Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.09 Волноводы, волны в трубах и направляющих системах

 

Степанов Б.Г. «Излучение одиночным преобразователем волноводного типа в полубесконечные пространства» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XII Всероссийской конференции, 27–29 мая 2014 г., с. 360-364 (2014)

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XII Всероссийской конференции, 27–29 мая 2014 г., с. 360-364 (2014) | Рубрики: 04.09 04.11

 

Толипов Х.Б., Гуревич С.Ю. «Волноводные свойства клиновидной пластины» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 7, № 2, с. 129-132 (2005)

Удовлетворительное совпадение картины поля, возникающей в окрестности ребра с приводимыми расчетами, говорит о правомерности предложенной математической модели, объясняющей волноводный характер распространения волны.

Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 7, № 2, с. 129-132 (2005) | Рубрики: 04.09 04.15

 

Васильев Б.П., Легуша Ф.Ф., Мусакаев М.А., Невеселова К.В., Чижов Г.В. «Оценка основных параметров, отвечающих за диссипацию акустической энергии внутри трубы с открытыми торцами» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1(27), с. 37-42 (2015)

Анализируется возможность использования коротких труб с открытыми торцами для создания низкочастотных поглотителей акустических шумов. Акустическое поле внутри трубы возбуждается звуковыми волнами, проникающими в неё через открытые торцы. Проведен анализ диссипативных процессов, возникающих как в объеме среды, заполняющей трубу, так и в акустическом пограничном слое. В результате возбуждения стоячих волн в трубе возникает значительное поглощение звука, связанное с вихрями Шлихтинга. Показано, что наиболее эффективно поглощение звука происходит на собственных частотах трубы, находящихся в нижней части звукового диапазона частот. Приводятся расчётные выражения, позволяющие выбрать геометрические размеры трубы, обеспечивающие её эффективное использование как поглотителя звука. На собственных частотах трубы резонансные промежутки являются достаточно узкими и не могут перекрывать весь диапазон частот. Для создания широкополосных поглотителей низкочастотного звука предлагается использовать систему труб, длины которых рассчитываются из условия перекрытия соседних резонансных промежутков.

Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1(27), с. 37-42 (2015) | Рубрика: 04.09

 

Гринченко В.Т., Мацыпура В.Т. «Излучение звука из открытого конца клиновидного волновода. II. Анализ численных результатов» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 3, № 2, с. 63-71 (2000)

Проанализированы количественные данные о структуре и энергетических характеристиках ближнего и дальнего поля при излучении звука из открытого конца клиновидного волновода. В качестве исходных расчетных соотношений использованы результаты работы [1]. Особенностью геометрии волновода является асимметрия стенок относительно вершины клина. Дополнительное удлинение одной из стенок рассматривается как экран и является важным элементом для управления структурой ближнего и дальнего поля. Даны количественные оценки влияния длины экрана на степень звукоизоляции в зоне акустической тени. Данные об изменении направленности излучения при изменении параметров волновода указывают на сложную структуру излученного поля и существенную ее зависимость от структуры поля в нормальной моде, переносящей энергию к раскрыву волновода. Количественное описание структуры дальнего поля дополнено данными о коэффициенте концентрации звуковой энергии и распределении энергии между прошедшей и отраженной волнами. Показано, что при определенных совокупностях исходных геометрических параметров увеличение длины экрана может приводить к уменьшению концентрации излучения.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 3, № 2, с. 63-71 (2000) | Рубрики: 04.09 04.11

 

Гончарова И.Ю. «Расширительная камера как эффективное средство изменения звукопрозрачности волновода» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 3, № 4, с. 30-34 (2000)

Построена математическая модель и решена задача о распространении звука в волноводе круглого поперечного сечения при наличии в нем цилиндрической расширительной камеры. Установлено, что при распространении звука в волноводе с расширительной камерой возникают частотные области, в пределах которых наблюдается значительное падение звукопрозрачности системы. Исследовано влияние геометрических размеров расширительной камеры на изменение звукопрозрачности волновода. Выяснено, что основное влияние на расположение областей "запирания" волновода на оси частот оказывает изменение площади поперечного сечения камеры, а на ширину областей в основном влияет длина расширительной камеры. Обозначены пути оптимизации геометрических параметров подобных устройств.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 3, № 4, с. 30-34 (2000) | Рубрики: 04.09 04.12

