Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Б

Бабешко В.А.

 

Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. «К проблеме исследования акустических и гидродинамических свойств среды, занимающей область в виде трехмерного прямоугольного клина» Прикладная механика и техническая физика, 60, № 6, с. 90-96 (2019)

Рассматривается граничная задача для трехмерного уравнения Гельмгольца в области, представляющей собой прямоугольный клин бесконечной протяженности. Строится точное решение этой граничной задачи в виде упакованного блочного элемента, необходимое для исследования более сложных, в том числе смешанных задач для блочных структур. Сопряжение упакованных блоков в блочную структуру осуществляется путем построения фактор-топологий топологических пространств блоков, отношениями эквивалентности являются межблочные граничные условия.

Прикладная механика и техническая физика, 60, № 6, с. 90-96 (2019) | Рубрика: 07.02

Бабешко О.М.

 

Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. «К проблеме исследования акустических и гидродинамических свойств среды, занимающей область в виде трехмерного прямоугольного клина» Прикладная механика и техническая физика, 60, № 6, с. 90-96 (2019)

Рассматривается граничная задача для трехмерного уравнения Гельмгольца в области, представляющей собой прямоугольный клин бесконечной протяженности. Строится точное решение этой граничной задачи в виде упакованного блочного элемента, необходимое для исследования более сложных, в том числе смешанных задач для блочных структур. Сопряжение упакованных блоков в блочную структуру осуществляется путем построения фактор-топологий топологических пространств блоков, отношениями эквивалентности являются межблочные граничные условия.

Прикладная механика и техническая физика, 60, № 6, с. 90-96 (2019) | Рубрика: 07.02

Бабкин В.И.

 

Бабкин В.И., Гулин А.И., Смагин А.Е., Галиев А.Л., Сухинец Ж.А. «Самонастраивающийся измеритель температуры газа ГТД на струйно-акустических датчиках» Авиакосмическое приборостроение, № 1, с. 3-13 (2020)

Рассматриваются методы и средства измерения температуры в газотурбинных двигателях. Предложена схема самонастраивающегося измерителя температуры, состоящая из двух каналов, содержащих струйные генераторы, пьезоэлектрические преобразователи и адаптивные селекторы для выделения информативной первой гармоники. Сигнал с датчиков корректируется схемой самонастройки, которая позволяет вычислить модельное значение температуры по косвенным параметрам. При разработке схемы использовался программный продукт Matlab Simulink, функционал которого позволил получить модель переходного процесса разработанной схемы. Представлены разработанный алгоритм работы самонастраивающегося измерителя температуры газа газотурбинного двигателя на струйно-акустических датчиках и результаты компьютерного моделирования, подтверждающие повышение быстродействия до 0,007 с.

Авиакосмическое приборостроение, № 1, с. 3-13 (2020) | Рубрика: 14.04

Багдасарян А.С.

 

Белянин А.Ф., Багдасарян А.С., Налимов С.А. «Пьезоэлектрические пленки AlN, выращенные реактивным ВЧ-магнетронным распылением» Наукоемкие технологии, 20, № 7, с. 25-34 (2019)

Постановка проблемы. Для изготовления устройств электронной техники перспективными являются слоистые структуры на основе веществ, характеризующихся комплексом уникальных свойств. К таким веществам относится AlN, который обладает свойством автоэлектронной эмиссии, является пьезоэлектрическим и широкозонным полупроводниковым материалом и имеет высокие твердость, теплопроводность, скорость звука, стабильность при высоких температурах. Для создания СВЧ-устройств акустоэлектроники в качестве пьезоэлектрика перспективен AlN, как материал, обладающий сильным пьезоэлектрическим эффектом. Основной фактор, определяющий достижение и воспроизводимость необходимых физико-химических свойств пленок AlN, в частности, пьезоэлектрических – это строение пленки. Для решения проблемы получения пленок с упорядоченным атомным строением перспективны методы распыления, в частности, магнетронное распыление, при применении которого нет ограничений по температуре синтеза и требований к материалу подложек. Недостатком выращивания пленок методом магнетронного распыления является получение многофазного материала, что требует тщательной отработки условий синтеза и контроля свойств получаемых веществ. Цель. Исследовать взаимосвязь условий синтеза пленок AlN с их строением и пьезоэлектрическими свойствами. Результаты. Методом реактивного ВЧ-магнетронного распыления на подложках аморфных и кристаллических материалов выращены пленки AlN толщиной от 10 нм до 10 мкм. Установлено, что пленки AlN состоят из рентгеноаморфной и аксиально текстурированной по <0001> кристаллической фаз. С использованием электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, энергетической дисперсионной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света изучено влияние условий синтеза на состав и строение пленок AlN. Показаны спектры комбинационного рассеяния света пленок AlN с различным содержанием и строением кристаллической фазы. Пьезоэлектрическую эффективность пленок определяли на макетах линий задержки на поверхностных акустических волнах. Практическая значимость. Понимание особенностей кристаллизации и фазовых превращений при выращивании пленок методами распыления способствует созданию слоистых структур с управляемыми значениями функциональных свойств и эксплуатационных характеристик. Показана возможность контролировать пьезоэлектрическую эффективность пленок AlN по спектрам комбинационного рассеяния света. Ключевые слова: пленки нитрида алюминия, магнетронное распыление, пьезоэлектрические материалы, устройства на поверхностных акустических волнах, спектроскопия комбинационного рассеяния света.

Наукоемкие технологии, 20, № 7, с. 25-34 (2019) | Рубрики: 04.11 04.14

Бадмаев Б.Б.

 

Дембелова Т.С., Макарова Д.Н., Бадмаев Б.Б., Вершинина Е.Д. «Исследование вязкоупругих свойств в суспензии наночастиц импедансным методом» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 89-90 (2019). 106 с.

Характерные особенности наносуспензий позволяют их использовать в создании микроэлектромеханических систем (МЭМС), при создании систем транспортировки тепловой энергии, в нанотехнологиях различного назначения, при разработке новых лекарственных препаратов, смазочных материалов, лаков и красок. Все это требует всесторонних исследований их физических и переносных свойств. В работе приведены результаты исследований низкочастотной (105 Гц) сдвиговой упругости коллоидной суспензии наночастиц диоксида кремния SiO2, с размерами наночастиц 100 нм в полиэтилсилоксановой жидкости ПЭС-2 (1,25 масс.%) импедансным (аналогичным методу Мэзона) методом. На горизонтальную поверхность пьезокварца в виде прямоугольного бруска наносится слой исследуемой жидкости. Размер пьезокварца составляет 35×12×6 мм3, масса 6,82 г., резонансная частота 72,3 кГц. При тангенциальных колебаниях пьезокварца на резонансной частоте слой жидкости испытывает деформации сдвига, и в ней распространяется сдвиговая волна. При полном затухании сдвиговой волны в толстом слое жидкости действительный Δf1 и мнимый Δf2 сдвиги резонансной частоты стремятся к предельным значениям. Если у исследуемой жидкости мнимый Δf2 и действительный Δf1 сдвиги частот равны, то жидкость ньютоновская. Если же Δf2>Δf1, то суспензия обладает сдвиговой упругостью. Результаты эксперимента показали, что предельное значение мнимого сдвига резонансной частоты для исследованной суспензии Δf1=12 Гц, а действительный сдвиг Δf1 пренебрежимо мал. Видно, что Δf2 намного больше Δf1. Это говорит о том, что испытуемая суспензия обладает низкочастотной сдвиговой упругостью при частоте эксперимента. Рассчитанные значения действительного модуля сдвига G1=0,22·105 Па. Дальнейшие исследования показали, что с увеличением размеров наночастиц модуль сдвига суспензии растет, а с увеличением концентрации уменьшается. Таким образом установлено, что коллоидные суспензии наночастиц обнаруживают низкочастотную сдвиговую упругость. Ключевые слова: наносуспензия, пьезокварц, колебания, модуль

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 89-90 (2019). 106 с. | Рубрики: 04.14 06.11

Баженова Л.А.

 

Баженова Л.А. «Влияние материала тела на излучение вихревого звука и вибрации при обдуве потоком воздуха.» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 49 (2019). 106 с.

Проведено исследование зависимости излучения вихревого звука и вибраций тела, вызванных пульсациями давления на теле, обтекаемом потоком воздуха. Расчет излучения и экспериментальные измерения проведены для стержней разных длин и диаметров, изготовленных из стали, сплавов олова, свинца, латуни и других. Показано, что материал стержней не влияет на излучение вихревого звука, в то время как сплав, из которого они изготовлены влияет на их вибрации самым существенным образом при разных скоростях потока воздуха.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 49 (2019). 106 с. | Рубрика: 08.15

Базарова С.Б.

 

Симаков И.Г., Гулгенов Ч.Ж., Базарова С.Б. «Акустоэлектрический метод определения диэлектрических свойств жидкости в граничной фазе» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 30-31 (2019). 106 с.

Рассмотрены особенности распространения поверхностных акустических волн в динамически равновесной системе «пьезоэлектрическая подложка–адсорбционный граничный слой–парогазовая среда». Продемонстрирована возможность применения поверхностных акустических волн в качестве инструмента исследования диэлектрических свойств жидкости в граничной фазе. В результате воздействия силового поля твердой поверхности структура жидкости в граничной фазе модифицирована, соответственно изменены её диэлектрические свойства. Время диэлектрической релаксации жидкости в граничной и объемной фазе существенно отличаются. Показано, что частотная зависимость диэлектрических характеристик адсорбированной воды хорошо согласуется с уравнением Дебая. Представленный в работе метод может успешно дополнять существующие методы исследования диэлектрических характеристик граничных слоев жидкостей и релаксационных процессов в них.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 30-31 (2019). 106 с. | Рубрика: 06.13

Симаков И.Г., Гулгенов Ч.Ж., Базарова С.Б. «Акустическое исследование изобары адсорбции паров воды на поверхности ниобата лития» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 89 (2019). 106 с.

Изучено влияние температуры адсорбента на динамику процесса адсорбции паров воды на поверхности звукопровода из ниобата лития. В результате адсорбции пара на поверхности ниобата лития формируется слой воды в граничном состоянии. Акустические свойства граничной воды и толщина адсорбционного слоя зависят от температуры. Показано, что параметры поверхностных акустических волн (ПАВ), в силу выше перечисленных причин, зависят от температуры и динамики адсорбционного процесса. При температуре адсорбента ∼60°C адсорбционный слой практически отсутствует. Обнаружено, что время задержки ПАВ при охлаждении адсорбирующей поверхности уменьшается, достигает минимального значения и затем увеличивается. В точке минимума температурный коэффициент времени задержки ПАВ равен нулю. Охлаждение адсорбирующей поверхности, с одной стороны, приводит к увеличению скорости ПАВ в результате уменьшения размера звукопровода и изменения акустических параметров ниобата лития. С другой – к уменьшению скорости ПАВ под действием адсорбционного слоя. Из анализа температурного изменения скорости ПАВ получена изобара адсорбции водяного пара.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 89 (2019). 106 с. | Рубрики: 06.01 06.20

Байдаков Г.А.

 

Полников В.Г., Байдаков Г.А. «Особенности профилей течений, потока импульса и скорости диссипации турбулентности в ветро-волновом канале» Процессы в геосредах, № 3, с. 376-393 (2019)

Рассматриваются вертикальные профили средних горизонтальных течений U(z), вертикальных потоков импульса Tw(z) и скорости диссипации турбулентности (СДТ) e(z)в верхнем слое воды (ВСВ), и проводится их совместный анализ. Для этого используются данные лабораторных измерений, выполненных в ветро-волновом канале ИПФ РАН, которые соответствуют условиям сильного ветра и обрушивающихся ветровых волн. Профили течений и потоков импульса рассчитывались для х- и z-компонент скорости, на пяти горизонтах в ВСВ, при четырех различных значениях ветра. Для совместного анализа привлекались эмпирические оценки e(z), полученные по тем же данным как и ранее. Установлено заметное увеличение скорости течений U(z) по сравнению со значениями U(z) в отсутствие волн, значительное уменьшение потока импульса в воде Tw(z) по сравнению с таковым в воздухе Ta(z), в) существенное затухание Tw(z) с глубиной вида Tw(z)∼1/z2. Указанные аномалии профилей U(z) и t(z)в ВСВ анализируются совместно с установленной ранее закономерностью спадания СТД с глубиной вида s(z)∼1/z2 с целью поиска интерпретации перечисленных результатов.

Процессы в геосредах, № 3, с. 376-393 (2019) | Рубрика: 07.10

Байкова А.Т.

 

Бобылев В.В., Байкова А.Т. «Поиск шаровых и рассеянных звездных скоплений с возможной эволюционной связью» Астрофизический бюллетень, 74, № 1, с. 31-44 (2019)

По большой выборке из 133 галактических шаровых скоплений с измеренными пространственными скоростями получена новая оценка частоты ударов шаровых скоплений о плоскость Галактики, которая составляет 3 события за 1 млн лет. Наши расчеты с привлечением новых кинематических данных не подтверждают известную гипотезу о возможности возникновения рассеянного звездного скопления Stephenson 2 после прохождения через галактический диск массивного шарового скопления ω Cen. Также не находит подтверждения известная гипотеза о том, что шаровое скопление NGC 6397 могло инициировать образование рассеянного звездного скопления NGC 6231. Впервые найдены шесть шаровых скоплений, пересечение плоскости Галактики которыми могло привести к формированию рассеянного звездного скопления. Это шаровые скопления NGC 104, NGC 2808, NGC 6362, NGC 6540, NGC 6749 и NGC 6752. Для каждого из них указаны одно или несколько рассеянных звездных скоплений, возможно, образовавшихся по такому сценарию. Наиболее интересными с нашей точки зрения являются пары NGC 104–Ruprecht 129 и NGC 6362–Pismis 11.

