространения излучения. Приведены оценки и обсуждены потенциальные приложения эффекта.

Письма в Журнал технической физики, 30, № 11, с. 85-88 (2004) | Рубрика: 04.09

 

Большаков А.И. «Расчет вибрации и гидродинамического шума трубопроводов» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

Проведен расчет вибрации и гидродинамического шума методом передаточных матриц с учетом структурно-жидкостного взаимодействия системы трубопроводов, в состав которой входит специальный элемент, позволяющий воздействовать на указанные параметры. Представлена компьютерная модель, позволяющая проводить численные эксперименты для трубопроводов с различными характеристиками. Численные эксперименты проведены для системы трубопроводов, составленных из труб и гибких вставок, значения передаточных матриц которых вычислялись по аналитическим формулам, а также специального элемента. Анализ результатов показал, что при определенном выборе характеристик специального элемента существует принципиальная возможность эффективного силового воздействия на трубопровод для получения требуемых значений шума и вибрации

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрика: 04.09

 

Бырдин В.М. «Сдвиги критических частот при отражении и преломлении в обратноволновых, многомодовых средах и планарных волноводах» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

Ключевые слова: смещение критических частот; отражение и преломление волн; многомодовые диспергирующие системы; обратные и прямые волны; дефляция частотных спектров; нормальные волны в пластине

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрика: 04.09

 

Бырдин В.М., Пузакина А.К. «Особенности обратноволновой передачи изображения волноведущими системами» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

Теоретически исследуется высокочастотные (геометро-оптические или – акустические) аспекты обратноволновой иконики, нового направления о формировании изображений и, шире, о волновой передачи информации на базе обратноволновых структур, реализующих так называемые сверх- фокусировку и суперлинзу. Сверхфокусировка электромагнитных или акустических, монохроматических излучений реализуется не только широко известной суперлинзой, но, в общем случае, преломлением сферических, цилиндрических и др. криволинейных фронтов на границе идеально согласованных структур или на двух границах вставки (плоского слоя суперлинзы) в трёхмерных средах или, двумерно, в плоских волноводах. Рассмотрены аберрации связанные с диссипацией, двухмерностью – в волноводах, зонами тени и полутени, частотной узкополосностью, нелинейностью мощных сигналов, планарной конечностью суперлинзы и стыков. Рассчитана геометрическая (от тени) аберрация, а также оценки диссипативного и финитного искажений. Установлено принципиальное различие суперлинзы, как иконического и фокусирующего устройств; показана некор

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрика: 04.09

 

Васильев Б.П., Легуша Ф.Ф., Невеселова К.В. «Акустический импеданс открытого торца цилиндрической трубы» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

Проводится численный анализ основных параметров акустических импедансов открытых торцов цилиндрических труб, заполненных жидкостью, в зависимости от условий излучения звуковых волн из их отверстий. При этом рассматриваются варианты, когда на конце трубы: имеется фланец бесконечных размеров; имеется фланец конечных размеров; фланец отсутствует.

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрика: 04.09

 

Волкова Н.В., Голованов В.И., Никишов С.Ю. «Эффективные подвески для судовых трубопроводов малых диаметров» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

На судах широко применяются подвески трубопроводов, которые состоят из двух полухомутов и упругого элемента. Предложена конструкция упругого элемента подвесок для трубопроводов малого диаметра. Приведены результаты экспериментальных исследований подвесок с использованием предложенного унифицированного зубчатого элемента

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрики: 04.09 10.06

 

Вьюгинова А.А. «Проектирование плоских двумерных ультразвуковых технологических волноводов улучшенной геометрии» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

Предложен оригинальный вариант улучшения геометрии плоских двумерных ультразвуковых технологических волноводов с пазами, применяемых в таких технологиях как ультразвуковая сварка термопластичных материалов, ультразвуковая резка, обработка жидкостей и других, для повышения равномерности амплитуды рабочего торца при сохранении механической прочности волновода. Приведены результаты моделирования волноводов улучшенной геометрии по методу конечных элементов и результаты экспериментальных исследований.

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрика: 04.09

 

Коневалов В.С. «Входной импеданс стенки трубопровода, заполненного жидкостью» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

Для решения поставленной задачи рассмотрены совместные колебания цилиндрической оболочки и заполняющей её жидкой среды. Проведенный анализ колебательных процессов, происходящих при взаимодействии этих сред, позволяет определить не только отклик трубопровода на приложенное к его стенке сосредоточенное нормальное усилие, но и пересмотреть общепринятые представления о звуковых волнах, распространяющихся в трубопроводах.

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрика: 04.09

 

Корольков А.И., Шанин А.В., Алешкин В.М. «Анализ возбуждения бильярдных мод в волноводе с уширением» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

В работе Shabalina E.D, Shirgina N.V., and Shanin A.V. High-Frequency Modes in a TwoDimensional Rectangular Room with Windows. Acoustical Physics, 2010, Vol. 56, No. 4 показано, что в прямоугольных комнатах с окнами могут возникать моды, представляющие замкнутые лучевые траектории. Такие моды называются бильярдными. В силу того факта, что бильярдные моды являются высокодобротными, они могут существенно сказываться на акустике помещений. В настоящем исследовании рассматривается простейшая система, допускающая существование бильярдных мод – волновод с уширением. С помощью метода конечных элементов производится моделирование бильярдных мод в волноводе. Кроме того, в рамках параболического уравнения развивается техника, позволяющая рассчитывать коэффициент прохождения через данную систему. Производится сравнение численного и аналитического выражения для коэффициента прохождения. В дальнейшем в рамках развитой техники авторами планируется исследование более сложных систем.

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрика: 04.09

 

Миронов М.А., Пятаков П.А. «Реверберационные сигналы в твердотельных волноводах и некоторые возможности их применения в области акустико-эмиссионного контроля» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

В твердотельном акустическом волноводе, при возбуждении акустических волн коротким импульсом силы, сосредоточенной в малой области внутри, или на поверхности волновода, возникает реверберационный акустический сигнал, длительность которого существенно превосходит длительность возбуждающего импульса силы. Сигнал акустической эмиссии (АЭ), генерируемый при развитии дефектов (трещин), представляет пример такого типа сигнала. АЭ сигналы имеют свойства широкополосных сигналов с большой базой. Произведение полосы АЭ сигнала на длительность в реальных условиях может достигать больших величин, ≥103 . При этом автокорреляционная функция сигнала может иметь узкий пик, намного превышающий по амплитуде уровень боковых максимумов. В результате появляется возможность построения некоторых схем приема и обработки сигналов АЭ с выполнением эффективной классификации АЭ сигналов по месту положения источника. Можно также обеспечить увеличение дальности приема и помехозащищенности информативных АЭ сигналов, принимаемых в условиях большой зашумленности.

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрики: 04.09 14.04