 

Городецкая Н.С. «Трансформация энергии падающей волны на границе раздела в составном волноводе» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 4, № 1, с. 17-25 (2001)

На основе метода суперпозиции проводится расчет трансформации энергии первой нормальной волны на границе раздела в волноводе, образованном жестким контактом двух полуполос одинаковой ширины, но с разными механическими характеристики. В области частот, в которой в обеих полуполосах существует только по одной распространяющейся волне в отраженном и прошедшем полях, наблюдается явление резкого увеличения прозрачности границы, а в более высокочастотной области явление резкого увеличения отражающих свойств границы (захват энергии). Оба явления могут быть качественно исследованы, если падающую волну представить через суперпозицию P- и SV-волн и проанализировать особенности прохождения-отражения волн на границе раздела двух полупространств. Явление увеличения прозрачности границы связано с особенностями передачи энергии во вторую среду SV-волнами. Захват энергии обусловлен перестройкой волнового поля вблизи частот, на которых на границе раздела появляется распространяющаяся P-волна. Частота, на которой наблюдается захват энергии, может быть смещена в более низкочастотную область за счет изменения дисперсионных характеристик распространяющихся в отраженном и прошедшем полях волн.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 4, № 1, с. 17-25 (2001) | Рубрика: 04.09

 

Новотный С.В. «Моды лэмбовского типа в обобщенной задаче Похгаммера–Кри» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 4, № 1, с. 60-69 (2001)

Рассмотрено решение задачи о распространении стационарных осесимметричных волн в бесконечном упругом изотропном круговом цилиндре. На боковой поверхности цилиндра предполагаются заданными специальные граничные условия инерционного типа, когда напряжения пропорциональны ускорениям. Исследованы дисперсионные соотношения для распространяющихся и неоднородных волн, соответствующих вещественным и чисто мнимым значениям волновых чисел. Особое внимание уделено определению тех частот, при которых фазовая скорость нормальных волн не зависит от числа Пуассона (моды Лэмба). Доказано существование ограниченного набора мод такого типа в случае подкрепленной границы по сравнению с классическим случаем свободной поверхности, когда имеется бесконечный счетный набор лэмбовских мод. Изучены особенности поведения решения граничной задачи в лэмбовских точках спектра при изменении значения коэфициента Пуассона.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 4, № 1, с. 60-69 (2001) | Рубрики: 04.09 04.15

 

Гринченко В.Т., Комиссарова Г.Л. «Особенности распространения волн в заполненных жидкостью цилиндрах с податливыми стенками» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 4, № 3, с. 22-33 (2001)

Представлены данные о свойствах нормальных волн в составном упруго-жидкостном цилиндрическом волноводе. Предполагается, что скорость сдвиговых волн в материале цилиндра меньше скорости волн в идеальной жидкости, заполняющей волновод. Дисперсионные свойства нормальных волн определены на основе анализа дисперсионного уравнения, построенного с использованием полной системы уравнений динамической теории упругости для описания деформаций цилиндра и волнового уравнения для заполняющей жидкости. Такой подход позволил провести анализ взаимодействия волновых движений в упругой оболочке и жидком ядре в широком диапазоне частот и длин волн. Представлены данные о кинематических и энергетических характеристиках нормальных волн. Предложена методика систематизации данных о дисперсионных свойствах нормальных волн на основе выделения парциальных подсистем. Проведено сравнение полученных результатов с данными для волновода с относительно жестким упругим цилиндром, для которого скорость сдвиговых волн в материале цилиндра больше скорости звука в жидкости. Установлены существенные различия в проявлении эффектов взаимодействия волн в цилиндре и жидкости для случаев жестких и податливых материалов.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 4, № 3, с. 22-33 (2001) | Рубрика: 04.09

 

Кизилова Н.Н. «Распространение и отражение волн в системах податливых трубок» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 6, № 2, с. 50-57 (2003)

