Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Х

Хабибуллин И.И.

 

Чуразов Е.М., Хабибуллин И.И., Сюняев Р.А. «Хроники черной дыры, записанные в молекулярных облаках» Природа, № 10, с. 21-29 (2017)

Центральная зона нашей Галактики – это чрезвычайно интересная область, в которой «живут» самые экзотические объекты, свойства которых определяются совершенно разными разделами физики. Среди таких объектов – сверхмассивная черная дыра, известная как источник Стрелец A*, и гигантские молекулярные облака, разбросанные по области в сотни световых лет. Оказывается, что облака и черная дыра могут многое рассказать друг о друге. Облака хранят информацию о вспышках рентгеновского излучения от черной дыры, случившихся сотни лет назад. В свою очередь, вспышки помогают прояснить внутреннее устройство молекулярных облаков.

Природа, № 10, с. 21-29 (2017) | Рубрики: 17 18

Хабибуллин И.И., Сазонов С.Ю. «Отождествление линий в спектре протяженного рентгеновского излучения прецессирующих джетов SS 433» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 43, № 6, с. 431-443 (2017)

Спектр протяженного рентгеновского излучения, наблюдаемого на масштабе нескольких секунд дуги вдоль траектории распространения прецессирующих релятивистских джетов Галактического микроквазара SS 433, содержит широкую эмиссионную линию, центроид которой значительно отличается для областей приближающегося и удаляющегося джетов (≈7.3 и ≈6.4 кэВ соответственно). Наблюдаемые положения линий не согласуются с предсказаниями кинематической модели ни для одной из наиболее ярких ожидаемых линий в этой области спектра, что оставляет открытым вопрос их идентификации. Мы рассматриваем этот вопрос с учетом эффекта запаздывания излучения, приходящего от удаляющихся частей джета по сравнению с приближающимися, который приводит к значительному фазовому сдвигу и, как следствие, искажению предсказываемых положений линий протяженного (∼1017 см) излучения по сравнению с картиной, наблюдаемой для рентгеновских и оптических линий центрального источника (излучаемых на расстояниях ∼1011 см и ∼1015 см соответственно). Произведенные расчеты позволили нам идентифицировать наблюдаемые линии с Fe XXVI Lyα (E0=6.96 кэВ) линией, излучаемой в области размером ∼6·1016 см вдоль джета. Это указывает на продолжительный нагрев вещества джета до температур выше ∼10 кэВ, что может быть связано c частичным торможением вещества джета в результате взаимодействия с окружающим веществом, которое может приводить к столкновению отдельных плотных “комков” внутри джета.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 43, № 6, с. 431-443 (2017) | Рубрика: 18

Хаврошкин О.Б.

 

Хаврошкин О.Б., Тарасов Н.Т., Тарасова Н.В., Цыплаков В.В. «Сейсмичность Земли как контроль реальности данных Advanced LIGO 14.09.2015 г.» Инженерная физика, № 3, с. 64-70 (2017)

Проверка достоверности данных по «регистрации» гравитационных волн системой LIGO из-за принципиальной значимости для современной физики требует разнообразных методов проверки. Существующий опыт авторов позволил привлечь опыт анализа сейсмических полей для регистрации потока космических нейтрино. В основе этого метода лежит эффект Аномального Нейтринного Радио Изотопного (АНРИ) поглощения, получающий все более широкое распространение. Создана методика обработки сейсмических данных, позволяющая обнаружить поток нейтрино от вспышки сверхновой. Однако, в случае «регистрации» гравитационных волн системой LIGO сопутствующего потока нейтрино не обнаружено ни разработанным ранее методом, ни на самых мощных установках Ice Cube и Antares. То есть, за гравитационные волны принят сейсмический сигнал–помеха.

Инженерная физика, № 3, с. 64-70 (2017) | Рубрики: 17 18

Хадидулаби М.

 

Хадидулаби М., Ансариян Х. «Численный анализ отрыва вихрей при обтекании дельтовидного крыла сверхзвуковым потоком воздуха» Прикладная механика и техническая физика, 58, № 3, с. 19-29 (2017)

Проведено исследование процесса обтекания сверхзвуковым потоком дельтовидного крыла с острой кромкой и углом стреловидности, равным 60, при его вертикальных колебаниях. При численном моделировании использовались метод конечных объемов и SST ($k-\omega$)-модель турбулентности. Моделирование выполнено для различных чисел Маха и различных значений угла атаки. Исследованы структура течения в поперечной плоскости потока и петли гистерезиса, обусловленные наличием областей сосредоточения вихрей, определены точки отрыва вихрей. Изучена структура течения при различных значениях числа Маха, угла атаки, амплитуды и частоты колебаний.

Прикладная механика и техническая физика, 58, № 3, с. 19-29 (2017) | Рубрика: 08.15

Хайруллина А.Р.

 

Бадртдинов И.Г., Назмутдинов Р.Ф., Хайруллина А.Р. «Особенности проведения гидропрослушивания на месторождениях с использованием термоманометрических систем» Каротажник, № 7, с. 55-61 (2017)

Рассмотрены основные принципы проведения исследований по гидропрослушиванию скважин в границах лицензионных участков нефтедобывающего предприятия на территории Западной Сибири. Показано, что систематический гидродинамический мониторинг позволяет оценить энергетическое состояние добывающих эксплуатируемых скважин.

Каротажник, № 7, с. 55-61 (2017) | Рубрика: 09.08

Халецкий Ю.Д.

 

Халецкий Ю.Д., Почкин Я.С. «Роль реактивного элемента в системе шумоглушения авиационного двигателя» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 119-120 (2017)

В качестве глушителей шума авиационных двигателей широко используются сотовые звукопоглощающие конструкции (ЗПК), в последние годы – двухслойные. Разработанная в ЦИАМ конструкция глушителя представляет собой комбинацию традиционных сотовых ЗПК и реактивного элемента в виде решетки пластин. Эксперименты показали, что в частотном диапазоне наибольшей чувствительности человеческого уха комбинированный глушитель снижает шум вентилятора на 2–3 дБ больше, чем сотовые двухслойные ЗПК той же длины. Эксперименты были проведены с использованием модели вентилятора авиационного двигателя в качестве источника шума. Другой реализацией реактивного глушителя являются надроторные устройства (НРУ), которые в авиационных двигателях нашли применение в качестве средства повышения газодинамической устойчивости компрессоров. Одной из наиболее успешных конструкций НРУ стала щелевая проставка, устанавливаемая над рабочим колесом. Было исследовано влияние надроторного устройства на шум осевого вентилятора современного авиадвигателя, а также на шум биротативного закапотированного вентилятора. Представлены результаты исследования влияния НРУ на шум модели биротативного закапотированного вентилятора при варьировании конструктивных параметров НРУ.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 119-120 (2017) | Рубрики: 08.14 10.06

Рябов П.А., Халецкий Ю.Д., Максимов А.А., Евстигнеев А.А., Каленский С.М., Морзеева Т.Д. «Сравнительный анализ эффективности ТРДД, ТРДДсц РСУ, ГГТД по уровню шума, применительно к перспективным самолетам 2030 гг.» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 31 (2017)

Приводятся результаты расчетного исследования акустической эффективности перспективных магистральных самолетов (РС, СМС, ДМС, ДМСлк) 2030 гг. с двигателями различных схем. На основании результатов расчета летно-технических характеристик проведен сравнительный анализ топливной эффективности при использовании на самолетах ГА 2030 гг. двухдвигательных СУ, рассматриваемых схем. Спрогнозированы, с помощью экспертной оценки специалистами ЦИАМ и ЦАГИ, основные проектные параметры конструкции планера, аэродинамическое и массовое совершенство самолета. Масса силовой установки определялась значениями удельной массы двигателя, дополнительного оборудования и взлетной тяговооруженности, выбираемой под заданную длину ВПП. Построение малошумных траектории осуществлялось с учетом ограничений, накладываемых нормами лётной годности (АП-25). сертификации воздушных судов по шуму на местности (АП-36) и уровнем комфортности пассажиров.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 31 (2017) | Рубрики: 08.14 10.06

Халецкий Ю.Д., Почкин Я.С. «Роль реактивного элемента в системе шумоглушения авиационного двигателя» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

В качестве глушителей шума авиационных двигателей широко используются сотовые звукопоглощающие конструкции (ЗПК), в последние годы – двухслойные. Разработанная в ЦИАМ конструкция глушителя представляет собой комбинацию традиционных сотовых двухслойных ЗПК и реактивного элемента в виде решетки пластин. Эксперименты показали, что в частотном диапазоне наибольшей чувствительности человеческого уха комбинированный глушитель снижает шум вентилятора на 2–3 дБ больше, чем сотовые двухслойные ЗПК той же длины. Эксперименты были проведены с использованием модели вентилятора авиационного двигателя в качестве источника шума. Другой реализацией реактивного глушителя являются надроторные устройства (НРУ), которые в авиационных двигателях нашли применение в качестве средства повышения газодинамической устойчивости компрессоров. Одной из наиболее успешных конструкций НРУ стала щелевая проставка, устанавливаемая над рабочим колесом. Было исследовано влияние надроторного устройства на шум осевого вентилятора современного авиадвигателя, а также на шум биротативного закапотированного вентилятора. Представлены результаты исследования влияния НРУ на шум модели биротативного закапотированного вентилятора при варьировании конструктивных параметров НРУ.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрики: 08.14 10.07

Халилов Э.

 

Халилов Э. «О свойствах оператора, порожденного производной акустического потенциала простого слоя» Сибирский журнал чистой и прикладной математики, 17, № 1, с. 78-90 (2017)

Показано существование производной акустического потенциала простого слоя и изучены некоторые свойства оператора, порожденного производной акустического потенциала простого слоя в обобщенных пространствах Гёльдера.

Сибирский журнал чистой и прикладной математики, 17, № 1, с. 78-90 (2017) | Рубрика: 04.16

Халитов Р.Ш.

 

Халитов Р.Ш., Гурбатов С.Н., Демин И.Ю. «Использование открытой акустической системы Verasonics для измерения скорости сдвиговых волн в полимерных фантомах CIRS» Труды школы-семинара “Волны-2015”. Секция “Спектроскопия, диагностика и томография”, с. 97-100 (2015)

Модуль Юнга, а соответственно и модуль сдвига мягкой биологической ткани являются важными диагностическими параметрами для медицинских приложений, связанных с обнаружением опухолей и других патологий (например, фиброза печени) на ранней стадии заболевания. Это связано с тем, что объемная сжимаемость мягких тканей меняется при развитии патологий очень слабо (она близка к сжимаемости воды), в то время как изменения модуля Юнга и сдвига могут достигать нескольких порядков и поэтому обладают диагностической информативностью. В соответствии с этим, представляется разумным строить диагностическую систему не на основе продольных ультразвуковых волновых волн, а на основе сдвиговых волн, у которых скорость распространения определяется модулем сдвига, жестко связанным с модулем Юнга. В настоящее время перспективным способом экспериментального определения сдвиговых характеристик мягких тканей является метод Shear Wave Elasticity Imaging (SWEI), предложенный О. В. Руденко, А. П. Сарвазяном и соавторами в 1998 году. Суть метода: интенсивная ультразвуковая волна фокусируется в точке, рядом с которой необходимо определить сдвиговый модуль среды, поглощение энергии компрессионной волны в точке фокусировки приводит к излучению сдвиговой волны в среде. Прохождение сдвиговой волны регистрируется с помощью обычного ультразвукового зондирования, затем происходит расчет скорости ее распространения. Данный метод был реализован на открытой акустической системе Verasonics, находящейся в лаборатории Биомедицинских технологий «МедЛаб» на кафедре акустики Нижегородского университета. Достоинством данной системы является возможность программным образом в среде MatLAB формировать излучаемые импульсы и иметь доступ к принимаемым высокочастотным сигналам. Также важно отметить, что ультразвуковая диагностическая система Verasonics имеет дополнительный блок питания, позволяющий генерировать импульсы произвольной длительности и повышенной мощности, что также отличает ее от стандартной системы ультразвуковой диагностики. При проведении исследований на системе Verasonics использовался стандартный многоэлементный датчик L7 – 4 с параметрами: число элементов 128, размер элемента 7×0.283 мм, расстояние между соседними элементами 0.025 мм. Рабочая частота была выбрана равной 5 МГц (как для изображающих импульсов, так и для толкающего импульса) и использовалась стандартная амплитуда диагностических импульсов 50 В.

Труды школы-семинара “Волны-2015”. Секция “Спектроскопия, диагностика и томография”, с. 97-100 (2015) | Рубрика: 04.14

Халиуллина А.И.

