Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.02 Акустика мелкого моря

 

Стурова И.В. «Действие нестационарной внешней нагрузки на упругую круглую пластину, плавающую на мелководье» Прикладная математика и механика, 67, № 3, с. 453-463 (2003)

Строится решение нестационарной задачи о поведении плавающей на свободной поверхности жидкости упругой круглой пластины под действием внешней нагрузки. Предполагается, что жидкость идеальная и несжимаемая и ее глубина мала по сравнению с радиусом пластины. Совместное движение пластины и жидкости рассматривается в рамках линейной теории. Течение жидкости предполагается потенциальным. Исследуется поведение пластины при различных нагрузках и показано, что ограниченные размеры упругой пластины существенно влияют на ее нестационарное поведение.

Прикладная математика и механика, 67, № 3, с. 453-463 (2003) | Рубрики: 04.15 07.02

 

Стурова И.В. «Влияние периодического поверхностного давления на прямоугольную упругую пластину, плавающую на мелководье» Прикладная математика и механика, 70, № 3, с. 417-426 (2006)

В рамках линейной теории мелкой воды исследуется установившееся поведение плавающей упругой пластины ограниченных размеров под действием локализованной внешней нагрузки. Для пластины произвольной формы задача сведена к решению системы граничных интегральных уравнений, дополненных дифференциальными соотношениями для свободного края пластины. На примере прямоугольной пластины исследовано влияние частоты периодических воздействий и места их приложения на амплитуды нормальных прогибов пластины и диаграммы направленности для поверхностных волн вдали от пластины. Показано проявление волноводных свойств для удлиненной пластины.

Прикладная математика и механика, 70, № 3, с. 417-426 (2006) | Рубрики: 04.15 07.02

 

Стурова И.В. «Влияние периодического поверхностного давления на прямоугольную упругую пластину, плавающую на мелководье» Прикладная математика и механика, 70, № 4, с. 417-426 (2006)

В рамках линейной теории мелкой воды исследуется установившееся поведение плавающей упругой пластины ограниченных размеров под действием локализованной внешней нагрузки. Для пластины произвольной формы задача сведена к решению системы граничных интегральных уравнений, дополненных дифференциальными соотношениями для свободного края пластины. На примере прямоугольной пластины исследовано влияние частоты периодических воздействий и места их приложения на амплитуды нормальных прогибов пластины и диаграммы направленности для поверхностных волн вдали от пластины. Показано проявление волноводных свойств для удлиненной пластины.

Прикладная математика и механика, 70, № 4, с. 417-426 (2006) | Рубрики: 04.15 07.02

 

Стурова И.В. «Нестационарное поведение неоднородной упругой балки, плавающей на мелководье» Прикладная математика и механика, 72, № 6, с. 971-984 (2008)

В рамках линейной теории мелкой воды исследуется нестационарное поведение свободно плавающей на поверхности идеальной несжимаемой жидкости тонкой упругой балки Эйлера с неоднородными структурными свойствами. Нестационарное поведение балки обусловлено набеганием на нее локализованной поверхностной волны или начальной деформацией. Предлагаются два метода решения, в которых прогиб балки ищется в виде разложения по собственным функциям колебания в пустоте неоднородной балки (первый метод) либо однородной балки (второй метод). В обоих методах задача сводится к решению бесконечной системы обыкновенных дифференциальных уравнений для неизвестных амплитуд. Исследуется влияние различных воздействий на балку, имеющую кусочно-постоянное распределение коэффициента цилиндрической жесткости и удельной массы. Определяются собственные значения систем дифференциальных уравнений

Прикладная математика и механика, 72, № 6, с. 971-984 (2008) | Рубрики: 04.15 07.02

 

Демченко Р.И. «Моделирование рефракционно-дифракционной трансформации волн на течениях прибрежной зоны с помощью гиперболической аппроксимации “уравнения пологих склонов”» Математические машины и системы, № 3, с. 3-14 (1999)

Получены уравнения гиперболической аппроксимации “уравнения пологих склонов” для описания рефракционно-дифракционной трансформации монохроматических волн на течениях в прибрежной зоне. Проведено сравнение численных результатов для скорости течения равной нулю с экспериментальными данными

Математические машины и системы, № 3, с. 3-14 (1999) | Рубрики: 07.02 07.03

 