Исследовано осесимметричное волновое течение вязкой несжимаемой жидкости в системе, состоящей из длинной тонкой упругодеформируемой трубки и терминального элемента с комплексной проводимостью. Получено выражение для проводимости системы с учетом отражения волн на конце трубки. Исследована зависимость проводимости от геометрических и механических параметров системы. Получено уравнение для определения гармоник, на которых проводимость имеет экстремумы. Показано, что эти гармоники являются резонансными в том смысле, что любые изменения параметров терминального элемента вызывают значительные изменения амплитуд резонансных гармоник. В широком диапазоне, соответствующем артериальным руслам, проведено исследование влияния изменения параметров модели на амплитуду и фазу входной проводимости системы. Обсуждена возможность использования предложенной модели для интерпретации данных пульсовой диагностики.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 6, № 2, с. 50-57 (2003) | Рубрика: 04.09

 

Борисюк А.О. «Study of the flow and acoustic fields in a rigid-walled channel of a circular cross-section with a local axisymmetric narrowing. Part 1. Theory» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 7, № 1, с. 19-29 (2004)

Разработан аналитически-численный метод решения задач генерации звука течениями в каналах с локальными геометрическими неоднородностями. В рамках предложенного подхода найденные поля гидродинамических параметров используются для описания источников звука, а для определения поля течения и акустического поля применяются методы функций Грина и собственных функций, а также корреляционно-спектральный анализ. Решена задача генерации звука стационарным течением в бесконечном прямом жесткостенном канале кругового поперечного сечения с локальным осесимметричным сужением. Получены аналитические выражения для расчета гидродинамических и акустических характеристик течения.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 7, № 1, с. 19-29 (2004) | Рубрики: 04.09 08.05

 

Кизилова Н.Н. «Исследование зависимостей давление-расход и параметров падающей и отраженной волн давления в артериальных руслах» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 7, № 1, с. 50-61 (2004)

Исследовано волновое течение вязкой несжимаемой жидкости в модели внутриорганного артериального русла, состоящей из тонкой длинной трубки из вязкоупругого материала, соединенной последовательно с терминальным элементом, обладающим комплексной волновой проводимостью. В рамках осесимметричной модели течения жидкости в толстостенной цилиндрической трубке получены выражения для волн давления и объемного расхода. Для осредненной по сечению трубки системы уравнений получены выражения для инвариант Римана, а также интенсивностей падающей и отраженной волн разрежения и сжатия. Путем сопоставления результатов расчетов проведена биомеханическая интерпретация зависимости давление-расход и параметров падающей и отраженной волн. Выделены диагностически значимые параметры, позволяющие оценить состояние кровообращения во внутреннем органе по результатам измерений давления и расхода в питающей артерии. Проведен анализ волновой картины по данным о колебаниях давления и расхода в аорте и легочной артерии. Результаты исследования могут быть использованы для разработки новых методов неинвазивной диагностики состояния отдельных внутренних органов.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 7, № 1, с. 50-61 (2004) | Рубрики: 04.09 13.02

 

Гончарова И.Ю., Мацыпура В.Т. «Распространение звука в волноводе с изломом» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 1, № 2, с. 57-64 (1998)

Построено решение задачи о распространении звука в волноводе с изломом. Исследована зависимость прохождения звуковой волны за излом от параметров волновода. Проанализированы условия излучения поршня в волновод с изломом.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 1, № 2, с. 57-64 (1998) | Рубрика: 04.09

 

Мацыпура В.Т. «Прохождение звука через область сопряжения плоского и клиновидного волноводов» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 2, № 1, с. 31-41 (1999)

Построено решение задачи о распространении звука в структуре, представляющей собой сопряжение плоского и клиновидного волноводов. Характеристики поля представлены через собственные функции плоского и клиновидного волновода. Для согласования полей двух волноводов в рассмотрение введена промежуточная область в виде части круга. Введение такой области позволило строго согласовать звуковые поля в волноводах различной геометрии. Исследована зависимость энергетического коэффициента прохождения звука через зону сопряжения от параметров волновода и изменения при этом структуры звукового поля. Проанализированы условия излучения поршня, расположенного в плоском волноводе с рупором.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 2, № 1, с. 31-41 (1999) | Рубрика: 04.09

 