Астрофизический бюллетень, 74, № 1, с. 31-44 (2019) | Рубрика: 18

Бакланов В.С.

 

Бакланов В.С. «Эволюция авиационных двигателей нового поколения и структурный шум» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 104-105 (2019). 106 с.

Для турбовентиляторныхдвигателей нового поколения характерна повышенная степень двухконтурности – 9–12. Самолеты, оснащенные этими двигателями, успешно выполняют новые стандарты шума на местности (гл. 14 ИКAO), обеспечивают снижение вредных выбросов и существенное (12–15%) повышение топливной эффективности. Опыт эксплуатации этих двигателей показал, что произошло существенное перераспределение источников шума. При значительном снижении шума струи двигатель остается основным источником шума, но теперь это шум вентилятора как в передней, так и в задней полусферах. Повышенная степень двухконтурности двигателя приводит не только к значительному увеличению акустической мощности вентилятора, но и к изменению спектра шума. С увеличением диаметра вентилятора концы лопаток вращаются со сверхзвуковой скоростью, генерируя ударные волны. Взаимодействие ударных волн с колесом вентилятора образует полигармонический ряд дискретных составляющих вокруг основных частот следования лопаток (первая и вторая гармоники), отличающихся на частоту вращения вала вентилятора, названный «пилообразным шумом». Одна из необходимых мер борьбы с ударными волнами – снижение окружной скорости вентилятора, что требует снижения частоты вращения вала вентилятора. Вибрационный спектр турбовентиляторных двигателей существенно расширяется со сдвигом в низкочастотный диапазон вследствие пониженной частоты вращения ротора вентилятора (особенно в случае применения редуктора). Эти составляющие и будут определять спектр динамического воздействия двигателей, передаваемый через узлы крепления на конструкцию планера. Для планера современного самолета характерно наличие нескольких десятков собственных форм колебаний в низкочастотной части спектра (изгибных и крутильных форм колебаний фюзеляжа, крыла, стабилизатора и других элементов конструкции планераа.. Взаимодействие некоторых из них с возмущающим воздействием силовой установки может привести к генерированию в кабинах самолетов дискретных низкочастотных составляющих шума высокого уровня. Акустическое поле гермокабины претерпевает существенное изменение с применением двигателей большой двухконтурности. Решение проблем структурного шума низкочастотной части спектра потребует создания нового крепления двигателей (видимо, с встроенными низкочастотными блоками виброизоляции). Ключевые слова: турбовентиляторный двигатель, двухконтуность, спектр, структурный шум

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 104-105 (2019). 106 с. | Рубрики: 08.14 10.06

Бакланов В.С., Голубев А.Ю., Потокин Г.А. «Определение уровней акустических нагрузок в кабине сверхзвукового самолета» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 47 (2019). 106 с.

Проведенные исследования по определению акустических нагрузок в носовой части сверхзвукового самолета (в условиях наземных гонках двигателей) на различных режимах их работы показали, что суммарный уровень шума в носовой части самолета включая кабину экипажа, при максимальных режимах работы двигателей существенно ниже требований ГОСТ РВ 20.39.304-98. Спектральный анализ полученных данных по измерению шума в носовой части самолета позволил выделить основные составляющие акустических нагрузок, которые определяются как воздействием акустического поля вентилятора и струи, так и структурным шумом, передаваемым по конструкции, от вибрационного воздействия двигателей и струи. Ключевые слова: акустические нагрузки, наземные гонки двигателей, вибрационное воздействие

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 47 (2019). 106 с. | Рубрика: 11.03

Балабин Ю.В.

 

Маурчев Е.А., Балабин Ю.В., Германенко А.В., Михалко Е.А., Гвоздевский Б.Б. «Расчет скорости ионизации вещества атмосферы земли протонами галактических и солнечных космических лучей» Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 81-88 (2019)

Рассматривается прикладное использование модуля программного комплекса RUSCOSMICS (http://ruscosmics.ru), предназначенного для моделирования прохождения частиц первичных космических лучей (КЛ) через атмосферу Земли и сбора информации о характеристиках их вторичной компоненты. Представлены результаты, полученные для потоков протонов с энергетическими распределениями, соответствующими дифференциальным спектрам галактических КЛ (ГКЛ) и солнечных КЛ (СКЛ) во время событий наземного возрастания (ground level enhancement, GLE) интенсивности КЛ GLE65 и GLE67. В статье рассматриваются принцип реализации геометрии атмосферы Земли в модели, данные для ее параметризации, а также приводится описание генератора первичных частиц. Представлены типовые энергетические спектры электронов, полученные при расчетах с использованием спектра ГКЛ во время минимума солнечной активности и GLE65, позволяющие количественно оценить вклад протонов СКЛ в увеличение потоков вторичных КЛ. Приводятся также высотные зависимости скорости ионизации в случае ГКЛ и обоих GLE для двух значений жесткости геомагнитного обрезания. В заключение подводятся итоги и обсуждаются перспективы будущих исследований.

Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 81-88 (2019) | Рубрика: 18

Балакший В.И.

 

Балакший В.И., Купрейчик М.И., Манцевич С.Н. «Секционированные пьезопреобразователи в акустооптических устройствах» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 75-76 (2019). 106 с.

В настоящее время секционированные пьезопреобразователи широко применяются в прикладной акустооптике. Их достоинством является то, что все секции преобразователя оказываются включенными последовательно, что значительно облегчает задачу согласования преобразователя с генератором электрических колебаний на высоких частотах. Как еще одно достоинство рассматривается возможность управлять каждым излучателем ультразвука по отдельности. Наиболее простыми вариантами акустооптических (АО) устройств с секционированными преобразователями являются ячейки с одинаковыми секциями, возбуждаемыми синфазно или антифазно. В последнем случае диаграмма направленности преобразователя содержит два основных максимума, расположенных симметрично относительно нормали к плоскости преобразователя. При изменении частоты ультразвука эти максимумы сканируют по углу, что позволяет расширить частотный диапазон АО взаимодействия при изотропной дифракции света. В случае анизотропной дифракции ситуация существенно усложняется из-за сложного характера частотной зависимости углов Брэгга. Каждая из кривых брэгговских углов расщепляется на две, отстоящие от исходной на расстояние, определяемое периодом и частотой ультразвука. Установленные в работе особенности анизотропного АО взаимодействия в пространственно периодическом акустическом поле, создаваемом фазированной решеткой пьезопреобразователей с антифазным возбуждением соседних секций, открывают перспективы для разработки АО приборов нового типа для управления неполяризованным оптическим излучением, в частности, модуляторов и дефлекторов световых пучков. Расчет таких устройств выполнен для АО кристаллов парателлурита (ТеО2) и ниобата лития (LiNbO3). 1. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики. – М.: Радио и связь, 1985. 2. Coquin G.A., Griffin J.P., Anderson L.K. Wide-band acoustooptic deflectors using acoustic beam steering. // IEEE Trans. Son. Ultrason., 1970, v. SU-17, № 1, pp. 34-40. 3. Антонов С.Н., Вайнер А.В., Проклов В.В., Резвов Ю.Г. Расширение углового диапазона сканирования акустооптического дефлектора с двухэлементным фазированным пьезопреобразователем. // ЖТФ, 2013, т. 83, № 9, с. 108-113.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 75-76 (2019). 106 с. | Рубрика: 06.17

Барабанов С.И.

 

Николенко И.В., Крючков С.В., Барабанов С.И., Волков И.М. «Телескопы Симеизской обсерватории ИНАСАН: сегодняшнее состояние и перспективы» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 85-92 (2019)

Приведен обзор телескопов, имеющихся на Симеизской обсерватории ИНАСАН, и перспективы их развития.

Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 85-92 (2019) | Рубрика: 18

Мусаев Ф.А., Барабанов С.И., Сергеев А.В. «Многомодовый спектрограф фокуса Кассегрен (MMCS) телескопа Zeiss-2000 обсерватории Пик Терскол» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 158-169 (2019)

Представлено детальное описание многомодового спектрометра фокуса Кассегрен (Multi Mode Cassegrain Spectrometer (MMCS)) 2-м телескопа на пике Терскол. Спектрометр состоит из заменяемых модулей, что позволяет при необходимости переходить от одной спектральной моды к другой в течение наблюдательной ночи. На спектрометре реализованы четыре спектральные моды в видимом диапазоне длин волн: призменный вариант (R=100), классический вариант (R=1500), квазиэшелльная мода (R=5000), эшелле мода (R=13500). Для всех этих мод проницающая способность близка к теоретически предельной звездной величине с отношением сигнал/шум не менее 10. Приводятся особенности устройства спектрометра, характеристики различных мод, примеры получаемых спектров и примеры решения с его помощью некоторых астрофизических задач.

Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 158-169 (2019) | Рубрика: 18

Барабанов С.И., Волков И.М., Кравцова А.С., Николенко И.В., Крючков С.В. «Фотометрические исследования АСЗ в ИНАСАН в 2008–2010 гг ..» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 278-286 (2019)

Представлены результаты фотометрических измерений астероидов 2002 NP1, 5786 Talos и астероида группы кентавров 2005 WY3, проведенные в 2008–2010 гг. на Симеизском 1-м телескопе ИНАСАН на г. Кошка. Получено наиболее точное значение периода 2002 NP1 равное 0.24626 дня, показатель его цвета V–Rc = 0.55; определен таксономический класс Q астероида 5786 Talos; найдена переменность блеска 2005 WY3, связанная с его осевым вращением и предположены наиболее вероятные значения периода вращения в 0.83 или 0.62 дня.

Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 278-286 (2019) | Рубрика: 18

Барсуков Р.В.

 

Хмелев В.Н., Цыганок С.Н., Барсуков Р.В., Хмелев М.В. «Выбор ультразвукового аппарата для повышения эффективности технологических процессов» Приборы, № 12, с. 7-12 (2019)

Представлены созданные коллективом разработчиков ультразвуковые аппараты, предназначенные для повышения эффективности различных технологических процессов при проведении лабораторных исследований и организации новых производств. Показано, что определение оптимальных режимов и условий ультразвукового воздействия позволяет осуществлять выбор аппаратов по рабочим частотам и интенсивностям воздействия, а обеспечение необходимых условий масштабирования и автоматического обеспечения оптимальных режимов и условий воздействия обеспечивает простой переход от лабораторных исследований к реализации процессов в промышленных масштабах при организации крупнотоннажных производств.

Приборы, № 12, с. 7-12 (2019) | Рубрика: 06.23

Педдер В.В., Попов С.П., Косёнок В.К., Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Шкуро Ю.В., Педдер А.В., Нестеров В.А., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н., Мизиряк Е.В., Минаева В.Ю., Сургутскова И.В. «Возможности озон/NO-ультразвуковой дезинтеграции клетчатки шеи для профилактики повреждений нервных стволов при лимфодиссекции в хирургическом лечении рака щитовидной железы» Южно-Сибирский научный вестник, № 4-2, с. 54-64 (2019)

Хирургические методы лечения рака щитовидной железы (ЩЖ) часто сопровождаются после-операционными осложнениями из-за хирургической препаровки клетчатки, не исключающей возможности повреждения нервных стволов. В процессе лимфодиссекции по поводу метастазов рака ЩЖ в лимфоузлах шеи наиболее часто повреждается возвратный нерв. В работе показана возможность снижения опасности повреждений нервных стволов при выделении их из клетчатки анатомических областей шеи у больных с распространённым раком ЩЖ, за счёт применения специализированных волноводов-инструментов. Для снижения числа послеоперационных осложнений, ими реализуется этап ультразвуковой контактной дезинтеграции клетчатки шеи на протяжении нервного ствола возвратного нерва, в области лимфодиссекции, осуществляемой в кавитирующей среде озон/NO-содержащих и иных лекарственных веществ с последующим стимулированием репаративной регенерации тканей в области лимфодиссекции, комплексом физических и физикохимических факторов.

Южно-Сибирский научный вестник, № 4-2, с. 54-64 (2019) | Рубрики: 13.01 15.02

Бархатов Н.А.

 

Бархатов Н.А., Ревунова Е.А., Романов Р.В., Бархатова О.М., Ревунов С.Е. «Исследование связи параметров локализации солнечных источников магнитных облаков с их характеристиками и суббуревой активностью» Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 70-80 (2019)

Предложена методика локализации и определения ориентации протяженных солнечных источников магнитных облаков по данным коронографов и фотографиям фотосферы инструментов EIT и MDI космической миссии SOHO. При оценке вероятности формирования магнитных облаков для них использована простая цилиндрическая бессиловая модель. Установлено, что протяженные источники, имеющие небольшой наклон к солнечному экватору и находящиеся на краях солнечного диска, в отличие от непротяженных и сильно наклоненных, имеют возможность сгенерировать расширяющиеся облака, которые с высокой вероятностью могут достигнуть магнитосферы, как и облака от источников вблизи нулевого меридиана и низких широт. Определена зависимость экстремальных значений суббуревой активности по индексу AL от параметров анализируемых солнечных источников в интервалы воздействия на земную магнитосферу магнитных облаков. Отмечено отсутствие суббурь, ассоциированных с протяженными источниками вне диапазона гелиоширот ∼5–20°. Установленные связи координат солнечного источника с геомагнитной активностью как оболочки, так и тела магнитного облака согласуются с наиболее вероятным распределением магнитоактивных областей на солнечном диске.

Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 70-80 (2019) | Рубрика: 18

Бархатова О.М.

 

Бархатов Н.А., Ревунова Е.А., Романов Р.В., Бархатова О.М., Ревунов С.Е. «Исследование связи параметров локализации солнечных источников магнитных облаков с их характеристиками и суббуревой активностью» Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 70-80 (2019)

Предложена методика локализации и определения ориентации протяженных солнечных источников магнитных облаков по данным коронографов и фотографиям фотосферы инструментов EIT и MDI космической миссии SOHO. При оценке вероятности формирования магнитных облаков для них использована простая цилиндрическая бессиловая модель. Установлено, что протяженные источники, имеющие небольшой наклон к солнечному экватору и находящиеся на краях солнечного диска, в отличие от непротяженных и сильно наклоненных, имеют возможность сгенерировать расширяющиеся облака, которые с высокой вероятностью могут достигнуть магнитосферы, как и облака от источников вблизи нулевого меридиана и низких широт. Определена зависимость экстремальных значений суббуревой активности по индексу AL от параметров анализируемых солнечных источников в интервалы воздействия на земную магнитосферу магнитных облаков. Отмечено отсутствие суббурь, ассоциированных с протяженными источниками вне диапазона гелиоширот ∼5–20°. Установленные связи координат солнечного источника с геомагнитной активностью как оболочки, так и тела магнитного облака согласуются с наиболее вероятным распределением магнитоактивных областей на солнечном диске.

Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 70-80 (2019) | Рубрика: 18

Басакина С.С.

 

Комиссаров П.В., Борисов А.А., Басакина С.С., Лавров В.В. «Усиление взрывной волны подводного взрыва металлизированного заряда в направлении пузырькового канала в сплошной воде» Химическая физика, 38, № 8, с. 12-23 (2019)

Представлены результаты экспериментальных исследований подводных взрывов идеально и неидеально детонирующих зарядов в сплошной воде и в воде, содержащей пузырьки воздуха. Заряды весом до 50 г были взорваны в металлическом резервуаре, заполненном водой. Регистрировались параметры волн сжатия в воде. Показан эффект направленного распространения взрывной волны в воде вдоль канала, заполненного пузырьками воздуха. Также обсуждается механизм неидеальных взрывов высокометаллизированных составов в воде, в том числе взрывы в пузырьковой среде.

Химическая физика, 38, № 8, с. 12-23 (2019) | Рубрика: 07.13

Батаев В.А.

 

Степанова Л.Н., Батаев В.А., Чернова В.В. «Определение связи структуры образцов из углепластика с параметрами сигналов акустической эмиссии при одновременном статическом и тепловом нагружении» Контроль. Диагностика, № 11, с. 4-13 (2019)

Исследованы влияния положительных (+20 ÷ +100°C) и отрицательных (–20 ÷ –80°C) температур и статической нагрузки на информативные параметры (структурный коэффициент, парциальную энергию, локацию) сигналов акустической эмиссии (АЭ). Проведены испытания образцов из углепластика Т 800, выполненных из девяти монослоев с укладкой [±45/90/О3/90/±45], размером 600×100×0,9 мм с концентратором напряжений в виде отверстия диаметром 12 мм. С использованием фрактографии анализировалась связь изменения структуры углепластика с информативными параметрами сигналов АЭ. Расслоению углепластика при одновременном воздействии статической нагрузки и температуры от –80 до –20°С и от +60 до +100°С соответствовало увеличение структурного коэффициента и парциальной энергии, что вызывало смещение энергии сигналов АЭ в диапазон частот 125–250 кГц. При тех же статических нагрузках, но температурах +20 и +40°С информативные параметры принимали минимальное значение, что означало смещение энергии в диапазон частот 250–500 кГц, наблюдалось выкрашивание матрицы и разрыв волокон без расслоения углепластика. Обнаружение нарушения структуры углепластика по информативным параметрам сигналов АЭ уменьшает риск появления аварийных ситуаций в процессе эксплуатации композиционных конструкций.

Контроль. Диагностика, № 11, с. 4-13 (2019) | Рубрика: 14.04

Бахолдин А.В.

 

Кукушкин Д.Е., Бычков В.Д., Сазоненко Д.А., Бахолдин А.В., Васильев В.Н. «Оценка эффективности cтокс-поляриметра с различными анализаторами поляризации» Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 336-344 (2019)

В настоящее время поляриметрические исследования в астрономии приобрели огромное значение. С их помощью изучаются магнитные поля звезд, определяется ориентация орбит экзопланет, эффекты отражения в атмосферах звезд и аккреционных дисках и многое другое. В статье представлен расчет оптических схем стокс-поляриметров с различными поляризационными анализаторами. Приведена сравнительная оценка пропускания поляриметров с призмой Волластона и с модифицированной призмой Фостера в качестве поляризационных анализаторов. Оценка пропускания производилась для разных форм прямоугольных выходных щелей и расстояний между ними в двух спектральных диапазонах. Приведены рекомендации по условиям использования призм Волластона и Фостера в стокс-поляриметрах, предназначенных для астрофизических исследований.

Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 336-344 (2019) | Рубрика: 18

Сазоненко Д.А., Кукушкин Д.Е., Вознесенская А.О., Бахолдин А.В. «Расчет астрономического спектрографа на базе плоской отражательной дифракционной решетки» Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 345-351 (2019)

Представлена методика расчета спектрографа для астрофизических исследованийна основе базовых входных и выходных параметров оптическойсистемы. В рамках предложеннойметодики можно определить основные характеристики компонентов спектрографа: фокусное расстояние коллиматора, фокусное расстояние проекционнойкамеры, угол блеска решетки, частоту решетки. В качестве базовых используются следующие параметры: необходимое спектральное разрешение, исследуемыйспектральныйдиапазон, входная апертура спектрографа, высота приемника по направлению дисперсии, доступная длина дифракционнойрешетки. Исходя из расчетного значения увеличения оптическойсистемы прибора, полученного на основе базовых параметров, предложены рекомендации по выбору принципиальнойсхемы спектрографа.

Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 345-351 (2019) | Рубрика: 18

Бахтигараев Н.С.

 

Бахтигараев Н.С. «Результаты наблюдений космических объектов на телескопе Сантел-500 Звенигородской обсерватории» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 287-293 (2019)

Звенигородская обсерватория ИНАСАН была создана как экспериментальная станция для оптических наблюдений ИСЗ. До сих пор с 1959 г. обсерватория успешно участвует в выполнении фундаментальных и прикладных научных задач, связанных с наблюдениями искусственных космических объектов. Фотографическая камера ВАУ для наблюдений ИСЗ была введена в эксплуатацию в 1969 г. В 2009 г. для наблюдений космического мусора была проведена модернизация камеры ВАУ. Центральный штатный телескоп-гид ВАУ был заменен новым широкоугольным телескопом Сантел-500, разработанным и изготовленным А. Санковичем в ООО «Сантел-М». Характеристики нового телескопа вместе с возможностями наведения монтировки ВАУ обеспечивают успешные наблюдения высокоорбитальных космических объектов. В работе приводятся некоторые результаты, показывающие возможности этого телескопа для решения научных и прикладных задач.

Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 287-293 (2019) | Рубрика: 18

Левкина П.А., Бахтигараев Н.С., Рыхлова Л.В., Горшков А.П., Карпов Н.В., Сергеев А.В., Тарадий В.К., Чазов В.В. «О популяции малоразмерных фрагментов космического мусора геостационарной зоны» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 312-317 (2019)

В рамках международной программы «Астрономия в Приэльбрусье» на наблюдательном комплексе телескопа Zeiss-2000 Терскольской обсерватории осуществляются исследования заселенности геостационарной зоны малоразмерными объектами космического мусора при помощи оптических измерений. Телескоп Zeiss-2000 с двухметровой апертурой является крупнейшим телескопом, регулярно используемым для исследований космического мусора. Во время наблюдений в фотометрические ночи обнаруживаются 4–5 ранее не наблюдавшихся фрагментов от 17-й до 21-й звездной величины. В работе приводятся параметры орбит и физические характеристики малоразмерных фрагментов, обнаруженных при наблюдениях в Терскольской обсерватории в октябре 2018 г.

Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 312-317 (2019) | Рубрика: 18

Бахшинян В.В.

 

Гойхбург М.В., Бахшинян В.В., Нечаев Д.И., Супин А.Я., Таварткиладзе Г.А. «Использование психоакустических методов исследования в оценке результатов слухоречевой реабилитации пациентов после кохлеарной имплантации» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 58 (2019). 106 с.

В связи с ежегодным увеличением количества пациентов с двусторонней сенсоневральной тугоухостью высокой степени, реабилитированных методом кохлеарной имплантации (КИ), разработаны различные методы оценки эффективности проведенной КИ, включающих как объективные, так и субъективные методы исследования. Однако, до настоящего времени, в нашей стране не проводились исследования с использованием психоакустических методов, оценивающие частотную разрешающую способность (ЧРС) слуха пациентов данной категории для проведения оценки эффективности слухоречевой реабилитации после КИ. Цель исследования: провести оценку частотной разрешающей способности слуха у пациентов после КИ. Материалы и методы исследования: обследовано 33 пациента с диагнозом: двусторонняя сенсоневральная глухота, состояние после КИ. Опыт использования системы КИ у всех пациентов более 1 года. Возраст испытуемых – от 12 до 62 лет. Пациентам проведено комплексное клинико-аудиологическое исследование, включавшее тональную пороговую аудиометрию (ТПА), речевую аудиометрию, тест-реверсии фазы гребенчатого спектра в свободном звуковом поле. В тесте-реверсии фазы гребенчатого спектра использовался звуковой сигнал с гребенчатым спектром, набор спектральных пиков и провалов которых, был в пределах своей огибающей. Количество пиков определялось параметром плотности гребенчатого спектра и измерялось в количестве гребней на октаву (RPO). Огибающая спектра составляла один период косинусоидальной функции от логарифма частоты с шириной полосы (периодом косинусоидальной функции) равной двум октавам. Было выбрано три значения центральной частоты спектра 1, 2 и 4 кГц. Результаты: после проведения комплексного аудиологического обследования было выявлено следующее, по данным ТПА пороги восприятия звука в свободном звуковом поле соответствовали I ст. тугоухости у всех пациентов, среднее значение разборчивости речи в свободном звуковом поле в тишине на интенсивности 65 дБ УЗД составило 70%. Среднее значение порога различения гребенчатого спектра для частоты 1 кГц составило 1.94 RPO, для 2 кГц – 2.3 RPO, для 4 кГц – 2.2 RPO. Выявлена достоверная корреляционная связь между данными ЧРС слуха и разборчивостью речи по данным речевой аудиометрии в свободном звуковом поле при центральной частоте 1 кГц R=0.57 (p<0.005) и 4 кГц R=0.46 (p<0.005). Выводы: таким образом, представляется возможным использование теста-реверсии фазы гребенчатого спектра для оценки эффективности проведенной КИ и создание в дальнейшем метода оценки эффективности реабилитации пациентов после КИ, основанного на применении звуковых сигналов с гребенчатым спектром. Ключевые слова: кохлеарная имплантация, тест-реверсии фазы гребенчатого спектра

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 58 (2019). 106 с. | Рубрика: 13.06

Баширова У.З.

 

Исмаилов Н.З., Баширова У.З., Адыгезалзаде А.Н. «Переменность в линии Нα у Аe звезды Хербига HD 179218» Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 320-327 (2019)

Приводятся результаты спектральных наблюдений звезды типа Ае/Ве Хербига HD 179218. Обнаружено волнообразное изменение параметров эмиссионной компоненты линии Hα с характерным временем около 40 дней. Наблюдаемая волна характеризуется значительным уменьшением значений измеренных параметров линии, яснее выражены ветви уменьшения и увеличения. Одновременно, в момент минимума в профиле эмиссионной линии Hα наблюдается появление и исчезновение дополнительных синих и красных эмиссионно-абсорбционных компонент. Наблюдаемая переменность в спектре звезды может быть объяснена существованием приполярного ветра и аккреции или результатом двойственности системы.

Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 320-327 (2019) | Рубрика: 18

Баязитов А.М.

 

Сунагатова И.Р., Семенов А.С., Баязитов А.М., Корзникова Е.А. «Динамика сверхзвуковых 2-краудионов в нелинейных двумерных решетках» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 16, № 4, с. 482-488 (2019)

Межузельный атом, помещенный в плотно упакованный атомный ряд, называется краудионом. Краудионы очень эффективно осуществляют массоперенос в кристаллической решетке, поскольку они являются весьма подвижными солитоноподобными объектами. Недавно было продемонстрировано, что один межузельный атом может двигаться вдоль плотно упакованного атомного ряда со сверхзвуковой скоростью в двух различных режимах, либо как классический 1-краудион, либо как 2-краудион. Разница в том, что в последнем случае два атома движутся с высокой скоростью одновременно, тогда как в первом случае только один атом имеет высокую скорость. Было показано, что 2-краудиону требуется меньше энергии для инициирования массопереноса, и он перемещается на большее расстояние, если у него та же энергия, что и у 1-краудиона. Важно сравнить эффективность массопереноса 2-краудионами в разных материалах. Материалы имеют разные свойства, потому что межатомные взаимодействия в них различны. В настоящей работе с использованием метода молекулярной динамики мы показываем, что наиболее важной характеристикой межатомных потенциалов, которая влияет на длину пробега краудиона, является энергия межатомной связи на расстоянии между двумя атомами, равном половине равновесного межатомного расстояния. Этот вывод обосновывается условием самофокусировки распространения сверхзвуковых краудионов, согласно которому скорость столкновения атомов не должна превышать значения, когда они приближаются друг к другу ближе, чем на половину межатомного расстояния. В качестве примера рассмотрен перенос массы 1- и 2-краудионами в двумерной треугольной решетке с потенциалами Морзе и Леннард–Джонса.

Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 16, № 4, с. 482-488 (2019) | Рубрика: 05.10

Бгатова Н.П.

 

Мизиряк Е.В., Кривошапкин А.Л., Педдер В.В., Бгатова Н.П., Котлярова А.А. «Морфофункциональные особенности гематоэнцефалического барьера и возможные пути его обхода с помощью физических и физикохимических факторов (обзор)» Южно-Сибирский научный вестник, № 4-2, с. 45-53 (2019)

Приведены данные по проблеме доступности лекарственных средств при лечении заболеваний головного мозга и иных, связанных с ним заболеваний, из-за наличия гематоэнцефалического барьера. Проведен анализ морфофункциональных и структурных составляющих гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), а также особенностей механизма транспорта в через них лекарственных веществ. Показаны возможности использования озон/NO-ультразвуковой технологии (метода) для введения лекарственных веществ непосредственного в нервную ткань с минимальным распространением их по всему организму в обход ГЭБ, что является новым подходом в решении проблем резистентности центральной нервной системы (ЦНС) к медикаментозной терапии. При данном воздействии транспорт веществ в ЦНС может быть реализован несколькими путями, одним из которых может явиться транснейронный путь. Он возможен благодаря непосредственной импрегнации лекарственных веществ в нервные окончания периферических нервов с последующим переносом их в ЦНС. Внедрение лекарственных средств в нервные окончания под действием низкочастотного ультразвука обеспечивается за счет их инициирования в ультразвуковом поле: кавитации, акустических течений, звукового давления, что приводит к усилению диффузии и трансцитоза веществ в нервную клетку

Южно-Сибирский научный вестник, № 4-2, с. 45-53 (2019) | Рубрика: 15.02

Белецкий А.Б.

 

Михалев А.В., Белецкий А.Б., Васильев Р.В., Еселевич М.В., Иванов К.И., Комарова Е.С., Подлесный А.В., Подлесный С.В., Сыренова Т.Е. «Долгоживущие метеорные следы» Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 130-139 (2019)

Представлены данные регистрации долгоживущих (∼20–40 мин) метеорных следов (ДМС). Описана группа метеорных следов типа уединенных волн, расширяющихся с околозвуковыми скоростями. Данные радиозондирования указывают на присутствие ионизационных следов длительностью ∼7–8 мин. Рассматривается также одно событие с обычной формой и динамикой метеорного следа. Такие обычные метеорные следы формируются под действием ветровых потоков на высотах свечения метеоров. Описывается пространственно-временная структура зарегистрированных метеорных следов. В частности, для события 18 ноября 2017 г. характерный размер области расширяющегося следа достиг ∼400 км, при этом область сохранила полу-овальную форму. Метеорный след распространялся преимущественно в горизонтальной плоскости на высотах ∼86–91 км. Рассматриваются возможные механизмы образования распространяющихся с околозвуковыми скоростями ДМС. Выполнена оценка изменения скорости метеорных частиц размерами от 1 мкм до 10 мм для высот ∼70–120 км в случае горизонтального движения частиц. В результате было показано, что режим движения метеорной частицы без торможения на характерном временном масштабе ∼103 с на высотах 70–90 км может реализовываться только для достаточно крупных частиц более 100 мкм. Обсуждаются механизмы и спектральный состав свечения ДМС.

Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 130-139 (2019) | Рубрика: 18

Белоусов А.В.

 

Фролов А.С., Белоусов А.В., Шнеерсон М.Б. «Контроль качества работы виброисточников по суммарному сигналу группы» Геофизика, № 6, с. 55-64 (2019)

В настоящее время вопросы, касающиеся контроля работы вибрационного оборудования стоят особенно остро, так как от работы виброустановок во многом зависит качество конечного материала. Как правило, процесс сверки вибраторов подразумевает оценку схожести выходного сигнала каждой установки со свип-сигналом. При этом не учитывается тот факт, что виброустановки в основном используются группами и качество получаемых данных во многом будет зависеть именно от суммарного сигнала группы. В статье предлагается методика контроля качества суммарного сигнала группы.

Геофизика, № 6, с. 55-64 (2019) | Рубрика: 14.04

Белоусов Ю.И.

 

Белоусов Ю.И., Гладилин А.В., Савицкий О.А., Степанов В.Б. «Применение принципа взаимности для исследования структуры звуковых полей вибрирующих техногенных конструкций» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 104 (2019). 106 с.

Приводятся варианты применения принципа взаимности для определения зависимостей звукового поля как от угла ,так и от расстояния. Конструкции могут быть возбуждены сосредоточенной динамической силой, воздушным шумом внутри, вибрациями корпуса. Поле может быть определено как при наличии границ, так и в безграничном пространстве. Ключевые слова: принцип взаимности, структура звукового поля, вибрация, динамическая сила, воздушный шум

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 104 (2019). 106 с. | Рубрика: 10.06

Белоусов Ю.И., Степанов В.Б. «Оценка эквивалентной возмущающей силы по измеренной величине статистической вибрации конструкции» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 104 (2019). 106 с.

С использованием концепций статистической энергетической модели колебания механической структуры получено выражение для определения величины эквивалентной среднеквадратичной силы, способной вызвать колебания структуры с заданной среднеквадратичной вибрационной скоростью. Базовое соотношение модифицировано для проведения инженерного расчёта эквивалентной силы по измеряемой величине уровней виброускорения в полосах частот. Даны оценки возможных погрешностей расчёта. Приведен пример расчёта для отрезка стальной трубы, подкреплённой системой кольцевых ребер жёсткости. Ключевые слова: колебание структуры, эквивалентная сила, статистическая энергетическая модель

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 104 (2019). 106 с. | Рубрики: 04.14 04.15

Беляев Р.В.

 

Мансфельд А.Д., Волков Г.П., Беляев Р.В., Громов П.Р. «Что измеряет ультразвуковой корреляционный расходомер газа с накладными датчиками» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 31-32 (2019). 106 с.

Рассматривается принцип действия и устройство ультразвукового корреляционного расходомера газа с накладными датчиками, располагающимися на внешней поверхности трубы. Приводятся сравнительные результаты лабораторных экспериментов по одновременному измерению скорости потока с помощью ультразвукового расходомера и двух термоанемометров разнесенных между собой, со следующим построением взаимно корреляционной функции. Показано, что ультразвуковой расходомер, благодаря фокусирующему действию стенки трубы, в основном регистрирует пролет вихрей, распространяющихся в центре трубы. Отмечается также меньшая скорость пролета вихрей по отношению к средней скорости потока.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 31-32 (2019). 106 с. | Рубрика: 14.04

Белянин А.Ф.

 

Белянин А.Ф., Багдасарян А.С., Налимов С.А. «Пьезоэлектрические пленки AlN, выращенные реактивным ВЧ-магнетронным распылением» Наукоемкие технологии, 20, № 7, с. 25-34 (2019)

Постановка проблемы. Для изготовления устройств электронной техники перспективными являются слоистые структуры на основе веществ, характеризующихся комплексом уникальных свойств. К таким веществам относится AlN, который обладает свойством автоэлектронной эмиссии, является пьезоэлектрическим и широкозонным полупроводниковым материалом и имеет высокие твердость, теплопроводность, скорость звука, стабильность при высоких температурах. Для создания СВЧ-устройств акустоэлектроники в качестве пьезоэлектрика перспективен AlN, как материал, обладающий сильным пьезоэлектрическим эффектом. Основной фактор, определяющий достижение и воспроизводимость необходимых физико-химических свойств пленок AlN, в частности, пьезоэлектрических – это строение пленки. Для решения проблемы получения пленок с упорядоченным атомным строением перспективны методы распыления, в частности, магнетронное распыление, при применении которого нет ограничений по температуре синтеза и требований к материалу подложек. Недостатком выращивания пленок методом магнетронного распыления является получение многофазного материала, что требует тщательной отработки условий синтеза и контроля свойств получаемых веществ. Цель. Исследовать взаимосвязь условий синтеза пленок AlN с их строением и пьезоэлектрическими свойствами. Результаты. Методом реактивного ВЧ-магнетронного распыления на подложках аморфных и кристаллических материалов выращены пленки AlN толщиной от 10 нм до 10 мкм. Установлено, что пленки AlN состоят из рентгеноаморфной и аксиально текстурированной по <0001> кристаллической фаз. С использованием электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, энергетической дисперсионной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света изучено влияние условий синтеза на состав и строение пленок AlN. Показаны спектры комбинационного рассеяния света пленок AlN с различным содержанием и строением кристаллической фазы. Пьезоэлектрическую эффективность пленок определяли на макетах линий задержки на поверхностных акустических волнах. Практическая значимость. Понимание особенностей кристаллизации и фазовых превращений при выращивании пленок методами распыления способствует созданию слоистых структур с управляемыми значениями функциональных свойств и эксплуатационных характеристик. Показана возможность контролировать пьезоэлектрическую эффективность пленок AlN по спектрам комбинационного рассеяния света. Ключевые слова: пленки нитрида алюминия, магнетронное распыление, пьезоэлектрические материалы, устройства на поверхностных акустических волнах, спектроскопия комбинационного рассеяния света.

Наукоемкие технологии, 20, № 7, с. 25-34 (2019) | Рубрики: 04.11 04.14

Бердников Л.Н.

 

Бердников Л.Н., Князев А.Ю., Дамбис А.К., Кравцов В.В., Пастухова Е.Н., Катков И.Ю. «ПЗС наблюдения и изменяемость периода DV Единорога – переменной типа RR Лиры, подтип ab» Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 196-209 (2019)

Получены 635 ПЗС кадров в фильтрах B, V и Ic для переменной типа RR Лиры (подтип ab) DV Единорога, расположенной в 1.9” от яркой звезды. Наблюдения выполнялись с помощью ПЗС камеры SBIG CCD ST-10XME на 76-см телескопе Южно-Африканской астрономической обсерватории. PSF-фотометрия позволила впервые получить надежные раздельные кривые блеска для обеих звезд и определить ихкоординаты. На основе всехимеющихся данныхпостроена диаграмма O–C, охватывающая интервал времени длительностью 110 лет, что позволило выявить как минимум три резкихизменения периода, произошедшие в эпохи около JD 2438000, 2453500 и 2456500. Эшельные спектры высокого разрешения, полученные на Южном Африканском большом телескопе (SALT), свидетельствуют о том, что DV Единорога является переменной типа RR Лиры подтипа ab толстого диска Галактики.

Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 196-209 (2019) | Рубрика: 18

Князев А.Ю., Усенко И.А., Ковтюх В.В., Бердников Л.Н. «Проект MAGIC. I. Спектроскопия высокого разрешения на телескопе SALT и цефеида RS Nor как тестовый объект» Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 224-237 (2019)

Приведено краткое описание большого наблюдательного проекта MAGIC, направленного на массовые спектральные исследования звезд различных подсистем нашей Галактики. Проект выполнен на Южном Африканском Большом Телескопе (SALT) при эффективном использовании его возможностей, астроклимата и спектральной аппаратуры. Подробно рассмотрены вопросы спектроскопии высокого разрешения при исследовании химического состава цефеид Галактики. Наблюдения этих объектов с помощью эшелле-спектрографа HRS телескопа SALT были начаты в 2016 г. и в настоящее время их количество превышает сотню. Спектры получены в режиме среднего разрешения (R∼36 500–39 000) с высоким отношением сигнал/шум (S/N∼50–220). Для обработки полученных спектральных изображений использован пакет, созданный авторами на основе стандартной системы MIDAS. Приводится описание стандартных шагов обработки. В качестве тестового объекта взята классическая цефеида RS Nor. По данным спектральных наблюдений авторы определили параметры атмосферы и содержания для 31 химического элемента (36 нейтральных атомов и ионов), линии поглощения которых наблюдаются в спектре RS Nor. Все расчеты сделаны двумя разными методами. Показано, что эшелле-спектры, полученные в режиме среднего разрешения (MR) спектрографа HRS, позволяют изучать химический состав цефеид с хорошими точностями, а результаты в пределах ошибок совпадают с результатами других работ.

Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 224-237 (2019) | Рубрика: 18

Берсенев Ю.В.

 

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Яковец М.А., Пальчиковский В.В., Корин И.А., Берсенев Ю.В. «Экспериментальное исследование в заглушенной камере влияния азимутальной асимметричности импеданса ЗПК на азимутальную структуру звукового поля в крупномасштабной модели воздухозаборника» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 46-47 (2019). 106 с.