Кравчун П.Н., Прошутин Д.В. «Придонные линейные гидроакустические антенны на трехмерно-неоднородных течениях: расчет и оптимизация» Измерительная техника, № 7, с. 58-61 (1996)

Измерительная техника, № 7, с. 58-61 (1996) | Рубрики: 07.02 07.19

 

Раевский М.А., Хилько А.И. «Теоретическая модель низкочастотных динамических шумов в мелком море» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 49, № 3, с. 199-206 (2006)

Исследованы эффекты многократного рассеяния мод шумового поля на взволнованной морской поверхности. Получено приближённое аналитическое решение уравнения переноса для интенсивности мод шумового поля. Для зимней и летней гидрологий, типичных для условий Баренцева моря, проведено численное моделирование этого эффекта. Показано, что рассеяние мод не только количественно, но в ряде случаев и качественно меняет характер энергетического модового спектра динамических шумов в мелком море. Путём сравнения результатов численного анализа и предложенного решения показано, что оно с достаточно высокой точностью прогнозирует модовый спектр динамических шумов в типичных условиях мелкого моря для малых и умеренных скоростей ветра.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 49, № 3, с. 199-206 (2006) | Рубрика: 07.02

 

Кержаков Б.В., Кулинич В.В., Кошкин А.Г., Хилько А.И. «Особенности возбуждения маломодового низкочастотного акустического поля вертикальной антенной решёткой в мелком море» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 49, № 9, с. 770-786 (2006)

Исследуется эффективность возбуждения маломодовых низкочастотных акустических сигналов вертикальной решёткой излучателей в мелком море. Показано, что согласование амплитудно-фазовых распределений вдоль апертуры излучающей решётки с волноводными модами с низкими номерами приводит к уменьшению потерь энергии источника, связанных с возбуждением относительно сильно затухающих мод с высшими номерами, а также мод сплошного спектра в области волновода, прилегающей к излучателю. Показано, что уровень маломодовых сигналов, возбуждаемых вертикальной решёткой излучателей, по сравнению с одиночным излучателем повышается при увеличении размеров решётки и оптимизации её положения по глубине с учётом локализации возбуждаемых мод.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 49, № 9, с. 770-786 (2006) | Рубрики: 07.02 07.11 07.19

 

Кержаков Б.В., Кулинич В.В., Кошкин А.Г., Хилько А.И. «Возбуждение маломодовых акустических сигналов вертикальной решёткой в мелком море при наличии подводных течений» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 49, № 11, с. 925-941 (2006)

Исследованы особенности адаптивного к структуре гидроакустического волновода формирования маломодовых сигналов вертикальной излучающей решёткой в мелком море в случае, когда вследствие влияния подводных течений решётка меняет форму и отклоняется от вертикали. Показано, что при заданных характеристиках волновода и подводных течений эффективность возбуждения маломодовых сигналов определяется положением и длиной решётки. Показано, что возникающие за счёт влияния подводного течения деформации формы и наклон излучающей решётки приводят к тому, что возбуждаемое маломодовое поле становится неоднородным. В частности, может возникнуть модуляция излучаемых сигналов в горизонтальной плоскости. В работе обсуждаются возможности ослабления неравномерности маломодового поля.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 49, № 11, с. 925-941 (2006) | Рубрики: 07.02 07.03 07.11 07.19

 

Кержаков Б.В., Кулинич В.В., Кошкин А.Г., Хилько А.И. «Пространственная фокусировка маломодовых акустических сигналов в мелком море при наличии подводных течений» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 51, № 6, с. 494-511 (2008)

Анализируются возможности повышения помехоустойчивости при наблюдении маломодовых акустических сигналов, дифрагированных локализованной неоднородностью, на фоне шумов в мелководных океанических волноводах при использовании вертикальных приёмных и излучающих антенн в случае, когда возникающие под влиянием подводных течений отклонения решёток от вертикали считаются известными. Показано, что компенсация наклона решёток позволяет существенно увеличить размер зоны наблюдения.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 51, № 6, с. 494-511 (2008) | Рубрики: 07.02 07.03

 

Смирнов И.П., Хилько А.И., Хилько А.А. «Томографическое наблюдение неоднородностей мелкого моря при зондировании фокусированным высокочастотным акустическим полем. II. Исследование эффективности наблюдения» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 52, № 3, с. 192-207 (2009)