 

Халиуллина А.И. «Вероятные четырехкратные системы FK Aql и FZ Del» Астрономический журнал, 94, № 7, с. 619-630 (2017)

Проведено исследование изменений орбитального периода в затменно-двойных системах FK Aql и FZ Del. Вобеих системах выявлена суперпозиция двух циклических изменений орбитального периода. FK Aql может быть четырехкратной системой, в которую, кроме затменно-двойной системы, входят два дополнительных тела с массами M3≥1.75M и M4≥1.47M и соответствующими периодами 15 лет и 82 года. Возможно также, что это тройная система с дополнительным телом массой M3≥1.75M и периодом долгопериодической орбиты P3=15 лет или с дополнительным телом массой M3≥1.30M и периодом долгопериодической орбиты P3=82 года. FZ Del может быть четырехкратной системой с дополнительными компонентами с массами M3≥0.2M и M4≥0.3M и соответствующими периодами 10.2 и 53.7 года. Это может быть также тройная система с дополнительным телом массой M3≥0.2M и периодом долгопериодической орбиты P3=10.2 лет. Остаточные колебания периода в обеих системах могут вызываться магнитными циклами вторичного компонента. Кроме того, в затменно-двойной системе FZ Del изменения периода могут быть следствием вращения линии апсид в сочетании с влиянием третьего тела или проявлением магнитной активности.

Астрономический журнал, 94, № 7, с. 619-630 (2017) | Рубрика: 18

Халиуллина А.И. «Изменения орбитальных периодов затменно-двойных систем TU CNC, VZ LEO и OS ORI» Астрономический журнал, 94, № 10, с. 849-867 (2017)

Изучены изменения орбитального периода в затменно-двойных системах TU Cnc, VZ Leo и OS Ori. Ранее считалось, что в этих системах происходит вековое уменьшение периода. Показано, что изменения периода TU Cnc можно представить световым уравнением, соответствующим движению затменно-двойной системы с периодом 78.6 лет вокруг центра масс тройной системы с массой третьего тела . Изменения периодов VZ Leo и OS Ori с одинаковой точностью можно представить, как только световым уравнением, так и суперпозицией векового уменьшения периода и светового уравнения. В VZ Leo в первом случае период долгопериодической орбиты равен 63.8 лет, во втором – 67.9 лет. Значение массы третьего тела в обоих случаях получается близким: и . В OS Ori в первом случае период долгопериодической орбиты равен 46 годам и , во втором – 36 годам и .

Астрономический журнал, 94, № 10, с. 849-867 (2017) | Рубрика: 18

Халтурин С.В.

 

Степанов А.В., Халтурин С.В., Шахпаронов В.М. «Избыточный равновесный шум в электролитических ячейках» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 7. “Спектроскопия, диагностика и томография неоднородных сред”, с. 57-59 (2006)

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 7. “Спектроскопия, диагностика и томография неоднородных сред”, с. 57-59 (2006) | Рубрика: 17

Халяпин В.А.

 

Сазонов С.В., Халяпин В.А. «Дискретно-непрерывное преобразование частоты сигнала в двуосном кристалле» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 68-70 (2006)

Предложен механизм преобразования лазерного излучения, при котором частота исходного сигнала удваивается, а потом непрерывно уменьшается. Этот механизм реализуется в двуосных кристаллах в результате каскадного процесса: исходная волна генерирует вторую гармонику, поляризованную перпендикулярной основной, которая порождает видеоимпульс, поляризованный как и первоначальная волна. В процессе генерации видеоимпульса, частота порождающей его второй гармоники непрерывно смещается в красную область спектра. Такой каскадный процесс возможен при совместном выполнении условия фазового синхронизма, обеспечивающего эффективную генерацию второй гармоники, и резонанса Захарова–Бенни для плавной перестройки частоты второй гармоники при генерации ею видеоимпульса.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 68-70 (2006) | Рубрика: 06.17

Харитонов В.В.

 

Зинкин В.Н., Харитонов В.В., Шешегов П.М. «Потенциальная ненадежность действий – критерий оценки работоспособности авиационных специалистов и эффективности средств защиты от шума» Проблемы безопасности полетов, № 7, с. 3-16 (2017)

Представлены результаты исследования профессиональной деятельности авиационных специалистов под воздействием авиационного шума на основе концепции потенциальной ненадежности действия оператора. Акустическую обстановку оценивали на рабочих местах экипажей воздушных судов во время полетов и инженерно-технического состава в период предполетной подготовке воздушных судов при работающих двигателях. На основании ранее разработанной модели для определения показателя «Потенциальная ненадежность действий» была определена величина этого показателя для летно-подъемного и инженерно-технического состава при выполнении ими профессиональных обязанностей на рабочих местах, в том числе при использовании средств защиты от шума. Результаты исследования позволяют сделать заключение о прикладной значимости математической модели расчета вероятности потенциальной ненадежности действий, целесообразности ее использования в авиации при действии шума. Показана необходимость разработки и реализации специальных средств и методов обеспечения акустической безопасности профессиональной деятельности авиационных специалистов как неотъемлемой части системы для обеспечения безопасной эксплуатации воздушного транспорта.

Проблемы безопасности полетов, № 7, с. 3-16 (2017) | Рубрика: 08.14

Харламов В.А.

 

Соловьев С.П., Рыбнов Ю.С., Харламов В.А., Крашенинников А.В. «Акустико-гравитационные волны и сопутствующие им возмущения атмосферного электрического поля» Геомагнетизм и аэрономия, 57, № 3, с. 363-375 (2017)

Приводятся данные наблюдений акустико-гравитационных волн и вариаций напряженности электрического поля в приземном слое атмосферы. Анализ полученных данных показал, что при прохождении атмосферного фронта, солнечного терминатора и в ряде других случаев возникают синхронные вариации давления и напряженности электрического поля. Наблюдается приблизительная пропорциональность амплитуды возмущений электрического поля и амплитуды изменения давления. Рассмотрен возможный механизм генерации возмущений электрического поля при прохождении микробаром.

Геомагнетизм и аэрономия, 57, № 3, с. 363-375 (2017) | Рубрика: 08.02

Адушкин В.В., Спивак А.А., Рыбнов Ю.С., Харламов В.А. «Приливные волны и вариации давления в атмосфере Земли» Геофизические исследования, 18, № 3, с. 67-80 (2017)

Анализируются результаты инструментальных наблюдений на Геофизической обсерватории “Михнево” и в Центре геофизического мониторинга г. Москвы Института динамики геосфер РАН в период 2008–2015 гг., выполненных с целью исследования влияния лунно-солнечного прилива на вариации атмосферного давления. Вариации атмосферного давления регистрировались в частотном диапазоне 10–4–102 Гц. Оценка спектральных характеристик вариаций атмосферного давления проводилась на основе метода параметрической авторегрессии. С целью более качественного разделения близких по периодам приливных волн в атмосфере применялся метод выделения гармонических составляющих с помощью узкополосных адаптивных режекторных фильтров. В результате обработки данных на спектрах вариаций атмосферного давления обнаружены основные приливные волны с около- и полусуточными периодами. Суточные и полусуточные гармоники вариаций атмосферного давления сопровождаются боковыми равноудаленными спектральными линиями, что является прямым указанием на модуляцию указанных спектральных составляющих. Периоды модуляции соответствующих приливных волн составляют около 13.6, 27.5 сут, а также 1/3, 1/2 и 1 г. Глубина модуляции приливной волны S1 годовой гармоникой около 0.9, полугодовой – примерно 0.2; для приливных волн S2, K2, R2, T2 и l2 глубина модуляции годовой гармоникой оценивается как ∼0.5, полугодовой –∼0.15.

Геофизические исследования, 18, № 3, с. 67-80 (2017) | Рубрика: 09.10

Харченко С.С.

 

Харченко С.С., Мещеряков Р.В. «Модель голосообразования после удаления гортани» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 132 (2017)

Рассматривается разработанная математическая модель образования псевдоголоса в процессе формирования пищеводной речи у пациентов потерявших гортань в следствии болезни. Разработанная модель учитывает биомеханические свойства мышечных тканей, участвующих в голосообразовании.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 132 (2017) | Рубрика: 13.06

Хасанов О.Х.

 

Хасанов О.Х., Горбач Д.В., Смирнова Т.В., Федотова О.М., Афанасьев А.А., Макаров Е.К. «Оптические солитоны в плотных многокомпонентных средах» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 86-88 (2006)

Исследуется динамика формирования солитонов в нелинейной оптически плотной среде. В качестве среды рассматривается двухпримесный кристалл, матрица которого проявляет керровскую нелинейность.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 86-88 (2006) | Рубрика: 05.10

Хасанов О.Х., Смирнова Т.В., Федотова О.М., Сухоруков А.П., Вислобоков Н.Ю. «Динамика светового импульса в диэлектрической среде с продольным градиентом показателя преломления» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 71-73 (2006)

Моделируются нестационарные режимы распространения ультракоротких импульсов света в средах с керровской нелинейностью с учетом отражения от нелинейного фокуса. При этом, чтобы более детально представить динамику отражения, предполагается, что фотоиндуцированная ионизация среды и нормальная дисперсия групповой скорости проявляются слабо.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 71-73 (2006) | Рубрика: 06.17

Хасанова М.В.

 

Хасанова М.В., Сапожников О.А. «Создание плосковолнового ультразвукового поля в ближней зоне излучателя конечного размера с целью измерения акустических характеристик среды распространения» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 134 (2017)

Исследуется возможность экспериментальной реализации акустического поля в форме бегущей плоской волны с целью измерения коэффициента поглощения и скорости звука в среде распространения. Для этого предлагается использовать плоский пьезоэлектрический источник и проводить измерения в импульсном режиме на небольших расстояниях от излучающей поверхности. В результате теоретического моделирования, основанного на точном решении волнового уравнения на оси круглого поршневого излучателя, выявлены пространственные и временные интервалы для существования режима плоской волны. Показано, что предложенный метод позволяет измерить коэффициент поглощения ультразвука в жидкостях и мягких биологических тканях в мегагерцовом диапазоне частот с использованием излучателей сантиметровых размеров.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 134 (2017) | Рубрика: 13.04

Сапожников О.А., Хасанова М.В., Цысарь С.А. «Теоретическое исследование и экспериментальная демонстрация возможности создания режима плоской бегущей волны при использовании плоского пьезоэлектрического источника большого волнового размера.» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Исследуется возможность экспериментальной реализации акустического поля в форме бегущей плоской волны с целью измерения коэффициента поглощения и скорости звука в среде распространения. Для этого предлагается использовать плоский пьезоэлектрический источник и проводить измерения в импульсном режиме на небольших расстояниях от излучающей поверхности. В результате теоретического моделирования, основанного на точном решении волнового уравнения на оси круглого поршневого излучателя, выявлены пространственные и временные интервалы для существования режима плоской волны. Показано, что предложенный метод позволяет измерить коэффициент поглощения ультразвука в жидкостях и мягких биологических тканях в мегагерцовом диапазоне частот с использованием излучателей сантиметровых размеров.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 04.11

Хасаншин Т.С.

 

Хасаншин Т.С., Голубева Н.В., Самуйлов В.С., Щемелев А.П. «Акустические и термодинамические свойства бинарной жидкой смеси циклогексан + н-гексадекан» Теплофизика высоких температур, 55, № 5, с. 698-705 (2017)

С помощью непосредственного измерения времени прохождения импульса исследована скорость звука в бинарной жидкой смеси циклогексан + н-гексадекан в интервале температур 298–433 K и давлений 0.1–100.1 МПа. Максимальная погрешность измерений составила 0.1%. На основе данных о скорости звука определены плотность, изобарный коэффициент расширения, изобарная и изохорная теплоемкости, изотермическая сжимаемость смеси трех составов в интервале температур 298–348 K и давлений 0.1–80 МПа. Вычислены избыточный мольный объем и коэффициенты уравнения Тэйта в указанном интервале параметров. Представлена таблица термодинамических свойств смеси.

Теплофизика высоких температур, 55, № 5, с. 698-705 (2017) | Рубрика: 06.01

Хахалин А.В.

