Юлдашев П.В., Мездрохин И.С., Хохлова В.А. «Моделирование высокоинтенсивных полей сильно фокусирующих ультразвуковых излучателей с использованием широкоугольного параболического приближения» Акустический журнал, 64, № 3, с. 318-329 (2018)

На основе широкоугольного параболического приближения построен новый численный алгоритм расчета линейных и нелинейных полей, создаваемых аксиально-симметричными ультразвуковыми излучателями. На примере одиночного сильно фокусирующего излучателя проведено сравнение результатов моделирования ультразвукового поля, полученных на основе уравнения Вестервельта, уравнения Хохлова–Заболотской–Кузнецова (ХЗК) с различными способами задания граничных условий и нелинейного широкоугольного параболического уравнения. Показано, что при сравнимой с уравнением ХЗК скорости численных расчетов использование широкоугольного параболического приближения позволяет получать решения для сильно фокусированных линейных и нелинейных ультразвуковых пучков гораздо более близкие по точности к решениям уравнения Вестер-вельта.

Швецов И.А., Щербинин С.А., Астафьев П.А., Мойса М.О., Рыбянец А.Н. «Численное моделирование и оптимизация акустических полей и конструкций фокусирующих ультразвуковых преобразователей высокой интенсивности» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 3, с. 405-408 (2018)

Недавние успехи в области физической акустики, методов визуализации и обработки изображений, пьезоэлектрических материалов и конструкций ультразвуковых преобразователей привело к появлению новых методов и аппаратуры для ультразвуковой диагностики, терапии и эстетической медицины, а также развитию традиционных и появлению новых областей применения. Одним из перспективных применений пьезокерамических и композиционных материалов являются ультразвуковые преобразователи для медицинской диагностической аппаратуры, в частности, фокусирующие преобразователи высокой интенсивности (HIFU). Настоящая статья посвящена разработке математических моделей, численному моделированию и оптимизации акустических полей таких преобразователей, выполненных из пористой сегнетопьезокерамики.

Сухорукова О.Б., Швецова Н.А., Рыбянец А.Н. «Численное моделирование акустических полей фокусирующих ультразвуковых преобразователей» Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС), № 3, с. 153-159 (2017)

Разработан новый метод прямого синтеза динамически фокусированных ультразвуковых полей, основанный на циклической генерации различных фокальных структур посредством одновременной подачи сигналов различной частоты на отдельные сектора сферически фокусирующих секторных преобразователей. Выполнены теоретические расчеты и численное моделирование структуры акустических полей для различных конфигураций секторов преобразователя и наборов возбуждающих частот. Определены оптимальные режимы возбуждения секторного фокусирующего преобразователя и условия формирования динамических фокальных структур. Рассмотрены возможные направления применения метода динамической фокусировки ультразвука высокой интенсивности – для ультразвуковой хирургии, терапии и косметологии.