Исследуется эффективность высокочастотного акустического наблюдения малоразмерных пространственно-локализованных неоднородностей мелкого моря томографическим методом, который основан на использовании согласованной с волноводом фокусировки принимаемого и излучаемого полей в область предполагаемого расположения неоднородности. При наблюдении осуществляется статистическая проверка гипотез о положении неоднородности, формируемых на основе использования априорной информации в виде модели волновода и данных о структуре системы наблюдения. Для ослабления влияния помех, связанных с интерференционной структурой полей в волноводе, осуществляется накопление парциальных изображений, соответствующих отдельным лучевым томографическим проекциям. С помощью имитационной модели рассматриваемого метода проанализированы зависимость его точности и чувствительности от условий наблюдения в мелком море.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 52, № 3, с. 192-207 (2009) | Рубрики: 07.02 07.16

 

Голубев В.Н., Лазарев В.А., Шаронов Г.А. «Экспериментальное исследование горизонтальной корреляции акустического поля в неоднородном мелководном волноводе» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 52, № 3, с. 208-215 (2009)

Представлены результаты экспериментов по измерению характеристик широкополосного низкочастотного (10–200 Гц) акустического поля в неоднородном мелководном волноводе в акватории Баренцева моря. Измерены корреляционные функции сигналов, принятых гидрофонами автономных донных станций с независимым приёмом, разнесённых по горизонтали на расстояния 18 и 112 км. В качестве источника звука использовался пневмоакустический излучатель с избыточным давлением 10,5 МПа и объёмом 7,5 л. За время измерений источник сигналов удалялся от линии приёмников на расстояния от 10 до 225 км. Исследованы зависимости коэффициента корреляции принятых сигналов от частоты излучения, а также от длины и ориентации базы интерферометра. Показано, что в частотных зависимостях коэффициента корреляции на фоне монотонного спада с ростом частоты имеют место значительные локальные минимумы в интервале 10–40 Гц, обусловленные различием неоднородностей в каналах распространения и, следовательно, частотных характеристик среды.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 52, № 3, с. 208-215 (2009) | Рубрики: 07.02 07.04

 

Раевский М.А., Хилько А.И. «Соотношения подобия при физическом моделировании акустических полей в мелком море» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 52, № 4, с. 318-327 (2009)

С использованием модового формализма рассматриваются соотношения подобия при масштабном моделировании акустических полей в мелком море. Получены соответствующие условия при физическом моделировании распространения и дифракции звука в волноводе с регулярными параметрами. Найдены также соотношения подобия для пространственно-временных функций корреляции мод при исследовании акустических флуктуаций, обусловленных ветровым волнением и случайными внутренними волнами.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 52, № 4, с. 318-327 (2009) | Рубрика: 07.02

 

Бородина Е.Л., Малеханов А.И., Хилько А.И. «Пространственно-временная структура широкополосных акустических импульсов в мелком море» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 54, № 4, с. 260-276 (2011)

Исследуется влияние слоя донных осадков на пространственно-временную структуру широкополосных импульсов в мелком море. В качестве модели мелкого моря рассмотрен жидкий однородный слой, лежащий на жидком слое осадков, который, в свою очередь, располагается на упругом полупространстве. Исследуется влияние различных акустических параметров задачи, в частности толщины осадочного слоя, затухания и др., на структуру широкополосных импульсов. Анализируются условия конструктивной интерференции мод, при которых импульсы приобретают форму пучков.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 54, № 4, с. 260-276 (2011) | Рубрика: 07.02

 

Ткачева Л.А. «Удар ящика с упругим дном по тонкому слою жидкости» Прикладная математика и механика, 72, № 4, с. 601-612 (2008)

Решается задача об ударе ящика с упругим дном по тонкому слою жидкости в плоской постановке в приближении мелкой воды. С помощью метода нормальных мод задача сведена к нелинейной системе обыкновенных дифференциальных уравнений, которая решается методом Рунге–Кутты. Показано, что упругость дна влияет не только количественно, но и качественно на все характеристики.