 

Хахалин А.В., Градобоева О.Н. «Новый метод определения хиральности водных сред и ее классификации» Труды школы-семинара “Волны-2015”. Секция “Спектроскопия, диагностика и томография”, с. 27-30 (2015)

Отличительной чертой живой природы является наличие свойства хиральности у биологических мономеров. Хиральность – свойство молекулы не совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением. Данное свойство влияет на способность биологической макромолекулы функционировать, все её составляющие должны иметь одинаковую хиральность. Все аминокислоты в протеинах – "левосторонние" в то время как все сахара в ДНК, РНК и в метаболических путях – "правосторонние". Большинство биологических объектов находятся в водном окружение, которое может влиять на хиральность системы. Поэтому изучение хиральности водных систем является актуальным направлением исследований. Существуют два основных способа определения хиральности: с помощью численных методов и с помощью оптических, т.к. хиральность влияет на оптическую активность объекта. Для водных систем применим только численный метод из-за малых размеров структурных элементов. Все численные методы определения хиральности можно разделить на две основные группы. Первая группа методов основана на различных вариантах точного координационного совмещения объектов с их зеркальным образом. Вторая группа методов – на поиске элементов симметрии, т.к. при наличии в конфигурации элементов симметрии (центра симметрии, оси симметрии, плоскости симметрии) она является ахиральной. В данной работе описывается новый метод, имеющий принципиально иной подход. Его целью является не только определение хиральности объекта без изменения его структуры, но и сравнение различных конфигураций по хиральности между собой в рамках типа структуры. Метод, описанный в данной работе, основан на построении матриц для каждой водной конфигурации. Вычисленные матрицы зависят только от взаимного расположения атомов кислорода и от направлений водородных связей между молекулами воды. Данный метод позволяет исследовать хиральные свойства водных систем, с помощью анализа водных оболочек примесных частиц, которыми могу быть и макромолекулы.

Труды школы-семинара “Волны-2015”. Секция “Спектроскопия, диагностика и томография”, с. 27-30 (2015) | Рубрика: 17

Хашхожева Д.А.

 

Хашхожева Д.А., Шаов М.Т., Пшикова О.В. «Действие единичных и комбинированных модельных нейроакустических частот на сердечно-сосудистую систему человека» Вестник Адыгейского государственного университета: сетевое электронное издание, № 4, http://vestnik.adygnet.ru/?2015 (2015)

Вестник Адыгейского государственного университета: сетевое электронное издание, № 4, http://vestnik.adygnet.ru/?2015 (2015) | Рубрика: 13.01

Хватов А.А.

 

Хватов А.А. «Теория Флоке в анализе виброизоляции» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 127 (2017)

Усиленный интерес к периодическим структурам возник в начале 50-х годов XX века. После классической работы Леона Бриллюэна было сделано множество исследований в этой области. Однако, в области периодических структур наблюдается недостаток работ и исследований, обладающих математической строгостью. В рамках настоящей статьи будет рассмотрена связь волновых свойств бесконечного волновода и его конечной части на примере некоторых дифференциальных операторов, используемых в акустике.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 127 (2017) | Рубрика: 10.08

Хватов А.А. «Теория Флоке в анализе виброизоляции» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Усиленный интерес к периодическим структурам возник в начале 1950-х гг. После классической работы Леона Бриллюэна было сделано множество исследований в этой области. Однако, в области периодических структур наблюдается недостаток работ и исследований, обладающих математической строгостью. В рамках статьи рассмотрена связь волновых свойств бесконечного волновода и его конечной части на примере некоторых дифференциальных операторов, используемых в акустике.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 10.08

Хилько А.А.

 

Смирнов И.П., Хилько А.А., Коваленко В.В., Мареев Е.А., Малеханов А.И., Хилько А.И., Кравченко В.Н. «Адаптивная интегрированная сетецентрическая система высокочастотного подводного наблюдения вблизи портовых зон и морских сооружений импульсных сигналов в океане» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 93 (2017)

Для акустического высокочастотного зонального наблюдения вблизи морских сооружений разработан сетецентрический метод, основанный на совместной обработке набора мультистатических томографических проекций, формируемых в подводном канале вертикальными излучающими и приемными решетками сложно-модулированных импульсных сигналов в виде согласованных с волноводом пучков. Исследована эффективность конкретных систем наблюдения в реальных прибрежных морских акваториях. Работоспособность метода исследовалась в натурных экспериментах.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 93 (2017) | Рубрика: 07.18

Смирнов И.П., Хилько А.А., Коваленко В.В., Лучинин А.Г., Мареев Е.А., Малеханов А.И., Хилько А.И., Кравченко В.Н. «Адаптивная интегрированная сетецентрическая система высокочастотного подводного наблюдения вблизи портовых зон и морских сооружений импульсных сигналов в океане» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Для акустического высокочастотного зонального наблюдения вблизи морских сооружений разработан сетецентрический метод, основанный на совместной обработке набора мультистатических томографических проекций, формируемых в подводном канале вертикальными излучающими и приемными решетками сложно-модулированных импульсных сигналов в виде согласованных с волноводом пучков. Исследована эффективность конкретных систем наблюдения в реальных прибрежных морских акваториях. Работоспособность метода исследовалась в натурных экспериментах.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.18

Хилько А.И.

 

Хилько А.И., Сидоровская Н., Рихтер К. «Теоретическое и экспериментальное исследование структуры техногенных гидроакустических шумов и прогноз их негативного воздействия на экосферу в мелком море» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 88 (2017)

Исследована структура техногенных гидроакустических шумов в мелком море. Показано, в частности, что от мощных импульсных сейсмоакустических источников, используемых для зондирования морского дна, на достаточно больших дистанциях формируются неоднородные нестационарные шумовые поля, структура и интенсивность которых зависят от строения волновода, структуры морского дна и ветрового волнения. Проведены измерения такого рода импульсных шумов в Мексиканском заливе и Баренцевом море. Выполнены оценки областей негативного воздействия на экосферу в мелководных районах океана и окраинных морей.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 88 (2017) | Рубрики: 07.02 07.15

Калинина В.И., Смирнов И.П., Хилько А.И. «Оптимизация алгоритмов решения обратной задачи при реконструкции геоакустических параметров слоев дна морского шельфа с помощью зондирования когерентными сейсмоакустическими импульсами» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 98 (2017)

Изучаются алгоритмы послойной реконструкции геоакустических параметров донных слоев с использованием параметрических моделей формирования сигналов, отраженных от слоистого полупространства при когерентном зондировании морского шельфа. Исследуется устойчивость алгоритмов поиска и принятия решений при ограниченных априорных данных.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 98 (2017) | Рубрики: 07.14 09.06

Смирнов И.П., Хилько А.И., Калинина В.И. «Оптимизация алгоритмов решения обратной задачи при реконструкции геоакустических параметров слоев дна морского шельфа с помощью зондирования когерентными сейсмоакустическими импульсами» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Изучаются алгоритмы послойной реконструкции геоакустических параметров донных слоев с использованием параметрических моделей формирования сигналов, отраженных от слоистого полупространства при когерентном зондировании морского шельфа. Исследуется устойчивость алгоритмов поиска и принятия решений при ограниченных априорных данных.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.14

Калинина В.И., Малеханов А.И., Смирнов И.П., Хилько А.И. «Когерентная морская сейсмоакустика: новые подходы к реконструкции структуры донных слоев в шельфовых акваториях» Известия РАН. Серия физическая, 81, № 8, с. 1020-1027 (2017)

Обсуждаются результаты теоретической разработки и экспериментального исследования в натурных условиях методов когерентного сейсмоакустического зондирования морского дна. Предложены методы решения обратной задачи послойного оценивания геоакустических параметров дна, численно исследованы их эффективность и робастность. Продемонстрированы практические возможности сейсмоакустического профилирования и реконструкции параметров отдельных слоев морского дна в акваториях с малыми глубинами с использованием когерентных гидроакустических излучателей оригинальной конструкции.

Известия РАН. Серия физическая, 81, № 8, с. 1020-1027 (2017) | Рубрика: 07.14

Смирнов И.П., Хилько А.А., Коваленко В.В., Мареев Е.А., Малеханов А.И., Хилько А.И., Кравченко В.Н. «Адаптивная интегрированная сетецентрическая система высокочастотного подводного наблюдения вблизи портовых зон и морских сооружений импульсных сигналов в океане» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 93 (2017)

Для акустического высокочастотного зонального наблюдения вблизи морских сооружений разработан сетецентрический метод, основанный на совместной обработке набора мультистатических томографических проекций, формируемых в подводном канале вертикальными излучающими и приемными решетками сложно-модулированных импульсных сигналов в виде согласованных с волноводом пучков. Исследована эффективность конкретных систем наблюдения в реальных прибрежных морских акваториях. Работоспособность метода исследовалась в натурных экспериментах.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 93 (2017) | Рубрика: 07.18

Хилько А.И., Смирнов И.П., Машошин А.И., Шафранюк А.В. «Исследование влияния когерентности гидроакустических полей на эффективность подводного наблюдения» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 94 (2017)

Разработана модель когерентности высокочастотных гидроакустических полей в случайно неоднородных океанических волноводах. Анализируются причины разрушения когерентности. Приведены результаты расчётов когерентности шумовых источников в зависимости от взаимного положения источника и приемной системы, типа волновода, а также параметров случайных неоднородностей океанического волновода. Обсуждается эффективность частично когерентного подводного наблюдения.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 94 (2017) | Рубрика: 07.18

Хилько А.И., Смирнов И.П., Машошин А.И., Шафранюк А.В. «Исследование влияния когерентности гидроакустических полей на эффективность подводного наблюдения» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Разработана модель когерентности высокочастотных гидроакустических полей в случайно неоднородных океанических волноводах. Анализируются причины разрушения когерентности. Приведены результаты расчётов когерентности шумовых источников в зависимости от взаимного положения источника и приемной системы, типа волновода, а также параметров случайных неоднородностей океанического волновода. Обсуждается эффективность частично когерентного подводного наблюдения.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.18

Смирнов И.П., Хилько А.А., Коваленко В.В., Лучинин А.Г., Мареев Е.А., Малеханов А.И., Хилько А.И., Кравченко В.Н. «Адаптивная интегрированная сетецентрическая система высокочастотного подводного наблюдения вблизи портовых зон и морских сооружений импульсных сигналов в океане» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Для акустического высокочастотного зонального наблюдения вблизи морских сооружений разработан сетецентрический метод, основанный на совместной обработке набора мультистатических томографических проекций, формируемых в подводном канале вертикальными излучающими и приемными решетками сложно-модулированных импульсных сигналов в виде согласованных с волноводом пучков. Исследована эффективность конкретных систем наблюдения в реальных прибрежных морских акваториях. Работоспособность метода исследовалась в натурных экспериментах.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.18

Химченко Е.Е.

 

Серебряный А.Н., Кенигсбергер Г.В., Елистратов В.П., Сабинин К.Д., Попов О.Е., Свадковский А.Н., Тарасов Л.Л., Денисов Д.М., Химченко Е.Е., Чекайда В.Н. «Акустическая диагностика гидрофизической изменчивости на абхазском шельфе Черного моря» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 98 (2017)

Представлены результаты российско-абхазского научного сотрудничества, проводимого при поддержке РФФИ с 2013 г., по исследованию изменчивости морской среды на абхазском шельфе Черного моря акустическими и контактными методами. Основной целью исследований было изучения динамики прибрежных вод шельфа с крутым склоном в условиях весенне-летней стратификации. Проводились измерения на стационарной трассе в прибрежной зоне методом акустической автогенерации (метод Фурдуева), но основной объем данных был получен с помощью акустического допплеровского профилометра течений ADCP «Rio Grande 600 kHz», закрепленным на эстакаде. Также делались пространственные съемки в различных участках шельфа ADCP, установленном на малом моторном судне. Получены представительные данные о направлении течений в прибрежных водах, их изменчивости по вертикали и во времени, а также о вертикальной структуре скорости звука и температуры. Также собран материал о временной и пространственной (по вертикали) изменчивости сигнала обратного акустического рассеяния, дающего информацию о загрязненности вод. Особенное внимание было уделено исследованию внутренних волн, которые помимо измерений акустическим профилометром регистрировались также заякоренными вертикальными гирляндами термисторов. Зарегистрированы короткопериодные (от единиц до десятков минут) и длиннопериодные колебания термоклина с периодом близким к инерционному. Выявлены особенности внутренних волн, близко подходящих к берегу. Специальные исследования по мониторингу системы прибрежных течений проводились в районах впадения в море рек Гумиста и Кодор.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 98 (2017) | Рубрика: 07.16

Серебряный А.Н., Кенигсбергер Г.В., Елистратов В.П., Сабинин К.Д., Попов О.Е., Свадковский А.Н., Тарасов Л.Л., Денисов Д.М., Химченко Е.Е., Чекайда В.Н. «Акустическая диагностика гидрофизической изменчивости на абхазском шельфе Черного моря» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Представлены результаты российско-абхазского научного сотрудничества, проводимого при поддержке РФФИ с 2013 г., по исследованию изменчивости морской среды на абхазском шельфе Черного моря акустическими и контактными методами. Основной целью исследований было изучения динамики прибрежных вод шельфа с крутым склоном в условиях весенне-летней стратификации. Проводились измерения на стационарной трассе в прибрежной зоне методом акустической автогенерации (метод Фурдуева), но основной объем данных был получен с помощью акустического доплеровского профилометра течений ADCP «Rio Grande 600 kHz», закрепленным на эстакаде. Также делались пространственные съемки в различных участках шельфа ADCP, установленном на малом моторном судне. Получены представительные данные о направлении течений в прибрежных водах, их изменчивости по вертикали и во времени, а также о вертикальной структуре скорости звука и температуры. Также собран материал о временной и пространственной (по вертикали) изменчивости сигнала обратного акустического рассеяния, дающего информацию о загрязненности вод. Особенное внимание было уделено исследованию внутренних волн, которые помимо измерений акустическим профилометром регистрировались также заякоренными вертикальными гирляндами термисторов. Зарегистрированы короткопериодные (от единиц до десятков минут) и длиннопериодные колебания термоклина с периодом близким к инерционному. Выявлены особенности внутренних волн, близко подходящих к берегу. Специальные исследования по мониторингу системы прибрежных течений проводились в районах впадения в море рек Гумиста и Кодор.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 07.17

Хлопков Е.А.