Гринченко В.Т., Мацыпура В.Т. «Излучение звука из открытого конца клиновидного волновода. I. Метод решения и алгоритм расчетов» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 2, № 4, с. 32-41 (1999)

Исследовано излучение звука из открытого клиновидного волновода, для которого концы ограничивающих плоскостей не лежат на одной окружности. Основное внимание уделено описанию аналитической структуры волновых полей и обсуждению особенностей расчетного алгоритма. Показано, что в рассматриваемых задачах возникает неоднозначность при формировании алгебраических соотношений, выражающих условия сопряжения поля на границах подобластей. Путем анализа численных результатов выработаны рекомендации по преодолению указанной неоднозначности с целью повышения точности расчета.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 2, № 4, с. 32-41 (1999) | Рубрики: 04.09 04.11

 

Комкин А.И., Миронов М.А. «О диссипативной присоединенной длине отверстия перегородки в круглом канале» Акустический журнал, 61, № 4, с. 442-446 (2015)

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.

Акустический журнал, 61, № 4, с. 442-446 (2015) | Рубрика: 04.09

 

Нигматулин Р.И., Шагапов В.Ш., Гималтдинов И.К., Баязитова А.Р. «Распространение детонационных волн вдоль трубчатого пузырькового кластера, находящегося в жидкости» Доклады академии наук, 403, № 4, с. 478-481 (2005)

Доклады академии наук, 403, № 4, с. 478-481 (2005) | Рубрика: 04.09

 

Городецкая Н.С. «Дифракция волн Рэлея–Лэмба на вертикальной границе в составном упругом волноводе» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 3, № 1, с. 23-35 (2000)

На основе метода суперпозиции проводится расчет дифракции волн Рэлея–Лэмба на вертикальной границе волновода, образованного при жестком контакте двух полуполос одинаковой высоты, но с различными упругими свойствами. Эффективность метода обеспечивается учетом характера особенности по напряжениям, которая возникает в угловой точке на линии контакта при определенном сочетании упругих характеристик сред. Приводятся численные результаты, подтверждающие эффективность метода. Проводится анализ зависимости напряжений в зоне контакта от частоты.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 3, № 1, с. 23-35 (2000) | Рубрики: 04.03 04.09

 

Городецкая Н.С. «Дифракция волн Рэлея–Лэмба на границе раздела двух состыкованных упругих полуполос разной ширины» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 3, № 3, с. 32-43 (2000)

На основе метода суперпозиции проведен расчет дифракции волн Рэлея–Лэмба на вертикальной границе волновода, образованного при жестком контакте двух полуполос разной ширины и с различными упругими свойствами. Показано, что уменьшение ширины полуполосы, в которой распространяется падающая волна, приводит к качественным изменениям в перераспределении энергии падающей волны между отраженными и прошедшими полями. Эти изменения обусловлены значительными отличиями в степени возбуждения неоднородных волн в обеих полуполосах при изменении отношения их ширин.

Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 3, № 3, с. 32-43 (2000) | Рубрики: 04.03 04.09

 

Клещёв А.А., Кузнецова Е.И. «Применение метода мнимых источников и мнимых рассеивателей в задаче рассеяния импульсного звукового сигнала телами, помещёнными в плоский волновод» Морские интеллектуальные технологии, № 26, с. 99-102 (2014)

С помощью преобразования Фурье и характеристик рассеяния стационарного (непрерывного) звукового сигнала вычисляются импульсы, рассеянные идеальным сфероидом, находящемся в волноводе. В первой части статьи представлен метод мнимых источников и мнимых рассеивателей для решения задачи дифракции звука на сфероидальном теле, находящемся в плоском волноводе. Во второй части работы были вычислены импульсные сигналы с различным заполнением (гармоническим или частотно-модулированным). Рассеянные идеально мягким сфероидом, помещённым в плоский волновод. Импульсный сигнал представляет собой сгусток энергии, поэтому он распространяется с групповой скоростью (как и сама энергия), этому соответствует метод мнимых источников и мнимых рассеивателей. Прикладная значимость полученных результатов заключается в возможности их использования для классификации подводных объектов в мелком море.

Морские интеллектуальные технологии, № 26, с. 99-102 (2014) | Рубрики: 04.04 04.09