Представлены результаты сравнительных испытаний в заглушенной камере ПНИПУ крупномасштабной модели воздухозаборника диаметра 1.783 м в условиях твердых стенок, однородных ЗПК и однородных ЗПК с одной, тремя и пятью накладками, обеспечивающими перекрытие полной длины окружности однородных ЗПК на величину соответственно 6, 18 и 30%, что создает относительную азимутальную неоднородность импеданса ЗПК эквидистантную указанным процентам. Для генерации звукового поля в канале воздухозаборника использовалась система 40 динамиков, совмещенная с горнами, которые были установлены равномерно по окружности сечения тыльной части модели воздухозаборника, что позволило генерировать звуковые азимутальные моды в диапазоне номеров ±40. Для определения модальной структуры звукового поля в канале использовалась многоканальная решетка, состоящая из 126 микрофонов, установленных заподлицо стенок канала в зоне за ЗПК в направлении распространения звука, при этом 100 микрофонов образуют круговую решетку, а остальные – линейную. Анализ результатов испытаний показал, что наибольший эффект появления в канале не генерируемых динамиками азимутальных мод с повышенным уровнем амплитуды (фактически амплитуды этих мод сравнимы с амплитудой доминирующей моды, генерируемой динамиками) реализуется для мод, азимутальные номера которых отличаются от номера генерируемой доминирующей моды на числа кратные ±5. Данный эффект находится полностью в согласии с предсказанием аналитической модели влияния азимутальной неоднородности ЗПК на распространение вращающихся мод в цилиндрическом канале. Ключевые слова: распространение звука в каналах, воздухозаборник, звукопоглощающие конструкции (ЗПК), азимутальная неоднородность импеданса, многомикрофонные решетки

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 46-47 (2019). 106 с. | Рубрики: 10.07 14.02

Беседина А.Н.

 

Беседина А.Н., Кабыченко Н.В., Павлов Д.В., Волосов С.Г. «Инструментальные методы расширения амплитудно-частотной характеристики геофона» Сейсмические приборы, 55, № 3, с. 5-23 (2019)

Для решения различных инженерных задач часто требуется регистрация сигналов в диапазоне 0.1–2000 Гц. Нижняя граница этого диапазона выходит за пределы рабочей полосы геофонов. В данной работе рассмотрено расширение частотных характеристик геофона двумя способами: путем перемножения передаточных функций и путем введения отрицательного сопротивления. Оценены пределы применимости этих методов. Верхний предел скорости, регистрируемой геофоном, определяется зазором, в котором катушка смещается относительно рамки датчика. Нижний предел зависит от общего инструментального шума измерительного канала, основной вклад в который вносят броуновский шум механической колебательной системы и шум измерительной схемы. Прототип устройства был построен на основе перемножения передаточных функций. С помощью лабораторных измерений на вибрационном столе и записей микросейсмического шума было показано, что модифицированный геофон работает как датчик скорости с собственной частотой 2 Гц. Это значение зависит от микросейсмических условий места размещения измерительной системы. При регистрации сейсмичности с помощью модифицированного геофона удалось зарегистрировать массовые взрывы в камерах шахты и карьерные взрывы в диапазоне частот до 2 Гц. Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод, что модифицированный геофон можно использовать для мониторинга локальной и региональной сейсмичности в качестве аналога короткопериодных сейсмометров.

Сейсмические приборы, 55, № 3, с. 5-23 (2019) | Рубрика: 04.14

Бескин Г.М.

 

Панов А.Д., Бурсов Н.Н., Бескин Г.М., Эркенов А.К., Филиппова Л.Н., Филиппов В.В., Гиндилис Л.М., Кардашев Н.С., Кудряшова А.А., Стариков Е.С., Вилсон Дж., Пустильник Л.А. «Наблюдения по программе SETI на телескопе РАТАН-600 в 2015 и 2016 гг.» Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 252-264 (2019)

В 2015–2016 гг. в САО РАН на радиотелескопе РАТАН-600 проводились регулярные наблюдения по программе SETI. Объектами поиска сигналов искусственного происхождения были около 30 солнцеподобных звезд и два шаровых скопления с высокой металличностью. Основной идеей, положенной в основу этих исследований, были многократные повторяющиеся наблюдения (мониторинг) одних и тех же объектов. Данные анализировалисьтремя способами: проводился поиск одиночного сильного сигнала, оценивался усредненный за все время наблюдений поток излучения, анализировалиськорреляции сигналов разных частот. Накопление информации за два года наблюдений позволило провести поиск слабых сигналов с уровнем обнаружения в несколько миллиянских на волнах 2.7 и 6.3 см. Усредненные по всему набору данных ограничения для мощности сигналов внеземных цивилизаций лежат практически у всех объектов в интервале 1016–1020 Вт, верхние же пределы для светимости в единичных наблюдениях (время прохождения диаграммы 7–19 секунд) составляют 1017–1021 Вт, при этом эффективные изотропные излучаемые мощности их гипотетических передатчиков не превышают 2·109–2·1013 Вт, что близко к данному параметру для крупнейших наземных планетарных радаров. Полученные ограничения на светимость свидетельствуют об отсутствии радиоизлучения собственно и у наблюдавшихся солнцеподобных звезд, стационарного в среднем за время наблюдений и вспышечного в отдельных сеансах.

Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 252-264 (2019) | Рубрика: 18

Бибиков Н.Г.

 

Бибиков Н.Г. «Роль постспайковых изменений возбудимости в формировании реакции нейронов слуховой системы» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 56-57 (2019). 106 с.

Нейроны слуховой системы кодируют параметры поступающего звука временным узором последовательности распространяющихся по выходному аксону потенциалов действия (спайков). Вероятность генерации нейроном спайка в каждый конкретный момент времени определяется не только значением мембранного потенциала в точке возникновения потенциала действия, но также и состоянием ионных каналов, резко изменяющих свою активность после генерации нейронов очередного спайка. Последний эффект обычно феноменологически моделируется как абсолютная и относительная рефрактерность в рамках процесса восстановления, при котором каждый спайк стирает информацию о предшествующих изменений возбудимости. Однако эти положения могут оказываться несправедливыми. Для экспериментального изучения влияния постспайковых изменений возбудимости на кодирование временных особенностей звука мы использовали методику условной вероятности, сравнивая ответы в случае существования или отсутствия предшествующих спайков. Данный прием реализовывался различными методическими приемами. В частности, использовалось сравнение постстимульной гистограммы с функцией ожидаемой плотности импульсации, а также сопоставление реакции на второй из пары стимулов при условии наличия или отсутствия спайка в ответ на первый стимул. Эти приемы позволили продемонстрировать, что длительность постспайковых изменений различна в разных клетках и может достигать десятков миллисекунд, включая не только тормозные, но и возбуждающие компоненты. Наиболее подробно удалось оценить эти изменения, используя стимуляцию тональными сигналами с повторяющими участками низкочастотной шумовой модуляции. После соответствующей нормировки производилось сопоставление обычной автокорреляционной функции, полученной по всей длительности реализации, с функцией корреляции ответов на различные участки сигнала, имеющие идентичную огибающую. Поскольку в последнем случае постспайковые влияния отсутствуют, сопоставление этих функций позволило непосредственно проследить их динамику. При этом выяснилось, что во многих случаях непосредственно после участка рефрактерности наблюдается фасилитация ответа, которая может приводить к появлению пачковой активности. В тоже время суммация рефрактерности от ряда спайков может приводить к повышению чувствительности клетки к малым изменениям интенсивности звука в процессе адаптации. Ключевые слова: слуховая система, кодирование, рефрактерность, адаптация

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 56-57 (2019). 106 с. | Рубрика: 13.06

Иванов М.П., Бибиков Н.Г., Данилов Н.А., Соколов П.А., Романов Б.М., Красницкий Б.Ю., Стефанов В.Е. «Сравнительная оценка эхолокационных и коммуникационных сигналов дельфинов» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 59 (2019). 106 с.

Передача информации посредством гидроакустических сигналов является весьма актуальной задачей. При использовании узкополосных систем гидроакустической связи возникает проблема безопасности, поскольку не обеспечивается секретность, конфиденциальность и скрытность при приеме/передаче информации и довольно легко осуществить подмену источника (низкая имитостойкость). Сверхширокополосное излучение, использующее биоподобные сигналы, создает условия высокой защиты канала приема/передачи, что является новым средством обеспечения скрытности. Наиболее удачными объектами для их имитации в подобных системах являются звуки дельфинов в открытом море и раков-щелкунов в шельфовой зоне. Анализ сигналов дельфинов при решении задачи поиска на больших дистанциях и работы дельфина во время провокации коммуникационного поведения показывает, что дельфины используют похожие пакеты ультракоротких импульсов. Представляется желательным создать алгоритм обработки последовательности пакетов, записанных в различных условиях лабораторного эксперимента, найти сходство, различия и закономерности использования дельфином пакетов импульсов. С помощью разработанного алгоритма обработки звуковых файлов нами выделены характерные последовательности сигналов, которые однозначно связаны с условиями лабораторного опыта. Это позволило найти закономерности и различия в пакетах сигналов, используемых дельфином в задачах поиска и коммуникации. Интервал между пакетами импульсов зависит от дальности до объекта поиска и, как правило, больше, чем время, необходимое для их анализа идеальному наблюдателю. В режиме вербального взаимодействия дельфины также используют пакеты ультракоротких импульсов. Пакеты коммуникационных сигналов изменяются по длительности (от 120 мс до 460 мс) и количеству (от 25 до 100 импульсов). Интервал между пакетами меняется по длительности, и соизмерим с длительностью излучаемых пакетов. Пакеты вербального взаимодействия, как правило, являются составными сигналами, в которых пакеты ультракоротких импульсов смешаны с длинными частотно модулированными импульсами. В условиях шельфа скрытную передачу гидроакустической информации, с использованием биоподобных сигналов, можно также создать на основе имитации коротких, широкополосных (больше 100 кГц) звуков раков-щелкунов, которые к настоящему времени становятся весьма обычными не только в тропических и субтропических акваториях, но и в умеренных европейских и дальневосточных водах. Ключевые слова: биоподобные сигналы, скрытность, пакеты эхолокационных и коммуникационных сигналов

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 59 (2019). 106 с. | Рубрика: 13.07

Бикмаев И.Ф.

 

Габдеев М.М., Шиманский В.В., Борисов Н.В., Бикмаев И.Ф., Москвитин А.С., Колбин А.И. «Спектральные и фотометрические исследования поляра 1RXS J152506.9-032647» Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 328-335 (2019)

Представлены результаты фотометрических и спектральных наблюденийполяра 1RXS J152506.9-032647. Наблюдения проводились на телескопах САО РАН БТА и Цейсс-1000, а также на Российско-Турецком телескопе РТТ-150. Определен орбитальныйпериод системы 0.06462793d. Объект наблюдался в среднем ‹Rc›=17.8m в 2013 и 2017 гг. и высоком состояниях ‹Rc›=16.8m в 2016 г. Анализ кривых блеска показал, что аккреция в системе происходит на два магнитных полюса белого карлика. Спектры объекта имели типичныйдля поляров вид с интенсивными эмиссионными линиями водорода серии Бальмера (H I), нейтрального (He I) и ионизованного (He II) гелия, и более слабыми линиями тяжелых элементов (Fe II), (C II), (С III), (Mg II). Эмиссионные линийводорода и гелия показали двухкомпонентную структуру. Определены параметры системы: M1=0.56±0.04M, M2=0.133±0.008M, q=0.24±0.001, i=79±1°, RL2=0.16±0.01R, RL2/R2=1.04, A=0.6±0.02R.

Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 328-335 (2019) | Рубрика: 18

Бин Лян

 

Ифу Чжан, Бин Лян, Цзинфэн Ни «Численное исследование подъема пузырька в вертикальном клинообразном канале модифицированным методом функции уровня» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 23, с. 99-110 (2020)

Движение пузырьков в каналах сложной формы моделируется с использованием модифицированного метода функции уровня в сочетании с процедурой локальной повторной инициализации и методом коррекции объема. Последний метод позволяет корректировать потерю массы при моделировании пузырька стандартным методом функции уровня, а локальная повторная инициализация функции уровня исключает численную диссипацию, вызванную неортогональностью сетки на границе. При решении задачи о течении двухфазной среды в области со сложной границей сетка в физической плоскости строится в координатах, связанных с телом. Все параметры физической области преобразуются в вычислительную область, где основные уравнения дискретизируются на соотнесенных сетках с использованием метода конечных объемов и алгоритма SIMPLE для расцепления скоростей и давления. Поверхностное трение пузырька определяется на основе модели континуальной поверхностной силы. Результаты моделирования подъема пузырька в клинообразном канале показывают, что предложенный метод эффективен при решении задач о движении пузырьков в областях сложной формы.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 23, с. 99-110 (2020) | Рубрика: 08.11

Бирюков Е.А.

 

Хилько А.И., Мерклин Л.Р., Плешков А.Ю., Бирюков Е.А., Долгачев А.И., Маев П.А., Смирнов И.П., Калинина В.И., Малеханов А.И. «Некоторые результаты экспериментов по когерентному зондированию морского дна в мелководном районе Черного моря в присутствии реверберационных помех и шумов судоходства» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 63 (2019). 106 с.