 

Смирнов В.В., Булдаков П.Ю., Бухаров С.Н., Вьюненко Ю.Н., Хлопков Е.А. «Сравнительное исследование характеристик эффективности антивибрационных рукавиц и перчаток различных конструкций» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 127-128 (2017)

Проведено определение защитных свойств различных конструкций антивибрационных (АВ) рукавиц и перчаток. Измерения проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.002-97 «Средства защиты рук от вибрации. Технические требования и методы испытаний». Наиболее высокие защитные свойства отмечены у изделий с гелевыми материалами и комбинированными АВ-элементами. Единой закономерностью для всех средств защиты явился их низкий уровень гашения вибраций в низкочастотной и среднечастотной областях спектра (8–63 Гц). Наиболее высокие характеристики в этом частотном диапазоне отмечены у рукавиц «Турбо-Донбасс», их эффективность достигала 3–4 дБ. Повышение демпфирующих свойств средств индивидуальной защиты (СИЗ) достигается выбором геометрических параметров упругих деталей конструкций АВ-элементов и комбинацией материалов с различными вязко-упругими свойствами.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 127-128 (2017) | Рубрики: 10.08 14.09

Смирнов В.В., Булдаков П.Ю., Бухаров С.Н., Вьюненко Ю.Н., Хлопков Е.А. «Сравнительное исследование характеристик эффективности антивибрационных рукавиц и перчаток различных конструкций» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Проведено определение защитных свойств различных конструкций антивибрационных (АВ) рукавиц и перчаток. Измерения проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.002-97 «Средства защиты рук от вибрации. Технические требования и методы испытаний». Наиболее высокие защитные свойства отмечены у изделий с гелевыми материалами и комбинированными АВ-элементами. Единой закономерностью для всех средств защиты явился их низкий уровень гашения вибраций в низкочастотной и среднечастотной областях спектра (8–63 Гц). Наиболее высокие характеристики в этом частотном диапазоне отмечены у рукавиц «Турбо-Донбасс», их эффективность достигала 3–4 дБ. Повышение демпфирующих свойств средств индивидуальной защиты (СИЗ) достигается выбором геометрических параметров упругих деталей конструкций АВ-элементов и комбинацией материалов с различными вязко-упругими свойствами.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрики: 04.14 14.02

Хлыбов А.А.

 

Хлыбов А.А., Углов А.Л., Родюшкин В.М. «Оценка механических напряжений в элементах конструкций с помощью поверхностных волн Рэлея, генерируемых электромагнитоакустическими преобразователями» Вестник научно-технического развития, № 8, с. 29-39 (2017)

Продемонстрирована возможность контроля механических напряжений с помощью поверхностных волн, возбуждаемых и принимаемых электромагнитоакустическим преобразователем (ЭМАП).

Вестник научно-технического развития, № 8, с. 29-39 (2017) | Рубрика: 06.13

Хмелев В.Н.

 

Хмелев В.Н., Цыганок С.Н., Барсуков Р.В., Хмелев М.В., Ильченко Е.В. «Ультразвуковое оборудование при производстве углеродных наноматериалов» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 44-46 (2017)

Работа посвящена анализу ультразвукового технологического оборудования для кавитационной обработки дисперсных систем с преимущественно жидкой фазой, применяемого для проведения научных исследований и промышленного производства углеродных наноматериалов.

Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 44-46 (2017) | Рубрика: 06.11

Хмелёв В.Н.

 

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Голых Р.Н., Доровских Р.С., Нестеров В.А. «Теоретическое выявление режимов воздействия, обеспечивающих формирование высокодисперсного аэрозоля при двухстадийном ультразвуковом распылении» Ползуновский вестник, № 2, с. 99-104 (2017)

Статья посвящена теоретическому исследованию процесса двухстадийного высокодисперсного распыления жидкостей, включающего в себя процесс первичного формирования крупных капель при ультразвуковом (УЗ) воздействии на тонкую пленку жидкости и вторичного распада полученных капель под действием высокочастотного УЗ поля в воздушно-капельной среде. Выявлен физический механизм и предложена физико-математическая модель распада капель, позволившая выявить пороговые уровни звукового давления при различных размерах капель, свойствах распыляемой жидкости и типах воздействия. Установлено, что наиболее эффективный способ УЗ воздействия, обеспечивающий дробление капель состоит в излучении последовательности разночастотных импульсов при высокой концентрации аэрозоля (более 10% об.), создающей условия для межмодовой дисперсии. Показано, что при воздействии непрерывных моночастотных колебаний пороговый уровень звукового давления, необходимый для распада капли, может превышать 190 дБ. При импульсном воздействии требуемый уровень звукового давления снижается до 155–160 дБ в сплошной воздушной среде.

Ползуновский вестник, № 2, с. 99-104 (2017) | Рубрика: 06.23

Хмелев М.В.

 

Хмелев В.Н., Цыганок С.Н., Барсуков Р.В., Хмелев М.В., Ильченко Е.В. «Ультразвуковое оборудование при производстве углеродных наноматериалов» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 44-46 (2017)

Работа посвящена анализу ультразвукового технологического оборудования для кавитационной обработки дисперсных систем с преимущественно жидкой фазой, применяемого для проведения научных исследований и промышленного производства углеродных наноматериалов.

Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 44-46 (2017) | Рубрика: 06.11

Хмель Т.А.

 

Хмель Т.А., Фёдоров А.В. «Роль межчастичных столкновений при взаимодействии ударной волны с плотным сферическим слоем газовзвеси» Физика горения и взрыва, 53, № 4, с. 84-93 (2017)

В рамках модели механики сплошной среды с учетом гранулярного давления в плотной газовзвеси рассмотрена задача о взаимодействии расходящейся сферической ударной волны со слоем частиц. Анализируется влияние межчастичных столкновений на процесс разлета. Установлено, что генерация столкновительного давления и формирование ударно-волновых структур в газовзвеси являются определяющими факторами движения облака частиц на начальной стадии. DOI: 10.15372/FGV20170408

Физика горения и взрыва, 53, № 4, с. 84-93 (2017) | Рубрика: 08.10

Фёдоров А.В., Хмель Т.А., Лаврук С.А. «Выход волны гетерогенной детонации в канал с линейным расширением. I. Режимы распространения» Физика горения и взрыва, 53, № 4, с. 104-114 (2017)

Методами численного моделирования исследовано распространение плоской детонационной волны в стехиометрической смеси газа и частиц алюминия в плоском канале с участком линейного расширения. Углы наклона стенки варьировались от 15 до 60°. Проанализированы основные режимы распространения детонации: закритический (без срыва), критический (режим с частичным срывом и реинициированием) и докритический (режим с полным разделением ударного фронта и фронта горения и срывом детонации). В расширяющейся части может иметь место образование как ячеистой структуры с большим разбросом размеров ячеек при больших углах расширения, так и структуры, близкой к равномерной при угле 15°. DOI: 10.15372/FGV20170513

Физика горения и взрыва, 53, № 4, с. 104-114 (2017) | Рубрика: 08.10

Холампур С.

 

Холампур С., Фатураи Н., Седихи А.С., Седихи А. «Численное моделирование течения спинно-мозговой жидкости у больных гидроцефалией в послеоперационный период» Прикладная механика и техническая физика, 58, № 3, с. 12-18 (2017)

Описаны математические трехмерные модели ткани головного мозга и течения спинно-мозговой (цереброспинальной) жидкости, которые использовались для определения свойств спинно-мозговой жидкости до и после шунтирования у семи больных окклюзивной (закрытой) гидроцефалией. Полученные характеристики спинно-мозговой жидкости сравнивались с соответствующими характеристиками здорового человека. Из анализа результатов моделирования следует, что у больных среднее давление и амплитуда давления (основной показатель при диагностике окклюзивной гидроцефалии) соответственно в 5,3 и 2 раза больше, чем у здоровых людей.

Прикладная механика и техническая физика, 58, № 3, с. 12-18 (2017) | Рубрика: 13.03

Холмогоров С.А.

 

Паймушин В.Н., Холмогоров С.А. «Непротиворечивые уравнения нелинейной теории прямых многослойных стержней в квадратичном приближении» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 159, № 1, с. 75-87 (2017)

Для прямых стержней слоистой структуры на основе модели С.П. Тимошенко с учетом поперечного обжатия, используемой для каждого слоя, построены два варианта одномерных уравнений, описывающих геометрически нелинейное деформирование при произвольных перемещениях и малых деформациях. В их основу положены предложенные ранее непротиворечивые соотношения нелинейной теории упругости, использование которых не приводит к появлению «ложных» бифуркационных решений. Первый вариант соответствует контактной постановке задачи, в соответствии с которой в точках сопряжения слоёв введены в рассмотрение в качестве неизвестных контактные напряжения, а второй вариант – предварительному удовлетворению кинематическим условиям сопряжения слоёв по перемещениям.

Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 159, № 1, с. 75-87 (2017) | Рубрики: 05.02 05.04

Холшевников К.В.

 

Холшевников К.В., Миланов Д.В., Шайдулин В.Ш. «Коэффициенты Стокса сжатого эллипсоида вращения, эквиденситы которого подобны его поверхности» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 4, № 3, с. 516-524 (2017)

Теория фигур равновесия активно развивалась в XIX столетии, когда выяснились причины, по которым наблюдаемые массивные небесные тела (Солнце, планеты, спутники) обладают близкой к эллипсоидальной формой. Было установлено, что существуют и в точности эллипсоидальные фигуры. Гравитационный потенциал таких фигур представляется рядом Лапласа, коэффициенты которого (постоянные Стокса In) определяются некоторым интегральным оператором. В случае однородного эллипсоида вращения был найден общий член ряда, а для некоторых других распределений масс найдены первые члены ряда. Здесь мы получили общий член ряда для произвольного распределения масс при условии, что эквиденситы (поверхности равной плотности) подобны внешней поверхности эллипсоида вращения. Получены также простые оценки и асимптотика In.

Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 4, № 3, с. 516-524 (2017) | Рубрики: 17 18

Хоменко А.С.

 

Гордиенко В.М., Коновалов А.Н., Хоменко А.С. «Двухволновой гетеродинный рефлектометр на базе фемтосекундного хром-форстеритового лазера для изучения динамики распространения световых импульсов в сильно рассеивающих средах» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 7. “Спектроскопия, диагностика и томография неоднородных сред”, с. 25-27 (2006)

Целью работы является создание схемы двухволнового оптического гетеродинного рефлектометра, использующего основное фемтосекундное излучение и излучение на длине волны второй гармоники (0.625 мкм) для исследования динамики распространения сверхкоротких световых импульсов в сильно рассеивающей структурно-неоднородной среде.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 7. “Спектроскопия, диагностика и томография неоднородных сред”, с. 25-27 (2006) | Рубрика: 06.17

Хонц З.