Прикладная математика и механика, 72, № 4, с. 601-612 (2008) | Рубрика: 07.02

 

Карабут П.Е., Остапенко В.В. «Задача о разрушении плотины в двухслойной мел кой воде (линейное приближение)» Прикладная математика и механика, 72, № 6, с. 958-970 (2008)

Качественно анализируются режимы течения, возникающие при решении в линейном приближении задачи о разрушении плотины для модели двухслойной мелкой воды со свободной границей. Показано, что с точностью до симметрии существуют четыре основных и четыре переходных режима. Они различаются типом скачков уровней на линиях разрывов и направлением скоростей в слоях жидкости. Приведены примеры профилей всех этих течений.

Прикладная математика и механика, 72, № 6, с. 958-970 (2008) | Рубрики: 07.02 10.06

 

Чесноков А.А. «Свойства и точные решения уравнений движения мелкой воды во вращающемся параболоиде» Прикладная математика и механика, 75, № 3, с. 496-504 (2011)

Найдено преобразование, с помощью которого нелинейная система уравнений, описывающая пространственные колебания тонкого слоя жидкости во вращающемся круговом параболическом бассейне, сведена к обычным уравнениям модели мелкой воды над ровным неподвижным дном. Это преобразование получено в результате анализа свойств симметрии уравнений движения вращающейся мелкой воды. Наличие у рассматриваемой модели нетривиальных симметрий позволило провести групповое размножение решений. С использованием известного стационарного вращательно-симметричного решения получен класс периодических по времени решений, описывающий нелинейные колебания жидкости в круговом параболоиде с замкнутыми или квазизамкнутыми (эргодическими) траекториями движения жидких частиц.

Прикладная математика и механика, 75, № 3, с. 496-504 (2011) | Рубрика: 07.02

 

Арсеньев С.А., Губарь А.Ю., Шелковников Н.К. «О нелинейном взаимодействии длинных волн на мелкой воде» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, с. 62-67 (1991)

Рассматривается задача о нелинейной генерации гармоник вследствие нелинейности в длинной волне, распространяющейся по мелкой воде. Уравнения Буссинеска, учитывающие трение о дно, решаются асимптотическим методом усреднения. Получена система укороченных уравнений для амплитуд нелинейно взаимодействующих гармоник в длинной волне, в зависимости от расстояния до берега. Эта система решена методом Рунге–Кутта и результаты сопоставлены с данными специального лабораторного эксперимента. Соответствие вычисленных и наблюдаемых амплитуд гармоник и основной волны оказывается хорошим. Делается вывод о важной роли трения о дно в нелинейной динамике длинных волн.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, с. 62-67 (1991) | Рубрики: 07.02 07.13

 

Самолюбов Б.И., Быстрова Н.А. «Структура плотностного течения и внутренних волн в его толще» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 79-87 (1994)

Исследуются структуры полей скорости придонного стратифицированного течения и концентрации взвеси при наличии внутренних волн в сдвиговых слоях потока. Анализ представленных данных показал, что внутренние волны могут сопутствовать течению, меняя его структуру, и порождать гравитационные потоки. По структурам полей волновых возмущений скорости на основании результатов двух 12-часовых серий зондирований 20-метровой толщи течения рассмотрены механизмы формирования многоядерных профилей скорости, облаков мутности и двойного пограничного слоя. Применение теоретических распределений средней скорости позволило выявить процесс развития одновременно двух внутренних волн в слое смешения и в придонном пограничном слое.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 79-87 (1994) | Рубрика: 07.02

 

Тверской М.Б. «Об одном виде нелинейных внутренних волн» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 94-96 (1996)

Найден новый класс решений точной системы уравнений динамики стратифицированной жидкости, описывающих круговые нелинейные поперечные установившиеся волны. Выведено приближенное уравнение для профиля этих волн, а также нелинейное дисперсионное соотношение

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 94-96 (1996) | Рубрики: 07.02 07.13

 

Аббасов И.Б. «Исследование и моделирование нелинейных поверхностных гравитационных волн на мелководье» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 39, № 4, с. 558-563 (2003)

Методом последовательных приближений описываются нелинейные процессы при распространении поверхностных гравитационных волн в условиях мелководья. Проводится рассмотрение энергетических характеристик происходящих волновых процессов. По полученным аналитическим выражениям для горизонтальной скорости частиц среды приводятся графики искажения профиля поверхностной волны при распространении по мелководью. Представлены также графики изменения энергии основной волны и высших гармоник от расстояния пробега.

Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 39, № 4, с. 558-563 (2003) | Рубрики: 07.02 07.13