Анализируются результаты сейсмоакустического (СА) импульсного зондирования структуры морского дна в мелководном районе Черного моря в присутствии реверберационных помех и шумов судоходства при буксировке в подводном положении когерентного излучателя, работающего в режиме излучения ЛЧМ импульсов, и горизонтальной приемной решетки. Исследовано влияние пространственных флуктуаций гидрофонов при их буксировке с меняющейся во времени скоростью. Показано, что при характерной величине таких вариаций на уровне нескольких длин волн звукового поля зондирующего сигнала возникают интерференционные помехи, ослабляющие эффективность когерентного накопления СА сигналов. Рассмотрены возможности устранения таких помех. Особое внимание уделено влиянию помех реверберации, связанных с рассеянием зондирующих импульсов на ветровом волнении и неровностях донной поверхности, и шумов корабля-буксировщика, которые маскируют отклики, соответствующие отдельным границам донных слоев. Обсуждаются возможности подавления реверберационных помех путем использования излучающих решеток. Ключевые слова: морское дно, когерентный излучатель, сейсмоакустическое зондирование, реверберационные помехи

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 63 (2019). 106 с. | Рубрики: 07.09 07.15

Благов А.Е.

 

Элиович Я.А., Таргонский А.В., Даринский А.Н., Просеков П.А., Писаревский Ю.В., Благов А.Е., Аккуратов В.И., Ломонов В.А., Кочарян В.Р., Мкртчян А.Р., Ковальчук М.В. «Многоволновое взаимодействие рентгеновских лучей в кристалле парателлурита при возбуждении ультразвуковых колебаний» Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 7, с. 9-16 (2019)

Проведено исследование многоволнового взаимодействия рентгеновских лучей в кристалле парателлурита (TeO2) в условиях модуляции кристаллической решетки низкочастотными ультразвуковыми колебаниями. Показано, что с их помощью возможна реализация прецизионного сканирования или перестройки многоволновой области взаимодействия рентгеновских лучей.

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 7, с. 9-16 (2019) | Рубрика: 06.17

Блан-Бенон Ф.

 

Карзова М.М., Юлдашев П.В., Леша Т., Драгна Д., Оливье С., Хохлова В.А., Блан-Бенон Ф. «Нелинейное отражение n-волны от шероховатых поверхностей в воздухе» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 41-42 (2019). 106 с.

Развитие концепции создания малых гражданских сверхзвуковых самолетов бизнес-класса привело к возобновлению интереса к проблеме распространения волны звукового удара в неоднородной атмосфере и ее отражения от поверхности земли. При нерегулярном отражении акустических волн с ударными фронтами вблизи жесткой поверхности формируется “ножка” Маха. Процесс ее формирования зависит от структуры, импеданса и геометрии поверхности. В работе в лабораторном эксперименте исследовалось влияние размера зерна шероховатости поверхности на пространственно-временную структуру N-волны при ее отражении от данной поверхности в воздухе. N-волна длиной 1.4 см и амплитудой до 1.5 кПа создавалась искровым разрядным источником. Для восстановления профилей давления N-волны в точках, расположенных на различной высоте от отражающих поверхностей, использовался метод интерферометрии по схеме Маха–Цендера. Метод основан на измерении возмущения оптического показателя преломления среды при распространении сферически расходящейся N-волны, а затем восстановлении по нему профиля давления волны с помощью обратного преобразования Абеля. В качестве отражающих шероховатых поверхностей использовалось пять различных листов наждачной бумаги, скрепленных с плоской поверхностью, изготовленной из пластика. Размер зерна шероховатости варьировался от 50 до 500 мкм. Было показано, что с увеличением размера зерна шероховатости происходило уменьшение высоты “ножки” Маха. Если размер зерна в несколько раз превышал ширину ударного фронта N-волны, то формирования “ножки” Маха не наблюдалось, а отражение происходило регулярным образом. Вблизи шероховатой поверхности (до 2 мм) уровни давления были выше, чем в случае гладкой поверхности, а на профилях давления наблюдались периодические искажения с периодом, зависящим от размера зерна шероховатости. Результаты эксперимента были количественно подтверждены в численном моделировании уравнений Эйлера, где искровой источник имитировался гауссовским распределением энергии, а геометрия шероховатых поверхностей задавалась случайным образом с использованием гауссовской корреляционной функции с параметрами, полученными в микроскопических измерениях структуры поверхности. Результаты численного моделирования с точностью 10% описали экспериментально измеренные профили давления. Дополнительно в моделировании была показана периодическая структура фронтов, формирующихся за основной волной в результате ее дифракции на шероховатостях. Ключевые слова: N-волна, «ножка» Маха, шероховатость, нерегулярное отражение, интерферометр Маха–Цендера

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 41-42 (2019). 106 с. | Рубрика: 08.14

Бобров Н.В.

 

Кузнецов В.Б., Бобров Н.В. «Коартикуляционное доминирование мягкости согласных и распознавание их места образования по F2-переходам окружающих гласных в русскоЙ речи» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 25 (2019). 106 с.

На основе качественного анализа ограниченных данных было выдвинуто предположение, что формантный переход после мягких согласных (в отличие от твердых согласных) содержит мало информации о месте их образования. Это объяснялось тем, что артикуляция палатализации в процессе коартикулящии согласного с последующим гласным является определяющим фактором. Результаты перцептивных экспериментов свидетельствовали в пользу этого предположения: было установлено, что в большинстве случаев опознание места образования удаленного мягкого согласного по последующему гласному не превышает уровень случайного угадывания. Одновременно было продемонстрировано, что предшествующий гласный обеспечивает довольно точную идентификацию места образования мягкого согласного. Задача настоящего исследования – получить на основе анализа представительных данных достоверную оценку информативности F2-перехода о месте образования мягкого согласного на предыдущем и последующем гласных. В качестве инструмента количественного описания F2-переходов применялись локус уравнения, представляющие собой уравнения линейной регрессии начального или конечного значения частоты F2 по значениям F2, измеренным в характерной точке данного гласного. Было записано 6 дикторов мужчин, которые с троекратным повторением произносили в рамочном предложении структуру СГСГ с ударением на втором слоге. Гласные и согласные были в структуре идентичными. В качестве согласных использовались мягкие взрывные и фрикативные [п', т', к', ф', с', х'] и в качестве гласных – [а, и, у]. Точки измерения формантных частот определялись по спектрограммам и осциллограммам. Границы окна анализа устанавливались вручную и его длина равнялась одному периоду. Вычисляемые БПФ и ЛПК спектры накладывались друг на друга, и путем подбора порядка модели ЛПК добивались максимального совпадения спектральных максимумов. Частота F2 измерялась на ЛПК спектре. Статистически достоверного различия между локус уравнениями для ударных и безударных СГ-переходов в зависимости от способа и места образования согласного не обнаружено. Достоверно различались уравнения для мягких согласных в ударном и безударном слогах. Интерпретация результатов регрессионного анализа ГС-перехода носит сложный характер. Ключевые слова: F2-переход, частота форманты, локус уравнение, место образования, мягкий согласный.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 25 (2019). 106 с. | Рубрика: 07.15

Бобров Н.В. «Новые вычислительные методы выделения качественных акустико-фонетических характеристик речевых сегментов» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 24-25 (2019). 106 с.

Освещаются технологические аспекты получения информации о фонетическом качестве речевых сегментов путём автоматического анализа акустического сигнала во временной области. Некоторые акустико-фонетические признаки (такие, например, как вокальность, резкость, прерванность) определяются таким образом достаточно легко, и соответствующие алгоритмы давно и широко известны; другие же (назальность, бемольность, диезность и т.п.) традиционно считаются измеримыми только с использованием того или иного вида спектрального анализа. В настоящем исследовании предпринимается попытка показать, что, по крайней мере, качественные оценки многих из признаков последней группы можно получить непосредственно из осциллограммы звукового давления (а именно – из анализа взаимного расположения её экстремумов различной магнитуды), не прибегая к ресурсоёмким вычислительным методам, что открывает ряд новых возможностей как для автоматического распознавания речи, так и для решения других прикладных задач, требующих получения максимального количества информации о речевом сообщении при ограниченных вычислительных ресурсах. Ключевые слова: акустическая фонетика, автоматическое распознавание речи, вычислительные методы, анализ временной области, оптимизация

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 24-25 (2019). 106 с. | Рубрика: 13.05

Бобылев В.В.

 

Бобылев В.В., Байкова А.Т. «Поиск шаровых и рассеянных звездных скоплений с возможной эволюционной связью» Астрофизический бюллетень, 74, № 1, с. 31-44 (2019)

По большой выборке из 133 галактических шаровых скоплений с измеренными пространственными скоростями получена новая оценка частоты ударов шаровых скоплений о плоскость Галактики, которая составляет 3 события за 1 млн лет. Наши расчеты с привлечением новых кинематических данных не подтверждают известную гипотезу о возможности возникновения рассеянного звездного скопления Stephenson 2 после прохождения через галактический диск массивного шарового скопления ω Cen. Также не находит подтверждения известная гипотеза о том, что шаровое скопление NGC 6397 могло инициировать образование рассеянного звездного скопления NGC 6231. Впервые найдены шесть шаровых скоплений, пересечение плоскости Галактики которыми могло привести к формированию рассеянного звездного скопления. Это шаровые скопления NGC 104, NGC 2808, NGC 6362, NGC 6540, NGC 6749 и NGC 6752. Для каждого из них указаны одно или несколько рассеянных звездных скоплений, возможно, образовавшихся по такому сценарию. Наиболее интересными с нашей точки зрения являются пары NGC 104–Ruprecht 129 и NGC 6362–Pismis 11.

Астрофизический бюллетень, 74, № 1, с. 31-44 (2019) | Рубрика: 18

Богачев А.С.

 

Рыков А.Н., Будадин О.Н., Борисенко В.В., Богачев А.С., Гуськов А.В., Монахова Е.Г. «Автоматизированная система бесконтактного ультразвукового производственного неразрушающего контроля труб из полимерных композиционных материалов для трубопроводов» Контроль. Диагностика, № 11, с. 20-29 (2019)

Рассматриваются вопросы разработки новой технологии и автоматизированной системы бесконтактного производительного неразрушающего контроля качества сплошности композитных труб для трубопроводов, проведение метрологической аттестации для подтверждения эксплуатационных характеристик в части обнаружения и идентификации внутренних дефектов конструкции с заданной достоверностью за счет использования специальных алгоритмов. В ходе проведения мероприятий по аттестации выполнена оценка стабильности и пригодности технологического процесса определения площадей дефектов c помощью карт Шухарта и индексов воспроизводимости. Установлено, что рассматриваемый процесс находится в состоянии статистической управляемости, его работа предсказуема и его соответствие установленным требованиям может быть проверено.

Контроль. Диагностика, № 11, с. 20-29 (2019) | Рубрика: 14.04

Богдан О.П.

 

Богдан О.П., Муравьева О.В., Волков В.В., Подсизерцева М.А. «Сравнительный анализ методик измерения акустического импеданса вязкоупругой среды» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 52 (2019). 106 с.

Задачи измерений акустических характеристик (скорость распространения, акустический импеданс, коэффициент затухания) вязкоупругих сред актуальны в ряде медицинских приложений – при разработке фантомов биологических сред, для медицинской диагностики в качестве диагностических признаков, при создании новых материалов для медицинских изделий, и позволяют оценить их свойства за счет наличия функциональной связи с указанными характеристиками. В работе приведены результаты сравнительного анализа резонансной и волноводной методик измерения акустического импеданса вязкоупругих сред. Резонансная методика оценки импеданса вязкоупругой среды основана на измерении параметров амплитудно-частотных характеристик пьезопластины, последовательно нагруженной на воздух, среду с известным акустическим импедансом (эталонную среду) и исследуемую среду, и пересчете в акустический импеданс с использованием метода электромеханических аналогий (патент на изобретение № 2017125620). Представлены техническая реализация методики, обоснованы требования к размерам и геометрии пьезопластин, выбору рабочих частот и эталонных сред. В основе волноводной методики лежит измерение коэффициентов затухания стержневой волны, возбуждаемой с использованием электромагнитно-акустического преобразователя в тонком стальном стержне (игле), нагруженном на воздух и исследуемую среду. В работе представлены техническая реализация волноводной методики, обоснованы требования к выбору диаметра и материала волновода, рабочих частот и эталонных сред. Методики были использованы для оценки акустических импедансов модельных вязкоупругих жидкостей, представленных набором водных растворов глицерина в различных пропорциях (1:1, 2:1, 1:2, 1:0) с известными акустическими свойствами, а также для растворов неизвестной пропорции по построенным калибровочным графикам. Сравнительный анализ обеих методик показал, что чувствительность резонансной методики составила 0,7 м/(Па•с), волноводной методики – 2,0 м/(Па•с), при этом для резонансной методики чувствительность представляется достаточно равномерной во всем диапазоне измеренных значений акустических импедансов, тогда как чувствительность для резонансной методики имеет нелинейный характер, близкий к логарифмической зависимости, что обусловлено экспоненциальным затуханием стержневой волны. Разработанные методики достаточно просты в реализации и могут быть воспроизведены с помощью несложного лабораторного оборудования, и обладают достаточно высокой точностью. Ключевые слова: акустический импеданс, вязкоупругая среда, эквивалентная электрическая схема, стержневая волна, коэффициент затухания

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 52 (2019). 106 с. | Рубрика: 06.10

Богод В.М.