 

Аврорин А.Д., Аврорин А.В., Айнутдинов В.М., Баннаш Р., Белолаптиков И.А., Бруданин В.Б., Буднев Н.М., Данильченко И.А., Демидов С.В., Домогацкий Г.В., Дорошенко А.А., Дворницкий Р., Дьячок А.Н., Джилкибаев Ж.-А.М., Файт Л., Фиалковский С.В., Гафаров А.Р., Гапоненко К.В., Голубков К.В., Гресс Т.И., Хонц З., Кебкал К.Г., Кебкал О.Г., Конищев К.В., Коробченко А.В., Кошечкин А.П., Кошель Ф.К., Кожин А.В., Кулепов В.Ф., Кулешов Д.А., Миленин М.В., Миргазов Р.А., Осипова Э.А., Панфилов А.И., Паньков Л.В., Плисковский Е.Н., Розанов М.И., Шайбанов Б.А., Шейфлер А.А., Шелепов М.Д., Скурихин А.В., Суворова О.В., Таболенко В.А., Таращинский Б.А., Яковлев С.А., Загородников А.В., Зурбанов В.Л. «Ограничения Байкальского нейтринного телескопа НТ200 на сечения аннигиляции темной материи в карликовых сфероидальных галактиках и в галактике Большое Магелланово Облако» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 152, № 1, с. 97-109 (2017)

Проведен анализ нейтринных событий, зарегистрированных в глубоководном нейтринном эксперименте НТ200 в озере Байкал за пять лет наблюдений в направлении на темные карликовые галактики южной полусферы (dSphs) и на Большое Магелланово Облако (LMC). Этим анализом завершается цикл работ по данным НТ200 в поиске сигнала от аннигиляции темной материи в астрофизических объектах. Не обнаружено какого-либо значимого превышения в числе наблюдаемых событий относительно ожидаемого фона от атмосферных нейтрино во всех тестируемых направлениях – в двадцати двух галактиках dSphs и в галактике LMC. Для ансамбля из пяти отобранных карликовых галактик проведен комбинированный анализ данных методом максимального правдоподобия. Получено соответствие наблюдения нулевой гипотезе о присутствии только фоновых событий и установлены верхние пределы на 90% д.у. для сечений аннигиляции частиц темной материи с массой от 30 ГэВ до 10 ТэВ в нескольких каналах аннигиляции как в комбинированном анализе отобранного набора галактик, так и в анализе в направлении LMC. Наиболее сильные ограничения на уровне 7·10–21 см3/с были получены для направления на галактику LMC в канале аннигиляции в пару нейтрино

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 152, № 1, с. 97-109 (2017) | Рубрика: 18

Хоркин В.С.

 

Волошинов В.Б., Хоркин В.С., Кулакова Л.А. «Акустооптическая ячейка с использованием акустических волн в плоскости XZ монокристалла Теллура» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 157 (2017)

Представлено теоретическое описание и экспериментальное исследование акустооптического (АО) взаимодействия на продольных и сдвиговых акустических волнах в плоскости XZ монокристалла теллура. Для теоретического исследования акустических и акустооптических свойств создана компьютерная программа, позволяющая рассчитывать указанные свойства для произвольной плоскости кристаллов. На основе литературных данных о значениях упругих констант, об оптических свойствах кристалла, а также исходя из кристаллографического класса симметрии, в ходе численного анализа были определены скорости акустических волн в кристалле теллура. Для расчета были использованы усредненные значения независимых упругих констант: c11=3.76·1010 Па, c12=0.94·1010 Па, c13=2.88·1010 Па, c14=1.43·1011 Па, c33=7.85·1010 Па и c44=3.55·1010 Па. В случае расчета акустической задачи программа позволила получить сечения поверхности акустической медленности произвольной плоскостью. При анализе акустооптических свойств материала был проведен расчет углочастотных зависимостей в плоскости XZ кристалла, справедливый также и для произвольной плоскости АО взаимодействия. В работе теоретически определены скорости и поляризации акустических волн, распространяющихся в плоскости XZ монокристалла теллура, а также зависимости угла Брэгга от частоты ультразвука для акустических волн, распространяющихся вдоль оси X. Результаты теоретического анализа были использованы для создания акустооптических ячеек на продольной и сдвиговой акустических волнах. Эти ячейки были использованы при экспериментальном исследовании анизотропного акустооптического взаимодействия в теллуре на длине волны света λ=10.6 мкм. Методом эхо-импульсов были измерены скорости акустических волн в созданных АО ячейках для двух акустических мод: продольной волны, распространяющейся вдоль оси X со скоростьюv=2450 м/с и для сдвиговой волны, распространяющейся под углом α=4° к оси X со скоростью v=2700 м/с.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 157 (2017) | Рубрика: 06.17

Хохлов А.Р.

 

Аксентьева М.С., Гурбатов С.Н., Литвак А.Г., Панченко В.Я., Рубаков В.А., Садовничий В.А., Сергеев А.М., Собисевич А.Л., Сысоев Н.Н., Хохлов А.Р., Чупрунов Е.В., Щербаков И.А. «Олег Владимирович Руденко (к 70-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 187, № 10, с. 1143-1144 (2017)

25 сентября 2017 г. исполнилось 70 лет Олегу Владимировичу Руденко – выдающемуся физику, академику Российской академии наук, профессору Московского государственного ун-та им. М.В. Ломоносова, лауреату Государственных премий, заместителю главного редактора журнала «Успехи физических наук». О.В. Руденко внес всемирно признанный вклад в развитие нелинейной физики, акустики и ряда связанных с ними прикладных направлений; он обогатил науку значительными результатами в области физики нелинейных волн, лазерной физики, механики, геофизики, биомедицинской и подводной акустики.

Успехи физических наук, 187, № 10, с. 1143-1144 (2017) | Рубрика: 03

Хохлов Д.Д.

 

Зинин П.В., Мачихин А.С., Шурыгин А.В., Хохлов Д.Д. «Алгоритм вычисления пространственного распределения цветовой температуры на основе данных акустооптической видеоспектрометрии» Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 8-я междунар. конф., 21–23 сент. 2015 г., Суздаль, Россия. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 250-252 (2015)

In this paper, a method for the high temperature distribution measurement is described. It is based on the spectral imaging at a number of wavelengths and digital processing of images obtained. Experimental setup for the analysis of microscopic objects based on acousto-optical imager is developed. Calibration procedure and digital image processing algorithm are described. Synthesized 2-dimensional thermograms of real objects are shown.

Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 8-я междунар. конф., 21–23 сент. 2015 г., Суздаль, Россия. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 250-252 (2015) | Рубрика: 06.17

Хохлов Д.Д., Мачихин А.С., Батшев В.И., Рамазанова А.Г., Пичугина Ю.В. «Гиперспектральная эндоскопия на основе акустооптической фильтрации излучения» Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 10-я междунар. конф., 1–4 окт. 2017 г., Суздаль, Россия. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 265-266 (2017)

Эндоскопия является основным методом неразрушающего контроля труднодоступных объектов. Для получения дополнительной информации о свойствах наблюдаемых объектов и их классификации исследуют спектральные их свойства. Рассмотрен один из подходов к созданию гиперспектральных эндоскопических приборов – на основе акустооптической мнохроматизации излучения. Представлены схемы таких устройств с применением перестраиваемого акустооптического фильтра в канале подсветки и приёмном канале оптических эндоскопов. Описаны возможности применения данного подхода для видеоэндоскопических зондов.

Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 10-я междунар. конф., 1–4 окт. 2017 г., Суздаль, Россия. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 265-266 (2017) | Рубрика: 06.17

Мачихин А.С., Батшев В.И., Зинин П.В., Шурыгин А.В., Хохлов Д.Д., Пожар В.Э., Мартьянов П.С., Быков А.А., Боритко С.В., Троян И.А., Казаков В.А. «Акустооптический видеоспектрометр для измерения пространственного распределения температуры микрообъектов» Приборы и техника эксперимента, № 3, с. 100-105 (2017)

Описан видеоспектрометрический метод измерения пространственного распределения температуры микрообъектов с неравномерным распределением спектральной излучательной способности по поверхности. Разработан и изготовлен акустооптический видеоспектрометр, позволяющий измерять распределение температуры в диапазоне 500–5000 К с погрешностью ∼1% по поверхности объектов размером до 5 мм с пространственным разрешением 500×500 элементов. Экспериментально показана эффективность прибора для измерения пространственного распределения температуры вольфрамовой пластины при ее лазерном нагреве.

Приборы и техника эксперимента, № 3, с. 100-105 (2017) | Рубрика: 06.17

Хохлова В.

 

Юлдашев П., Аверьянов М., Хохлова В., Оливьер С., Блан-Бенон Ф. «Распространение нелинейных сферически расходящихся n-волн в среде с релаксацией» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 1. "Распространение акустических и гидродинамических волн", с. 33-35 (2006)

Экспериментально и теоретически исследуется распространение нелинейных ударных волн в однородной среде с релаксацией.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 1. "Распространение акустических и гидродинамических волн", с. 33-35 (2006) | Рубрики: 05.03 06.06

Хохлова В.А.

 

Андрияхина Ю.С., Синильщиков И.В., Карзова М.М., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Ускорение тепловой абляции биологической ткани с использованием ударно-волнового режима облучения» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 133-134 (2017)

Gредставлен численный алгоритм моделирования уравнения теплопроводности, оптимизированный для расчета температурного поля и объемных разрушений в биологической ткани, облучаемой мощным фокусированным ультразвуком. Исследован характер единичного воздействия на ткань для трех режимов облучения с разными пиковыми интенсивностями, но с одинаковой полной энергией пучка, которая достигается за счет различного времени облучения: гармонического режима, традиционного для ультразвуковой хирургии, и двух импульсно-периодических ударно-волновых режимов с различной пиковой интенсивностью. Рассчитаны распределения температуры и тепловой дозы, достигаемые за интервал времени между смещением фокуса терапевтической ультразвуковой решетки вдоль траектории облучения ткани. Показано, что использование ударно-волновых режимов облучения позволяет за времена нагрева порядка миллисекунд получать локальные тепловые разрушения ткани.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 133-134 (2017) | Рубрика: 13.01

Юлдашев П.В., Бобина А.С., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Моделирование нелинейных сфокусированных ультразвуковых пучков в теле человека с учетом плавных неоднородностей мягких тканей» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 55-56 (2017)

В настоящее время методы численного моделирования становятся необходимым инструментом при решении практических задач неинвазивной ультразвуковой хирургии. Для планирования протокола облучения, обеспечения эффективности и безопасности воздействия высокоинтенсивного сфокусированного ультразвукового пучка на ткань необходимы точные количественные данные о параметрах поля в месте воздействия. Прямыми экспериментальными методами получить такие данные практически невозможно, поэтому важную роль играет численный эксперимент, имитирующий клинические условия и максимальным образом включающий в себя данные измерений. Одной из основных моделей при описании ультразвуковых пучков большой интенсивности является уравнение Вестервельта, решения которого достаточно широко исследованы для случаев фокусировки в однородной среде. При распространении ультразвука в теле человека необходимо также учитывать пространственные неоднородности акустических параметров среды, такие как скорость звука, плотность, коэффициент нелинейности, а также частотно-зависимый закон поглощения различных мягких тканей. В данной работе уравнение Вестервельта было обобщено на случай описания нелинейных волн в среде с плавными неоднородностями. Был развит алгоритм численного моделирования полученного уравнения в предположении малости эффектов обратного рассеяния. Трехмерные пространственные распределения скорости звука и плотности в области торса человека восстанавливались на основе данных компьютерной томографии (КТ) и учитывались на каждом пространственном шаге сетки вдоль оси пучка с помощью единого комплексного множителя. Коэффициенты поглощения и нелинейности задавались путем сегментации КТ-изображений, выделении областей, занимаемых различными органами или тканями, и присвоения соответствующих этим типам органов либо тканей значений. С использованием полученных пространственных распределений акустических парамегров было проведено моделирование фокусировки ультразвукового пучка в область почки. В качестве примера рассматривалось поле одиночного излучателя в виде сферического сегмента с частотой f=1 МГц, радиусом а=5 см и фокусным расстоянием F=9 см. Показано, что наличие неоднородностей приводит к ухудшению качества фокусировки, заключающемся в смещении положения фокуса, уменьшении уровней давления и степени проявления нелинейных эффектов в фокусе, а также появлении дополнительных боковых лепестков. Рассмотренные эффекты могут затруднять реализацию терапевтического воздействия на ткань, особенно на большой глубине.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 55-56 (2017) | Рубрики: 13.03 15.02

Казова М.М., Юлдашев П.В., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Сравнение методов дирейтинга нелинейных ультразвуковых полей для медицинских диагностических датчиков» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 54-55 (2017)

В медицинских диагностических приложениях ультразвука важно уметь предсказывать параметры акустического поля в биологической ткани, а также оценивать значения теплового и механического индексов, ответственных за безопасное воздействие на ткань. Для оценки параметров поля в ткани используется дирейтинг – метод «переноса» результатов измерений параметров поля в воде на случай распространения диагностического импульса в биологической ткани, обладающей гораздо более сильным поглощением. В современных приложениях диагностического ультразвука используются импульсы достаточно большой амплитуды, при распространении которых сильно проявляются нелинейные эффекты. Дирейтинг нелинейных полей диагностического ультразвука является сложной задачей, поскольку низкий коэффициент усиления в фокусе приводит к тому, что взаимосвязанные эффекты нелинейности и поглощения важны на всем пути распространения волны от излучателя до фокуса и должны быть учтены в дирейтинге. В этом случае получить точные аналитические решения для переноса параметров поля не удается. В данной работе проведено сравнение двух приближенных методов дирейтинга – стандартного, в котором профиль давления волны в фокусе пучка в воде домножается на экспоненциальный множитель, описывающий поглощение в ткани, и нелинейного, где поглощение в ткани учитывается за счет понижения амплитуды волны на источнике. Исследование проводилось для ультразвуковых полей диагностической решетки РЫНрз С5-2 в широком диапазоне начальных амплитуд давления на излучателе; рассматривались случаи запитывания 16, 32, 40, 64 и 128 элементов решетки. Профили давления ультразвуковой волны в воде были измерены в эксперименте с помощью оптоволоконного гидрофона, а также получены в численном моделировании на основе трехмерного уравнения Вестервельта. Затем результаты, полученные с помощью двух методов дирейтинга, сравнивались с результатами точного моделирования нелинейного поля в биологической ткани с поглощением 0.5 Дб/см/МГц, зависящим от частоты по степенному закону с показателем 1.2. Были получены оценки точности двух методов для механического и теплового индексов. Так, было показано, что уровни пикового отрицательного давления, ответственного за значения механического индекса, более точно (до 10%) предсказываются методом нелинейного дирейтинга.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 54-55 (2017) | Рубрики: 14.03 15.01

Карзова М.М., Юлдашев П.В., Росницкий П.Б., Хохлова В.А. «Численные подходы к описанию нелинейных ультразвуковых полей медицинских диагностических датчиков» Известия РАН. Серия физическая, 81, № 8, с. 1028-1033 (2017)

Проведено сравнение двух теоретических моделей описания нелинейных фокусированных ультразвуковых полей, создаваемых диагностическим датчиком в виде конвексной решетки. Первая модель основана на использовании трехмерного уравнения Вестервельта и позволяет с высокой точностью описывать полную структуру поля, однако является ресурсоемкой и сложной в реализации с точки зрения численного моделирования. Во второй модели для оценки нелинейных эффектов в фокальной области пучка используется параболическое аксиально-симметричное уравнение Хохлова–Заболотской–Кузнецова (ХЗК), позволяющее в несколько сотен раз сократить время расчетов. Для постановки граничного условия в модели ХЗК определены радиус и фокусное расстояние круглого поршневого излучателя, поле на оси которого в линейном случае максимально точно аппроксимирует структуру реального поля в области фокуса. Показано, что параболическая модель позволяет достаточно точно описать пространственно-временную структуру поля вблизи фокуса на оси диагностического датчика, а также в плоскости электронной фокусировки пучка.

Известия РАН. Серия физическая, 81, № 8, с. 1028-1033 (2017) | Рубрики: 14.03 15.01

Юлдашев П.В., Цысарь С.А., Хохлова В.А., Свет В.Д., Сапожников О.А. «Виртуальный ультразвуковой сканер для исследования проблемы визуализации структур и сосудов головного мозга через кости черепа» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 130-131 (2017)

В настоящее время визуализация внутренних структур мозга осуществляется с помощью рентгеновской или магнитно-резонансной томографии. Однако за последние несколько лет всё большее внимание стало уделяться ультразвуковым методам транскраниальной визуализации. Проблема транкскраниальной визуализации заключается в сильном влиянии эффектов поглощения, реверберации и рефракции на прохождение диагностических импульсов через кости черепа. В результате возникают паразитные сигналы, маскирующие полезные сигналы от рассеивателей, расположенных за костью. Компенсация искажений возможна при использовании многоэлементных приёмо-излучающих двумерных решёток. Для теоретического исследования возможностей двумерных решёток при транскраниальной визуализации была разработана трехмерная компьютерная модель ультразвукового сканера. Модель основана на численном решении линейного волнового уравнения для неоднородной среды без учета сдвиговой упругости. В численном алгоритме используется представление полей давления, колебательной скорости и параметров среды в Фурье-пространстве, соответствующем обычным пространственным координатам. Компоненты колебательной скорости вычисляются на смещённых на полшага по времени и по пространству сетках. В численном эксперименте моделировалось построение ультразвукового изображения при помощи решетки размером 7x×0 мм, состоящей из 10000 квадратных элементов. Череп был представлен фантомом, одна сторона которого, обращенная к решетке, была плоской, а другая сторона содержала случайные неровности с амплитудой 1–5 мм. По акустическим свойствам фантом черепа был однородным с плотностью 1900 кг/м3 и скоростью звука 2500 м/с, что соответствует параметрам реальных черепных костей. За фантомом на расстоянии 3 см был помещен сферический рассеиватель диаметром 3 мм. Для создания диагностического пучка все элементы решетки одновременно излучали одинаковый импульс частотой 1 МГц и длительностью 2 периода. При помощи эхо-импульсного метода по первым двум отражениям был восстановлен профиль неровностей кости с целью использования этой информации для коррекции аберраций. Построение изображения рассеивателя проводилось методом сложения сигналов с учётом их задержек, используемым в традиционном B-режиме ультразвуковой визуализации. Для компенсации аберраций вычислялись задержки на пути луча, проведенного между рассеивателем и элементом решетки с учетом прохождения через фантом черепа. Показано, что построить изображение рассеивателя удается только в случае компенсации аберраций.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 130-131 (2017) | Рубрика: 15.01

Росницкий П.Б., Гаврилов Л.Р., Сапожников О.А., Высоканов Б.А., Хохлова В.А. «Возможности динамической фокусировки многоэлементных решеток для неинвазивной ультразвуковой хирургии с плотным заполнением поверхности элементами» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 135-136 (2017)

В современной медицине широко используются многоэлементные фазированные решетки для проведения неинвазивных, то есть без прямого хирургического вмешательства, операций по разрушению опухолей внутри тела человека [1]. Решетки состоят из большого количества независимых излучателей: элементов решетки, которые обычно располагаются на сферической оболочке. Варьирование амплитуд и фаз на элементах дает возможность электронного перемещения фокуса в сторону от центра кривизны. Кроме того, при облучении органов, закрытых ребрами, можно отключать некоторые элементы, чтобы избежать перегрева костей во время лечения. Однако отключение элементов ведет к значительной потере общей мощности, излучаемой решеткой, что является недопустимым для реализации метода механического разрушения опухолей (гистотрипсии с кипением), основанного на генерации высокоамплитудных ударных фронтов в фокусе [2]. Общая мощность решетки определяется в основном плотностью заполнения решетки элементами, которая обычно составляет около 60% [3]. Таким образом, основным механизмом увеличения мощности является увеличение поверхностной плотности заполнения Φ≪em>Sизлуч/Sобщ. Здесь Sизлуч – суммарная площадь всех элементов, Sобщ – площадь сферической чаши решетки. При этом элементы должны быть расположены по некоторому апериодическому закону во избежание побочных дифракционных эффектов, связанных с образованием решеточных максимумов при динамической фокусировке [4]. В работе предлагается метод апериодического заполнения решетки элементами с плотностью заполнения близкой к 100%. Метод базируется на использовании алгоритма, основанного на мозаике Вороного, который позволяет построить разбиение сферической поверхности решетки на многоугольные ячейки близкой площади [5]. При этом расположение ячеек не периодично и каждая ячейка мозаики (пятиугольник, шестиугольник или семиугольник) является элементом решетки. Несмотря на плотное и апериодическое заполнение, возникает вопрос о размерах области динамической фокусировки предложенной решетки по сравнению с распространенными на практике решетками, состоящими из круглых элементов. Для ответа на этот вопрос, в работе проведены расчеты полей при различных положениях фокуса для двух решеток с одинаковыми геометрическими размерами, площадями элементов и общими площадями излучающей поверхности. Первая из них – 512-элементная решетка со 100% заполнением поверхности элементами в форме ячеек Вороного, а вторая – существующая 256-элементная решетка ультразвуковой хирургии с 50% заполнением поверхности круглыми элементами, расположенными по виткам спирали [6] Численный расчет поля многоэлементных решеток в случае различных положений фокуса занимает значительное время. В связи с этим в работе развит аналитический подход для расчета дальнего поля плоского элемента в формепроизвольного выпуклого многоугольника. При этом поле решетки рассчитывалось как сумма полей всех ее элементов. Проведено сравнение пространственных областей электронного смещения фокуса для двух представленных решеток с учетом побочных эффектов уменьшения амплитуды давления в фокусе и образования решеточных максимумов. 1. Гаврилов Л.Р. Фокусированный ультразвук высокой интенсивности в медицине. М.: Фазис. 2013. 2. Khokhlova T.D., Canney M.S., Khokhlova V.A., Sapozhnikov O.A., Crum L.A., Bailey M.R. Controlled tissue emulsification produced by high intensity focused ultrasound shock waves and millisecond boiling // Journal of the Acoustical Society of America, 2011. V. 130. №. 5. P. 3498-3510. 3. Гаврилов Л.Р., Сапожников О.А., Хохлова В.А. Спиральное расположение элементов двумерных ультразвуковых терапевтических решёток как метод улучшения качества динамической фокусировки и повышения интенсивности в фокусе // Известия РАН. Сер. физическая. 2015. Т. 79, № 10. С. 1386-1392. 4. Ильин С.А., Юлдашев П.В., Хохлова В.А., Гаврилов Л.Р., Росницкий П.Б., Сапожников О.А. Применение аналитического метода для оценки качества акустических полей при электронном перемещении фокуса многоэлементных терапевтических решеток // Акуст. журн. 2015. Т. 61. № 1. С. 57-64. 5. Ries M., de Greef M., Ramaekers P., Moonen C.T. A phased array transducer based on fermat’s spiral // The 15th International Symposium on Therapeutic Ultrasound. 2015. 6. Khokhlova V.A., Yuldashev P.V., Rosnitskiy P.B., Maxwell A.D., Kreider W., Bailey M.R., and Sapozhnikov O.A. Design of HIFU transducers to generate specific nonlinear ultrasound fields // Physics procedia. 2016. V. 87. P. 132-138.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 135-136 (2017) | Рубрика: 15.02

Росницкий П.Б., Высоканов Б.А., Гаврилов Л.Р., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Возможности динамической фокусировки с помощью многоэлементных решеток с плотным заполнением поверхности элементами для использования в неинвазивной ультразвуковой хирургии» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Новые технологии неинвазивной ультразвуковой хирургии, основанные на использовании фазированных решеток и высокоамплитудных нелинейных режимов облучения, требуют обеспечения максимально достижимых интенсивностей ультразвука в фокусе. При заданной апертуре решетки и технических ограничениях на величину интенсивности на ее элементах едва ли не единственной возможностью повышения интенсивности в области фокуса становится максимально плотное расположение элементов на поверхности решетки. В данной работе разработан прототип такой решетки с элементами в виде многоугольников равной площади, со случайным расположением элементов и плотностью заполнения 100% без учета технологического зазора между элементами.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 15.02

Мездрохин И.С., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Моделирование дифракционных и нелинейных эффектов в сильно фокусированных ультразвуковых пучках с использованием широкоугольного параболического приближения» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 142-143 (2017)

Описан алгоритм численного моделирования ультразвукового пучка, создаваемого аксиально-симметричным излучателем, с использованием широкоугольного приближения теории дифракции. Проводится сравнение результатов моделирования для сильно фокусирующего излучателя, полученных на основе следующих моделей: решения дифракционной задачи с помощью интеграла Рэлея; параболического приближения теории дифракции; параболического приближения с модификацией граничного условия; широкоугольного приближения с использованием различных способов задания граничного условия.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 142-143 (2017) | Рубрика: 04.11

Бессонова О.В., Хохлова В.А. «Влияние начальной аподизации ультразвукового поля на нелинейно-дифракционные эффекты в мощных сфокусированных пучках» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 1. "Распространение акустических и гидродинамических волн", с. 24-26 (2006)

Численно исследуются процессы нелинейной фокусировки для двух предельных случаев поршневого (без аподизации) и гауссовского источников с целью предсказания и достижения предельных значений коэффициентов концентрации и предельных уровней различных параметров ультразвукового поля фокусирующих систем.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 1. "Распространение акустических и гидродинамических волн", с. 24-26 (2006) | Рубрика: 05.11

Бобкова С.М., Хохлова В.А. «Расчет пространственного распределения температуры в фокальной области ультразвукового излучателя для дистанционного контроля теплового воздействия на биологические ткани» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 7. “Спектроскопия, диагностика и томография неоднородных сред”, с. 78-80 (2006)

Для медицины представляет большой интерес проведение неинвазивных, т.е. без обычного хирургического вмешательства, операций при лечении онкологических заболеваний. Одним из способов решения этой задачи является облучение опухоли мощным фокусированным ультразвуком. Одной из самых важных проблем при этом является наблюдение в режиме реального времени за проведением подобных операций, визуализация облучаемой области и контроль температуры внутри нее.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 7. “Спектроскопия, диагностика и томография неоднородных сред”, с. 78-80 (2006) | Рубрики: 05.11 13.01