 

Хайкин В.Б., Стороженко А.А., Богод В.М. «Радиогелиографы и радиорефлекторы для исследования солнечной плазмы» Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 238-251 (2019)

Рассматриваются характеристики крупных интерферометров и рефлекторных радиотелескопов для исследования радиоизлучения солнечнойатмосферы. Создание солнечных радиоинтерферометров (радиогелиографов) оказалось более рентабельным, чем одиночных рефлекторных радиотелескопов, поскольку использование апертурного синтеза позволило быстро и с лучшим пространственным разрешением строить изображения Солнца и его активных областейи эффективно изучать взрывные процессы на Солнце. При этом исследования, затрагивающие многие фундаментальные вопросы физики солнечнойатмосферы, где требуется изучение слабоконтрастных структур до и после вспышек, к сожалению, не получили соответствующего развития. Повышение эффективности работы радиорефлекторов в последние десятилетия происходило главным образом благодаря развитию матричных методов приема, фокальных решеток, а также спектральному анализу в широком диапазоне длин волн с высокойчувствительностью по потоку излучения. Между тем разнообразие задач физики солнечнойатмосферы и активных процессов требует оптимального применения возможностейразличных интерферометрических и рефлекторных систем микроволнового диапазона для совместных исследованийСолнца. В связи с началом реализации программ наблюденийСолнца на новом инструменте ALMA и появлением новых наблюдательных данных в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах обсуждаются направления развития солнечных исследованийна радиотелескопе РАТАН-600 в широком диапазоне длин волн.

Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 238-251 (2019) | Рубрика: 18

Боголюбов Б.Н.

 

Бритенков А.К., Боголюбов Б.Н., Фарфель В.А., Смирнов С.Ю., Круглов Н.Ю., Кушнерёв Д.Н. «Расчет, конструирование и изготовление электрических эквивалентов мощных низкочастотных гидроакустических преобразователей» Радиотехника, № 5-2, с. 129-136 (2019)

Постановка проблемы: одной из актуальных проблем гидроакустики является создание мощных низкочастотных излучающих комплексов, развивающих давление в сотни тысяч Паскаль на метр в диапазоне частот до 1000 Гц. Гидроакустические излучатели таких комплексов имеют, как правило, большие габаритные размеры (до 3 м), большую массу (до 5 т) и высокую стоимость. Для эффективной работы излучающего комплекса необходимо согласование системы возбуждения и преобразователя. Использование электрических эквивалентов излучателей сокращает стоимость и сроки разработки согласующих устройств, однако накладывает специфические требования на расчет и изготовление эквивалентов мощных излучателей из-за высокой интенсивности излучения. Так, большая индуктивность дросселя электрического эквивалента преобразователя и высокие уровни действующего напряжения осложняет обеспечение электрической прочности и соответствие расчетным характеристикам. Цель: провести расчет и создать алгоритм разработки мощных низкочастотных гидроакустических преобразователей. Результаты: приведенные расчеты и алгоритм разработки позволяют упростить изготовление эквивалента излучателя и снизить его стоимость, сохраняя идентичность параметрам эквивалентной схемы преобразователя. Практическая значимость: приведенная методика может быть успешно использована и для других инженерных приложений радиотехники и гидроакустики, а также для разработки активных электрических эквивалентов и эквивалентов протяженных излучающих систем.

Радиотехника, № 5-2, с. 129-136 (2019) | Рубрика: 07.19

Бритенков А.К., Фарфель В.А., Боголюбов Б.Н. «Электроакустические характеристики экспериментального преобразователя продольно-изгибного типа со сложной формой излучающей оболочки» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 19-20 (2019). 106 с.

Современный гидроакустический преобразователь представляет собой технически сложное устройство, являющиеся совокупностью механических и электрических цепей, в котором происходит преобразование электрической энергии сигнала в механические колебания окружающей среды. Особую сложность при расчетах и в производстве имеют компактные гидроакустические преобразователи (размером корпуса менее 60 см) ввиду прямой зависимости КПД излучателя и его рабочей частоты от его волнового размера, что в значительной степени определяется габаритами преобразователя и в меньшей – его конструктивным устройством. Наибольшую эффективность и технологичность изготовления имеют преобразователи продольно-изгибного типа с пьезоэлектрическими активными элементами, использующими принцип механического трансформатора, нагруженного на активно-реактивную нагрузку. Проблемой традиционных преобразователей продольно-изгибного типа является герметизация щелей, выполняемых для снижения рабочей частоты, которая определяется поперечной жёсткостью корпуса. Альтернативным способом снижения поперечной жёсткости корпуса является волнообразное гофрирование излучающего элемента, что снимает проблемы герметизации, увеличивает эффективную площадь излучения при одинаковых габаритных размерах преобразователя и увеличивает чувствительность излучателя. Разработанный гидроакустический излучатель с корпусом из титанового сплава Ti-6Al-4V, имеет основной резонанс в воздухе на частоте 4 кГц, в воде на частоте около 1,7 кГц. Такой излучатель на базе пьезокерамического активного элемента из 8 колец ЦТБС-3 36×14×8 мм, имеет чувствительность на резонансной частоте до 1 Па·м/В, при ширине полосы 25%, КПД до 26%. Ресурсные испытания в количестве более 1010 циклов подтверждают устойчивость излучателя к циклическим нагрузкам. Подобный компактный излучатель может найти применение для малогабаритных и миниатюрных гидроакустических систем, модемов, устройств управления в диапазоне частот от 1,6–2,5 кГц и до 12–18 кГц. Ключевые слова: гидроакустический излучатель, пьезоэлектрический преобразователь продольно-изгибного типа, гидроакустическая система, электроакустические характеристики излучателя, звуковое поле

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 19-20 (2019). 106 с. | Рубрика: 04.11

Богомазов А.И.

 

Козырева В.С., Кусакин А.В., Крайни Т., Богомазов А.И. «Фотометрические исследования 21 затменной двойной с эксцентричной орбитой» Астрофизический бюллетень, 74, № 4, с. 454-461 (2019)

Описывается постановка задачи поиска апсидального движения в 21 затменной двойной звезде. Приводится оценка возможности его определения в изучаемых системах в ближайшие годы, а также результаты наблюдений за 2009–2018 годы, в ходе которых были получены моменты минимумов кривых блеска данных звезд. Точность определения орбитальных периодов изучаемых двойных повышена в 10–100 раз по сравнению с имевшимися ранее данными. Для двух систем определены фотометрические элементы. В

Астрофизический бюллетень, 74, № 4, с. 454-461 (2019) | Рубрика: 18

Боев Н.В.

 

Сумбатян М.А., Боев Н.В. «Об отражении звука от криволинейных поверхностей в акустике помещений» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 38 (2019). 106 с.

Современный расчет акустических параметров помещений основан на вычислении импульсного отклика помещения в различных октавных частотных полосах. С этой целью используется метод трассировки лучей (МТЛ), в другой формулировке – метод лучевых траекторий (МЛТ), как один из надежных методов наряду с другими известными методами. Основное внимание в работе уделяется подходу, основанному на замене в расчетных схемах граничных поверхностей искривленных отражателей набором плоских отражателей. Вопрос о точности такого приближения криволинейных отражателей набором плоских граней в настоящее время носит характер горячих дискуссий, в которых до сих пор отсутствовали определенные выводы, основанные на строгой теории. Настоящая работа предлагает новый метод решения данной актуальной проблемы, ставящий точку в данной дискуссии. В результате удается доказать, что данное приближение является корректным, однако для достижения высокой точности необходимо брать слишком большое число плоских граней, что на практике реализовать довольно сложно. На примерах цилиндрических и сферических отражателей проведено сравнение явных выражений давления в однократно и двукратно отраженных волнах геометрической теории дифракции (ГТД) с МЛТ. Для исследования задачи развит метод, основанный на оценке модифицированных дифракционных интегралов Кирхгофа методом многомерной стационарной фазы. На основе разработанного метода получены в замкнутом виде главный член асимптотики давления в дифрагированном поле. Полученное явное выражение для давления в отраженной волне соответствует геометрической теории дифракции акустических волн и выражается через определитель матрицы Гессе ленточной структуры с шириной ленты, равной семи. Далее явные формулы сравниваются с МЛТ для тестирования его точности, с помощью разработанного алгоритма трассировки лучей. Сначала алгоритм настраивается на плоских отражателях, где его точность хорошо обоснована. Настройка производится для случаев однократного и двукратного отражения. Далее алгоритм запускается на примере гипотетического помещения со всеми заглушенными станами, потолком и полом, кроме одной боковой стены, имеющей форму вогнутого полуцилиндра с вертикальной образующей. Далее сравнение с явными формулами производится для помещения со всеми заглушенными отражающими поверхностями, кроме полусферического куполообразного потолка, – также для случаев одного и двух отражений. Основной результат расчетов состоит в том, что для адекватной аппроксимации искривленных поверхностей набором плоских граней с ростом числа отражений лучей необходимо брать всё большее число плоских граней. Поскольку реальный расчет акустики помещений с помощью МЛТ требует учета до нескольких сотен отражений, то указанную аппроксимацию плоскими гранями практически невозможно осуществить в реальных условиях. Ключевые слова: криволинейная отражающая поверхность; приближение плоскими отражателями

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 38 (2019). 106 с. | Рубрика: 11.06

Боженко А.Н.

 

Боженко А.Н., Пахов В.В., Зверев А.Я. «Сравнительные исследования всенаправленных источников акустического излучения в форме многогранников» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 48-49 (2019). 106 с.

Были проведены сравнительные исследования диаграмм направленности и характеристик двух всенаправленных источников акустического излучения, выполненных в форме многогранников. Источник акустического излучения КАИ-А1 представляет собой тело додекаэдрической формы, с установленными в каждой грани динамиком UralAS-130. Динамики источника подключены в последовательно-параллельную сеть для обеспечения синфазной работы и требуемого значения импеданса для усилителя звуковой частоты. Ближайший серийный аналог такого устройства – источник звукового излучения Bruel&Kjaer OmniPower type 4292L. OmniPower 4292-L использует 12 динамиков в додекаэдральной конфигурации для равномерного излучения звука со сферическим распределением. Все динамики подключены в последовательно-параллельную сеть, чтобы обеспечить как синфазную работу, так и полное сопротивление, соответствующее усилителю мощности. Измерения диаграмм направленности и звуковой мощности, излучаемой различными источниками звука, проводятся, как правило, в заглушенной камере. В рамках данной работы такие измерения были проведены в заглушенной камере стенда АК-11 (ЦАГИ, г. Дубна). Для получения трехмерных диаграмм направленности в заглушенной камере сконструировано и установлено сферическое координатное устройство. Оно представляет собой легко устанавливаемую/разбираемую деревянную конструкцию, на которой закреплена вращающаяся металлическая рама в виде дуги полуокружности радиуса 1.8 м. На раме установлен ряд микрофонов. В центр дуги подвешивается источник шума, характеристики которого требуется определить. Рама с микрофонами вращается на любой угол в пределах 0–330°. В результате испытаний может быть получено распределение уровней звукового давления от источника по сферической поверхности радиуса 2м, или, другими словами, сферическая диаграмма направленности источника. В работе представлены диаграммы направленности двух однотипных всенаправленных источников акустического излучения, их анализ и сравнение характеристик акустического излучения источников в треть-октавных полосах. По результатам работы сделан вывод о равномерности диаграммы направленности источника КАИ-А1 и его потенциальной пригодности к различным видам акустических исследований. Ключевые слова: источник звука, диаграмма направленности, аэроакустика

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 48-49 (2019). 106 с. | Рубрика: 04.11

Бойко А.В.

 

Бойко А.В., Демьянко К.В., Иноземцев А.А., Кириловский С.В., Нечепуренко Ю.М., Падучев А.П., Поплавская Т.В. «Определение положения ламинарно-турбулентного перехода при численном моделировании обтекания пластины дозвуковыми и трансзвуковыми потоками» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 675-683 (2019)

Работа посвящена определению положения ламинарно-турбулентного перехода в дозвуковых и трансзвуковых двумерных пограничных слоях с помощью разработанного авторами оригинального программного комплекса LOTRAN 2.0, основанного на eN-методе и использующего данные численного моделирования ламинарного обтекания, выполненного стандартными газодинамическими пакетами, основанными на осредненных по Рейнольдсу уравнениях Навье–Стокса. В качестве примера рассмотрено обтекание плоской пластины. Продемонстрирована согласованность расчетных и экспериментальных данных по положению ламинарно-турбулентного перехода. Получены новые данные по положению ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое плоской пластины для трансзвуковых режимов течения.

Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 675-683 (2019) | Рубрика: 08.15

Бойков Д.С.

 

Егорова В.А., Воронин Ф.Н., Жуковский М.Е., Марков М.Б., Потапенко А.И., Усков Р.В., Бойков Д.С. «Модель радиационно-индуцированных термомеханических эффектов в гетерогенных мелкодисперсных материалах» Математическое моделирование, 32, № 1, с. 85-99 (2020)

Разработана комплексная модель для суперкомпьютерного исследования параметров радиационно-индуцированных термомеханических полей в гетерогенных средах со сложной дисперсной структурой. Построен способ расчета параметров фотон-электронного каскада, генерируемого в объекте при взаимодействии излучения с веществом. Создана геометрическая модель среды с прямым разрешением ее микроструктуры. Составной частью геометрического описания среды является модель детектирующей системы для статистической оценки энерговыделения излучения. Основой для расчета термомеханических процессов выбрана система уравнений движения сплошной среды в переменных Эйлера в форме законов сохранения. Приведены результаты демонстрационных расчетов параметров термомеханических полей.

Математическое моделирование, 32, № 1, с. 85-99 (2020) | Рубрика: 06.18

Бойчук И.П.