Мездрохин И.С., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Оценка точности численного описания дифракционных эффектов в сильно фокусированных ультразвуковых пучках с использованием различных параболических моделей и способов постановки граничного условия» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Описан алгоритм численного моделирования ультразвукового пучка, создаваемого аксиально-симметричным излучателем, с использованием широкоугольного приближения теории дифракции. Проводится сравнение результатов моделирования для сильно фокусирующего излучателя, полученных на основе следующих моделей: решения дифракционной задачи с помощью интеграла Рэлея; параболического приближения теории дифракции; параболического приближения с модификацией граничного условия; широкоугольного приближения с использованием различных способов задания граничного условия.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 05.11

Росницкий П.Б., Гаврилов Л.Р., Юлдашев П.В., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «О возможности применения многоэлементных фазированных решеток для ударно-волнового воздействия на глубокие структуры мозга» Акустический журнал, 63, № 5, с. 489-500 (2017)

Метод неинвазивной ультразвуковой хирургии с использованием многоэлементных фокусирующих фазированных решеток уже успешно применяется для разрушения опухолей и проведения нейрохирургических операций в глубоких структурах мозга человека. В то же время был выявлен ряд недостатков существующих систем, ограничивающих возможности их клинического использования: большие размеры решетки полусферической формы, невозможность ее механического перемещения относительно головы пациента, ограниченная область динамической фокусировки в области центра кривизны решетки и опасность перегрева черепа при тепловом воздействии. В работе исследуется возможность использования решеток с меньшими геометрическими размерами и меньшим углом раскрытия для реализации ударно-волновых режимов теплового и механического (гистотрипсия) воздействия на ткани мозга, что потенциально позволит преодолеть указанные недостатки и расширить возможности транскраниальной ультразвуковой хирургии. Задача рассматривается с учетом существующих на сегодняшний день технических ограничений по интенсивности на элементах решетки.

Акустический журнал, 63, № 5, с. 489-500 (2017) | Рубрики: 05.11 13.01

Цысарь С.А., Бобкова С.М., Крит Т.Б., Хохлова В.А., Андреев В.Г. «Измерение распределения температуры в фокальной области ультразвукового излучателя в фантомах биологической ткани» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 7. “Спектроскопия, диагностика и томография неоднородных сред”, с. 66-68 (2006)

Проведение измерений и контроля температуры в фокальной области греющего терапевтического ультразвукового излучателя является важной проблемой при проведении современных неинвазивных хирургических операций. Особенностью задачи является то, что нагрев ткани производится с помощью сфокусированного ультразвука до температур выше 70–90°С за короткое время 1–2 сек, при этом характерный размер нагреваемой области достаточно мал: от нескольких единиц до нескольких десятков кубических миллиметров. В работе предложен метод измерения температуры по измерению задержки зондирующего импульса, проходящего через нагретую область. Локальность измерения температуры обеспечивается фокусировкой пробного ультразвукового пучка в нагретую область. Сравнение результатов измерений по задержке зондирующего импульса осуществлялось с данными, полученными с использованием термопар, встроенных в образец. Измерения проводились в образце, изготовленном из полимерного материала (пластисол, производитель: MF manufacturing Co) теплофизические и акустические параметры которого близки к характеристикам мягкой биологической ткани.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 7. “Спектроскопия, диагностика и томография неоднородных сред”, с. 66-68 (2006) | Рубрика: 06.17

Андрияхина Ю.С., Синильщиков И.В., Карзова М.М., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Ускорение тепловой абляции биологической ткани с использованием ударно-волнового режима облучения» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Представлен численный алгоритм моделирования уравнения теплопроводности, оптимизированный для расчета температурного поля и объемных разрушений в биологической ткани, облучаемой мощным фокусированным ультразвуком. Исследован характер единичного воздействия на ткань для трех режимов облучения с разными пиковыми интенсивностями, но с одинаковой полной энергией пучка, которая достигается за счет различного времени облучения: гармонического режима, традиционного для ультразвуковой хирургии, и двух импульсно-периодических ударно-волновых режимов с различной пиковой интенсивностью. Рассчитаны распределения температуры и тепловой дозы, достигаемые за интервал времени между смещением фокуса терапевтической ультразвуковой решетки вдоль траектории облучения ткани. Показано, что использование ударно-волновых режимов облучения позволяет за времена нагрева порядка миллисекунд получать локальные тепловые разрушения ткани.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрики: 08.10 13.01

Хохол Д.

 

Волков И.М., Хохол Д., Кравцова А.С. «Физические параметры затменной системы V798 CEP» Астрономический журнал, 94, № 5, с. 436-446 (2017)

С помощью ПЗС-приемников впервые получены высокоточные UBVRI(RI)C кривые блеска недавно открытой затменной системы V798 Cep (P=16d.08, V=11m.8), которая включена в нашу программу изучения затменных систем со значительным эксцентриситетом. Получено фотометрическое решение кривых блеска и физические характеристики звезд-компонентов. Эксцентриситет орбиты оказался весьма значительным, e=0.437. Значение долготы периастра близко к 180°, что сильно затрудняет исследование апсидального вращения. Система, возможно, является иерархической.

Астрономический журнал, 94, № 5, с. 436-446 (2017) | Рубрика: 18

Храмов А.Е.

 

Москаленко О.И., Короновский А.А., Храмов А.Е. «Аналитическое исследование несимметричного генератора Ван дер Поля» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 2. "Нелинейная динамика", с. 12-13 (2006)

При помощи метода медленно меняющихся амплитуд проводится аналитическое исследование модели, описывающей физиологические процессы с использованием модифицированного автогенератора Ван дер Поля с квадратичной нелинейностью под внешним периодическим воздействием.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 2. "Нелинейная динамика", с. 12-13 (2006) | Рубрика: 04.11

Егоров Е.Н., Калинин Ю.А., Короновский А.А., Трубецков Д.И., Храмов А.Е. «Процессы образования и нестационарной динамики виртуального катода в нерелятивистском электронном потоке в тормозящем поле (двумерное приближение)» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секции 4–5. "Электроника, электродинамика, миллиметровые и террагерцовые волны", с. 21-23 (2006)

Приведены результаты численного моделирования процессов, происходящих в нерелятивистском электронном пучке в режиме образования ВК в пространстве взаимодействия с тормозящим полем, с учетом принципиально двумерных эффектов динамики заряженных частиц. Исследовалась физика образования ВК и нестационарная динамика заряженных частиц и ВК в целом. Исследования проводились с помощью двумерной самосогласованной численной модели.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секции 4–5. "Электроника, электродинамика, миллиметровые и террагерцовые волны", с. 21-23 (2006) | Рубрика: 17

Филатов Р.А., Калинин Ю.А., Храмов А.Е., Короновский А.А. «Влияние ионизации остаточных газов на динамику виртуального катода» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секции 4–5. "Электроника, электродинамика, миллиметровые и террагерцовые волны", с. 49-51 (2006)

Целью работы являлось теоретическое и экспериментальное исследование влияния ионизации остаточных газов на динамику ВК и характеристики генерации низковольтного виркатора. В работе рассматривается влияние ионизации остаточного газа в рабочей камере низковольтного виркатора на характеристики генерации и колебательные процессы в электронном пучке с ВК. Наличие положительных ионов приводит к вытеснению ВК из пространства взаимодействия и срыву СВЧ генерации в системе. Численный расчет хорошо совпадает с полученными экспериментальными данными.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секции 4–5. "Электроника, электродинамика, миллиметровые и террагерцовые волны", с. 49-51 (2006) | Рубрика: 17

Грубов В.В., Ситникова Е.Ю., Короновский А.А., Храмов А.Е. «Режим перемежаемости перемежаемостей в поведении характерных осцилляторных паттернов на эпилептической ЭЭГ» Труды школы-семинара “Волны-2015”. Секция “Спектроскопия, диагностика и томография”, с. 31-33 (2015)

стоящее время этот вопрос остается плохо изученным. Целью данной работы является исследование сложной частотно-временной динамики характерных осцилляторных паттернов на ЭЭГ животных с наследственной предрасположенностью к абсанс-эпилепсии (крысы линии WAG/Rij) с использованием методов, основанных на непрерывном вейвлетном преобразовании. Исследования проводились на 24-часовых записях ЭЭГ, полученных у шести крыс WAG/Rij.

Труды школы-семинара “Волны-2015”. Секция “Спектроскопия, диагностика и томография”, с. 31-33 (2015) | Рубрика: 17

Грубов В.В., Ситникова Е.Ю., Куровская М.К., Короновский А.А., Храмов А.Е. «Перспективы использования метода эмпирических мод и вейвлетного анализа для выявления проэпилептической активности на сигналах электроэнцефалллограмм» Труды школы-семинара “Волны-2016”. Секция “Спектроскопия и томография”, с. 19-22 (2016). 66 с.

Предложен метод анализа экспериментальных сигналов ЭЭГ, основанный на разложении по эмпирическим модам и вейвлетном анализе и направленный на выделение как нормальных сонных веретен, так и проэпилептических паттернов двух типов.

Труды школы-семинара “Волны-2016”. Секция “Спектроскопия и томография”, с. 19-22 (2016). 66 с. | Рубрика: 17

Попов П.В., Короновский А.А., Храмов А.Е. «Исследование индуцированной шумом синхронизации в пространственно-распределенной системе, описываемой уравнением Гинзбурга–Ландау» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 2. "Нелинейная динамика", с. 14-16 (2006)

Авторам представляется весьма интересным и важным провести исследование индуцированной шумом синхронизации в распределенной системе, демонстрирующей пространственно-временной хаос. В качестве модельной системы рассматривается система, описываемая уравнением Гинзбурга–Ландау. Данная модель распределенной автоколебательной системы, демонстрирующей пространственно-временные хаотические колебания, является удобным хорошо изученным объектом и часто используется в качестве базовой модели для исследования различных нелинейных явлений (в том числе и различных типов синхронизации) в связанных пространственно распределенных хаотических системах.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 2. "Нелинейная динамика", с. 14-16 (2006) | Рубрика: 04.17

Куровская М.К., Короновский А.А., Храмов А.Е. «Механизмы разрушения режима фазовой хаотической синхронизации в связанных осцилляторах» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 2. "Нелинейная динамика", с. 9-11 (2006)

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 2. "Нелинейная динамика", с. 9-11 (2006) | Рубрика: 04.01

Храмцов И.В.

 

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Храмцов И.В., Черенкова Е.С., Юдин М.А. «Экспериментальное исследование шума турбулентного вихревого кольца» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 30 (2017)

Представлены результаты экспериментальных исследований шума турбулентного вихревого кольца и его направленности. Эксперименты проводились в акустической заглушенной камере в лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа ПНИПУ. Вихревые кольца создавались с помощью поршневого генератора вихревых колец. По микрофонам, расположенным вблизи траектории вихревого кольца, определялись его скорость и положение. Измерены характеристики акустического дальнего поля вихревого кольца. Проведены эксперименты с ловушкой для вихревых колец и измерен фоновый шум. По сравнению спектров в экспериментах при наличии вихревого кольца и его отсутствии выделена частота, соответствующая характерной частоте излучения вихревого кольца. С помощью многомикрофонных решеток измерена азимутальная структура пульсаций давления дальнего поля пролетающего вихревого кольца. Проведено исследование зависимости характеристик акустического дальнего поля в зависимости от положения и скорости вихревого кольца. Результаты сравнивались с результатами предшествующих экспериментальных и теоретических исследований о проблеме излучения звука вихревым кольцом.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 30 (2017) | Рубрика: 04.11

Копьев В.Ф., Храмцов И.В., Черенкова Е.С., Пальчиковский В.В., Берсенев Ю.В. «Параметрическое исследование шума вихревых колец в заглушенной камере ПНИПУ» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 31 (2017)

Механизмы генерации шума интенсивными турбулентными течениями на данный момент являются недостаточно изученными. При этом основные физические закономерности должны проявляться уже в самых простых вихревых течениях. Примером такого течения может являться вихревое кольцо. Для исследования аэроакустических характеристик данного вихря авторами был спроектирован и создан специальный генератор вихревых колец, который позволяет создавать интенсивные вихревые кольца и, при этом, обладает низким уровнем структурного шума установки. Эксперименты проводились в заглушенной камере ПНИПУ, которая является единственной в мире установкой такого типа, оснащенной штатным генератором вихревых колец. В работе проводятся экспериментальные исследования по регистрации шума турбулентных вихревых колец, измерения траектории и скорости данных вихрей с помощью современных многоканальных акустических методов. Рассматриваются вихри разных размеров и скоростей, созданные с помощью сопловых насадков генератора вихревых колец размерами 30, 40 и 50 мм. Получены усредненные по ансамблю реализаций спектры для различных участков траектории движения вихревого кольца.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 31 (2017) | Рубрика: 04.11

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Храмцов И.В., Черенкова Е.С., Пальчиковский В.В., Берсенев Ю.В. «Параметрическое исследование шума вихревых колец различного диаметра» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 155-157 (2017)

Механизмы генерации шума турбулентными течениями на данный момент являются недостаточно изученными. Многие физические закономерности генерации шума могут быть исследованы на примере простых вихревых течений, к которым в определенном смысле можно отнести турбулентное вихревое кольцо. В работе экспериментально исследовался шум турбулентных вихревых колец. Измерения шума вихрей проводились в заглушенной камере Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа ПНИПУ. Для исследования аэроакустических характеристик вихревого кольца авторами был спроектирован и построен специальный малошумный генератор вихревых колец со сменным набором сопел. Рассматриваются вихри, созданные с помощью сопловых насадок генератора диаметром 30, 40 и 50 мм. Найдены скорости движения и усредненные по ансамблю реализаций спектры шума вихревых колец разных размеров и скоростей для различных участков траектории. Звуковое поле вихревых колец сосредоточено в узкой полосе частот для всех диаметров сопел, используемых в эксперименте. При этом основной пик при движении кольца смешается в низкочастотную область, а вихревые кольца большего диаметра излучают звук меньшей частоты.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 155-157 (2017) | Рубрики: 04.11 10.01

Федотов Е.С., Кустов О.Ю., Храмцов И.В., Синер А.А. «Расчетно-экспериментальное исследование работы интерферометра при высоких уровнях акустического давления» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 115-117 (2017)

В результате проведенных исследований разработана методика численного моделирования акустических процессов, происходящих в интерферометре с нормальным падением волн при высоких уровнях акустического давления, которая дает хорошее согласование с экспериментом по действительной и мнимой части импеданса и коэффициенту звукопоглощения в области рабочих частот образца.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 115-117 (2017) | Рубрика: 04.14

Копьев В.Ф., Пальчиковский В.В., Храмцов И.В., Кустов О.Ю., Ершов В.В., Черенкова Е.С. «Исследование аэроакустических характеристик струйной установки ПНИПУ» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 126-129 (2017)

Одним из путей снижения шума самолета является разработка эффективных мер по уменьшению шума струи авиационного двигателя. Ряд методов по реализации данной задачи может быть отработан на модельной турбулентной струе. Для проведения таких исследований в лабораторных условиях в первую очередь требуется наличие заглушенной камеры, где возможно проведение акустических измерений в условиях свободного поля. Требуется также экспериментальная установка, которая создает воздушный турбулентный поток в заглушенной камере. Эти объекты были созданы в Пермском национальном исследовательском политехническом университете в 2014–2016 гг. Акустические характеристики заглушенной камеры были определены в результате метрологических испытаний и показали, что заглушенная камера позволяет проводить акустические измерения для получения количественных результатов. Эти характеристики камеры позволяют исследовать также аэроакустические свойства струйной установки.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 126-129 (2017) | Рубрики: 08.11 08.14

Кустов О.Ю., Храмцов И.В., Федотов Е.С., Пальчиковский В.В., Синер А.А., Писарев П.В. «Разработка методики проектирования резонаторов звукопоглощающих конструкций на основе экспериментальных и численных исследований» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 32 (2017)

Предложена методика определения импеданса образца ЗПК на основе численного моделирования акустических процессов в интерферометре с нормальным падением волн, а также ее использование в структуре проектирования резонаторов звукопоглощающих конструкций. Численное моделирование основано на прямом решении системы уравнений Навье–Стокса (DNS) с учётом сжимаемости в осесимметричной и трехмерной постановках. Импедансы определены путем обработки результатов численного моделирования методом передаточной функции. Выполнено сравнение полученных результатов с результатами экспериментального исследования для уровней акустического давления 130–150 дБ. Отмечено хорошее количественное соответствие между ними.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 32 (2017) | Рубрика: 10.07

Храмцова Е.А.

 

Храмцова Е.А., Мороков Е.С., Григорьев Т.Е., Губарева Е.А., Сотниченко А.С., Куевда Е.В., Левин В.М., Петронюк Ю.С. «Импульсная ультразвуковая микроскопия материалов и объектов тканевой инженерии» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 135 (2017)

Представлены результаты экспериментального изучения возможностей применения импульсной акустической микроскопии для неинвазивной характеризации материалов и объектов тканевой инженерии. Изучены особенности визуализации акустическими методами нетканого матрикса, выполненного из тонких синтетических волокон полисульфона диаметром 4–8 мкм, а также нетканого материала на основе хитозана с толщиной волокон 100–400 нм. Предложены ультразвуковые методики для наблюдения объемной микроструктуры естественных тканевых матриксов, получаемых удалением клеточного содержимого из органов-доноров. Для отображения распределения мелкомасштабных структурных элементов в поперечных сечениях образцов тканевых матриксов развиты методики визуализации с применением динамической фокусировки внутри объекта и последующего полутонового отображения структуры – B/D (brightness-depth) методика. Результаты исследования позволяют предложить недоступные ранее методики характеризации объемной архитектуры материалов, используемых для создания тканевых матриксов, в т.ч. для оценки ориентированности волокон, степени их смачиваемости водными растворами, оценки размеров и структуры пор, ячеек матрикса.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 135 (2017) | Рубрики: 06.17 13.04

Храмцова Е.А., Мороков Е.С., Григорьев Т.Е., Губарева Е.А., Sotnichenko A.C., Куевда Е.В., Левин В.М., Петронюк Ю.С. «Импульсная ультразвуковая микроскопия материалов и объектов тканевой инженерии» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Представлены результаты экспериментального изучения возможностей применения импульсной акустической микроскопии для неинвазивной характеризации материалов и объектов тканевой инженерии. Изучены особенности визуализации акустическими методами нетканого матрикса, выполненного из тонких синтетических волокон полисульфона диаметром 4–8 мкм, а также нетканого материала на основе хитозана с толщиной волокон 100–400 нм. Предложены ультразвуковые методики для наблюдения объемной микроструктуры естественных тканевых матриксов, получаемых удалением клеточного содержимого из органов-доноров. Для отображения распределения мелкомасштабных структурных элементов в поперечных сечениях образцов тканевых матриксов развиты методики визуализации с применением динамической фокусировки внутри объекта и последующего полутонового отображения структуры – B/D (brightness–depth) методика. Результаты исследования позволяют предложить недоступные ранее методики характеризации объемной архитектуры материалов, используемых для создания тканевых матриксов, в т.ч. для оценки ориентированности волокон, степени их смачиваемости водными растворами, оценки размеров и структуры пор, ячеек матрикса.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрика: 06.17

Хроматов В.Е.

 

Хроматов В.Е. «Оценка влияния сверхзвукового потока на акустическое поле внутри фюзеляжных конструкций» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 126 (2017)

Bсследуется влияние аэродинамического давления на упруго-акустические колебания цилиндрических оболочек, находящихся в контакте со звукоизолирующим слоем, обтекаемых сверхзвуковым потоком газа и находящихся в поле случайных внешних сил. Дополнительное аэродинамическое давление учитывается по поршневой теории. Получены соотношения для спектральных плотностей и дисперсии перемещений точек срединной поверхности оболочки, дисперсии давлений акустической среды.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 126 (2017) | Рубрика: 08.14

Хроматов В.Е. «Оценка влияния сверхзвукового потока на акустическое поле внутри фюзеляжных конструкций» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Исследуется влияние аэродинамического давления на упруго-акустические колебания цилиндрических оболочек, находящихся в контакте со звукоизолирующим слоем, обтекаемых сверхзвуковым потоком газа и находящихся в поле случайных внешних сил. Дополнительное аэродинамическое давление учитывается по поршневой теории. Получены соотношения для спектральных плотностей и дисперсии перемещений точек срединной поверхности оболочки, дисперсии давлений акустической среды.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017) | Рубрики: 08.14 10.06

Хромова И.А.

 

Хромова И.А., Мельников Л.А. «Запрещенные зоны и дисперсионные характеристики мод в фотонно-кристаллических волокнах с жидко-кристаллическим заполнением» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 20-22 (2006)

Работа посвящена исследованию свойств фотонно-кристаллических волноводов с жидко-кристаллическим заполнением (ЖКФКВ), управление свойствами которых осуществляется за счет внешнего электрического поля, вызывающего переориентацию директоров молекул жидких кристаллов. Несмотря на перспективность использования фотонных кристаллов, заполненных жидкими кристаллами, к настоящему времени на базе таких структур созданы лишь работающие в достаточно медленном режиме переменные оптические аттенюаторы и фильтры. В настоящее время последовательный теоретический подход к вопросу о распространении электромагнитного излучения в подобных анизотропных волноведущих фотонно-кристаллических средах отсутствует, что затрудняет проектирование структур и их практическую реализацию. Данное исследование направлено на построение теории собственных волн в анизотропных фотонно-кристаллических волноводах, в том числе ЖКФКВ. В работе излагается векторная теория для анизотропных фотонно-кристаллических волноводов с произвольными геометрическими и материальными свойствами. В работе исследуются фотонно-кристаллические волокна, воздушные элементы оболочки в которых заполнены жидкими кристаллами, что позволяет добиться управляемой анизотропии материала. В различных типах жидких кристаллов (смектик, нематик, холестерик и др.) при различных условиях ориентация молекул может быть гомеотропной или же изменяться от точки к точке. Рассматриваются оба случая.

Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 20-22 (2006) | Рубрики: 06.02 06.14

Хрущёв В.В.

 

Хрущёв В.В. «Альтернативный набор определяющих констант для переопределения четырёх единиц международной системы единиц» Измерительная техника, № 7, с. 3-8 (2017)

Обсуждаются различные наборы констант, фиксированные значения которых могут быть выбраны для новых определений четырёх единиц (килограмма, моля, ампера и кельвина) Международной системы единиц (СИ). Предложено понятие « порядка константы» в заданной системе единиц. Рассмотрены критерии оптимального выбора определяющих констант, а также набор констант, который состоит из постоянных Планка ν, Авогадро NA, Больцмана k и магнитной проницаемости вакуума m0. Предложенный набор является альтернативным основному набору из ν, e, k, NA.

Измерительная техника, № 7, с. 3-8 (2017) | Рубрика: 14.09

Ху М.-Й.

 

Ху М.-Й., Чзан Ч.-Х. «Колебания льдины под действием импульса треугольной формы» Прикладная механика и техническая физика, 58, № 4, с. 163-170 (2017)

С использованием преобразований Ханкеля и Лапласа получено аналитическое решение задачи о движении льдины под действием импульса треугольной формы. Построены зависимости прогиба от времени при различных значениях физических и геометрических параметров задачи, а также распределение прогиба по пространственной координате.

Прикладная механика и техническая физика, 58, № 4, с. 163-170 (2017) | Рубрика: 07.14

Хубер Б.

 

Шематович В.И., Бисикало Д.В., Жерар Ж.К., Хубер Б. «Изменения в атмосфере Марса индуцированные авроральным высыпанием электронов» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 392-403 (2017)

Исследованы характерные авроральные события в атмосфере Марса, такие как открытые в наблюдениях c УФ-спектрометрами на борту КА ESA Mars Express и КА NASA MAVEN дискретные и диффузные авроральные свечения. В расчетах при помощи кинетической модели Монте-Карло переноса электронов получены функции распределения авроральных электронов по кинетической энергии и энергетические спектры восходящего и нисходящего потоков электронов. Данные характеристики потоков авроральных электронов позволяют рассчитать как вызываемые высыпанием изменения в атмосфере, так и наблюдаемые проявления авроральных событий на Марсе, в частности, интенсивности дискретных и диффузных авроральных свечений в УФ- и видимом диапазонах длин волн (Soret и др., 2016; Bisikalo и др., 2017; Gdrard и др., 2017). Для названных условий авроральных событий выполнен анализ и получены оценки вклада потоков высыпающихся электронов в нагрев и ионизацию атмосферы Марса. В численных расчетах показано, что в случае дискретных авроральных событий влияние остаточного магнитного поля планетной коры приводит к значительному росту восходящих потоков электронов, что вызывает снижение скоростей нагрева и ионизации атмосферного газа по сравнению с расчетами без учета остаточного магнитного поля. Показано, что перечисленные выше факторы влияния процессов высыпания авроральных электронов необходимо учитывать как в фотохимических моделях атмосферы Марса, так и при интерпретации наблюдений химического состава и его вариаций при помощи инструмента ACS на борту КА ExoMars.

Астрономический вестник, 51, № 5, с. 392-403 (2017) | Рубрика: 18