 

Бойчук И.П., Гринек А.В. «Аэроакустичесое исследование винтов малого масштаба» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 105-106 (2019). 106 с.

Из-за проблем, связанных с установкой и шумом, открытые роторы не нашли коммерческого применения. Современные экспериментальные испытания винтов проводятся в основном в аэродинамических трубах, оснащенных двигателями для вращения роторов и акустическими приборами для снятия шума. Эксперименты в этих установках являются очень дорогими. Из-за сложности производства винтов и высокой стоимости оборудования варьироваться в эксперименте может только небольшое количество параметров ротора. Появление оборудования и методов трехмерной «печати» дает возможность изготовления сложных, мелкомасштабных объектов с высоким разрешением. Для сложного дизайна винта затраты на производство на несколько порядков ниже, чем изготовление одного и того же изделия с использованием обычной обработки. Это позволяет исследовать большое количество концепций с небольшими затратами, отбирая перспективные конфигурации, которые могут в дальнейшем быть протестированы более подробно. При этом при прототипировании винтов возникают проблемы, связанные с масштабированием и обеспечением заданной прочности лопаток винтов. В настоящей работе представлен опыт экспериментального аэроакустического исследования винтов малых масштабов. Эксперименты проводились в безэховой камере. В результате экспериментов получено распределение звукового давления в различных точках камеры для различных частот вращения ротора. Показано, что данные эксперименты могут найти применение при решении проблемы шума взаимодействия открытого ротора.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 105-106 (2019). 106 с. | Рубрика: 08.14

Болгова Г.Т.

 

Карташова А.П., Болгова Г.Т. «Анализ спорадического метеорного фона по наблюдениям ИНАСАН» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 300-305 (2019)

Представлены результаты телевизионных наблюдений спорадического фона в период 2012–2017 гг. Проведен анализ полученных параметров спорадических метеорных частиц.

Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 300-305 (2019) | Рубрика: 18

Болтабаев А.Ф.

 

Ахмеджанов Ф.Р., Болтабаев А.Ф., Назаров Ж.Т. «Упругие свойства и параметр Грюнайзена алюминиевых сплавов АМГ-2 и СаВ-1» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 95 (2019). 106 с.

Получены экспериментальные данные по упругим свойствам и коэффициенту Грюнайзена поликристаллических сплавов алюминия АМГ-2 и СаВ-1, широко применяемых в машиностроении и реакторостроении. В частности сплав САВ-1 используют в качестве конструкционного материала для изготовления защитных оболочек твэл в водоохлаждаемых реакторах типа ИРТ, ВВР-М, ВВР-Ц и др. Исследования проводились импульсным интерференционным методом Лэмба, который был модифицирован так, что позволял одновременно определять скорость и коэффициент затухания акустических волн. Акустические волны возбуждались с помощью пьезокварцевых преобразователей в диапазоне частот 10–50 Мгц. Рассчитаны коэффициент Пуассона, упругие модули и на их основе определено значение так называемого акустического параметра Грюнайзена, который находится через скорости распространения акустических волн, без знания упругих постоянных второго и третьего порядков, то есть только по акустическим данным. Определенные значения параметра Грюнайзена, теплопроводности и упругие модули второго порядка использовались для расчета затухания в исследованных сплавах. Показано удовлетворительное совпадение расчетных значений затухания с результатами эксперимента. Рассмотренный подход позволяет определять температурную зависимость параметра Грюнайзена и соответственно прогнозировать зависимость коэффициента акустического затухания от температуры. Ключевые слова: скорость акустической волны, коэффициент затухания, параметр Грюнайзена, упругие модули

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 95 (2019). 106 с. | Рубрика: 06.03

Бондарева Н.В.

 

Бондарева Н.В., Григорьев А.Л., Коровин Т.Г., Коротеев А.А., Сафронов А.А., Скоробогатько Т.Д., Филатов Н.И., Хлынов А.В. «Экспериментальное исследование влияния числа Онезорге на размеры капель, образовавшихся в результате капиллярного распада струи» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 773-777 (2019)

Подтверждено соответствие экспериментально полученных результатов проверки теоретически рассчитанной зависимости размеров основных и сателлитных капель от безразмерного волнового числа возмущения поверхности струи ньютоновской жидкости. Показано, что увеличение вязкости жидкости существенно изменяет динамику развития капиллярных волн в струе и механизм образования сателлитных капель.

Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 773-777 (2019) | Рубрика: 08.11

Борисенко В.В.

 

Рыков А.Н., Будадин О.Н., Борисенко В.В., Богачев А.С., Гуськов А.В., Монахова Е.Г. «Автоматизированная система бесконтактного ультразвукового производственного неразрушающего контроля труб из полимерных композиционных материалов для трубопроводов» Контроль. Диагностика, № 11, с. 20-29 (2019)

Рассматриваются вопросы разработки новой технологии и автоматизированной системы бесконтактного производительного неразрушающего контроля качества сплошности композитных труб для трубопроводов, проведение метрологической аттестации для подтверждения эксплуатационных характеристик в части обнаружения и идентификации внутренних дефектов конструкции с заданной достоверностью за счет использования специальных алгоритмов. В ходе проведения мероприятий по аттестации выполнена оценка стабильности и пригодности технологического процесса определения площадей дефектов c помощью карт Шухарта и индексов воспроизводимости. Установлено, что рассматриваемый процесс находится в состоянии статистической управляемости, его работа предсказуема и его соответствие установленным требованиям может быть проверено.

Контроль. Диагностика, № 11, с. 20-29 (2019) | Рубрика: 14.04

Борисенков И.Л.

 

Ищенко А.Н., Акиншин Р.Н., Борисенков И.Л., Глазунов А.А., Жильцов К.Н., Касимов В.З., Тырышкин И.М., Чупашев А.В. «Математическое моделирование движения суперкавитирующих ударников при подводном старте» Инженерно-физический журнал, 93, № 1, с. 161-169 (2020)

Работа посвящена исследованию высокоскоростного движения суперкавитирующих кинетических ударников в воде с учетом внутрибаллистических процессов в пороховой камере и за срезом канала баллистической установки, динамики суперкаверны, а также взаимодействию ударников с подводными преградами. Процесс суперкавитирующего движения при подводном старте моделируется на основе решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса с уравнениями турбулентности и уравнением кавитации для многофазной среды. Для исследования напряженно-деформированного состояния и возможного разрушения твердых тел при взаимодействии с подводными преградами различного типа проводится математическое моделирование на основе упругопластической модели среды. Диапазон исследуемых скоростей составляет 50–850 м/с.

Инженерно-физический журнал, 93, № 1, с. 161-169 (2020) | Рубрика: 04.01

Борисов А.А.

 

Комиссаров П.В., Борисов А.А., Басакина С.С., Лавров В.В. «Усиление взрывной волны подводного взрыва металлизированного заряда в направлении пузырькового канала в сплошной воде» Химическая физика, 38, № 8, с. 12-23 (2019)

Представлены результаты экспериментальных исследований подводных взрывов идеально и неидеально детонирующих зарядов в сплошной воде и в воде, содержащей пузырьки воздуха. Заряды весом до 50 г были взорваны в металлическом резервуаре, заполненном водой. Регистрировались параметры волн сжатия в воде. Показан эффект направленного распространения взрывной волны в воде вдоль канала, заполненного пузырьками воздуха. Также обсуждается механизм неидеальных взрывов высокометаллизированных составов в воде, в том числе взрывы в пузырьковой среде.

Химическая физика, 38, № 8, с. 12-23 (2019) | Рубрика: 07.13

Борисов Н.В.

 

Колбин А.И., Серебрякова Н.А., Габдеев М.М., Борисов Н.В. «Анализ оптического циклотронного излучения поляра CRTS CSS081231 J071126+440405» Астрофизический бюллетень, 74, № 1, с. 87-100 (2019)

Выполнено моделирование циклотронных спектров и данных фотополяриметрии поляра CRTS CSS081231 J071126+440405. Набор спектров поляра получен в промежуточном состоянии блеска в течение орбитального периода. Их моделирование позволило определить напряженность магнитного поля вблизи обоих магнитных полюсов белого карлика: B1=38 МГс и B2=51 МГс. Сделана оценка температуры аккреционных пятен вблизи обоих магнитных полюсов белого карлика. Для первого пятна она составляет kT∼20–30 кэВ, а второе пятно оказалось холоднее примерно на 10 кэВ. Анализ кривых блеска и поляризации поляра, полученных в низком состоянии, показывает, что взаимодействие аккреционной струи с атмосферой звезды происходит близко (в пределах Δθ=10°) к магнитному полюсу.

Астрофизический бюллетень, 74, № 1, с. 87-100 (2019) | Рубрика: 18

Габдеев М.М., Шиманский В.В., Борисов Н.В., Бикмаев И.Ф., Москвитин А.С., Колбин А.И. «Спектральные и фотометрические исследования поляра 1RXS J152506.9-032647» Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 328-335 (2019)

Представлены результаты фотометрических и спектральных наблюденийполяра 1RXS J152506.9-032647. Наблюдения проводились на телескопах САО РАН БТА и Цейсс-1000, а также на Российско-Турецком телескопе РТТ-150. Определен орбитальныйпериод системы 0.06462793d. Объект наблюдался в среднем ‹Rc›=17.8m в 2013 и 2017 гг. и высоком состояниях ‹Rc›=16.8m в 2016 г. Анализ кривых блеска показал, что аккреция в системе происходит на два магнитных полюса белого карлика. Спектры объекта имели типичныйдля поляров вид с интенсивными эмиссионными линиями водорода серии Бальмера (H I), нейтрального (He I) и ионизованного (He II) гелия, и более слабыми линиями тяжелых элементов (Fe II), (C II), (С III), (Mg II). Эмиссионные линийводорода и гелия показали двухкомпонентную структуру. Определены параметры системы: M1=0.56±0.04M, M2=0.133±0.008M, q=0.24±0.001, i=79±1°, RL2=0.16±0.01R, RL2/R2=1.04, A=0.6±0.02R.

Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 328-335 (2019) | Рубрика: 18

Боровенко В.Н.

 

Боровенко В.Н., Данилова М.И. «Оценка энергозатрат на поддержание параметров орбит лунной орбитальной станции» Космонавтика и ракетостроение, № 5, с. 5-12 (2019)

Представляются результаты исследований, касающихся оценки энергозатрат на поддержание и стабилизацию параметров орбит лунной орбитальной станции (ЛОС). Указывается, что в рамках работы международной группы ISS Capabilities Study Team ( IECST ) в части выбора орбиты для ЛОС сотрудниками Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) была предложена близкая к прямолинейной гало-орбита ( NRHO ). Проводится сравнение NRHO и высокоэллиптической полярной окололунной орбиты (ВЭПОЛО) в плане оценки затрат характеристической скорости на поддержание и стабилизацию орбитальных параметров.

Космонавтика и ракетостроение, № 5, с. 5-12 (2019) | Рубрика: 18

Боровик А.В.

 

Боровик А.В., Головко А.А., Поляков В.И., Трифонов В.Д., Язев С.А. «Исследования солнечной активности в Байкальской астрофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН» Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 21-35 (2019)

Приведены основные результаты исследований Солнца в Байкальской астрофизической обсерватории (БАО) Института солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук за 40 лет существования обсерватории. Кратко изложена история развития обсерватории, упомянуты телескопы, находящиеся на ее территории. Основное внимание уделено Большому солнечному вакуумному телескопу (БСВТ) и хромосферному телескопу полного диска Солнца. Рассказывается о научных задачах, которые решаются с помощью этих инструментов. Представлены некоторые результаты исследований, выполненных на БСВТ и хромосферном телескопе. Приведен список основных публикаций, в которых использованы результаты наблюдений в БАО.

Солнечно-земная физика, 5, № 3, с. 21-35 (2019) | Рубрика: 18

Бородина Е.Л.

 

Петухов Ю.В., Бурдуковская В.Г., Бородина Е.Л. «Каустические и слаборасходящиеся пучки в горизонтально неоднородных океанических волноводах» Акустический журнал, 66, № 2, с. 181-197 (2020)

С использованием приближенных аналитических расчетов, основанных на ВКБ и адиабатическом приближениях для модового представления поля, а также численного моделирования на основе теории адиабатических мод, геометроакустического приближения и метода параболического уравнения, исследованы закономерности формирования и распространения каустических и слаборасходящихся акустических пучков в горизонтально неоднородном рефракционном океаническом волноводе. Определены области горизонтальных расстояний, на которых сохраняются типичные для каустических и слаборасходящихся пучков зависимости интенсивности акустического поля от горизонтального расстояния. Рассмотрены процессы переформирования каустических и слаборасходящихся пучков в океаническом волноводе с увеличивающейся глубиной водного слоя и неизменной в горизонтальном направлении стратификацией скорости звука, которая вблизи источника характеризовала открытый ко дну подводный звуковой канал. Сформулированы условия эффективно-согласованного перехода рефрагированных в термоклине и взаимодействующих с дном мод мелководного участка волновода в чисто рефрагированные моды подводного звукового канала относительно глубоководного участка океанического волновода.

Акустический журнал, 66, № 2, с. 181-197 (2020) | Рубрика: 07.06

Бородина И.А.

 

Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Бородина И.А., Семенов А.П. «Жидкостный датчик на основе пьезокерамического резонатора с поперечным электрическим полем» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 34 (2019). 106 с.

Основной элемент датчика это контейнер объемом 2 мл, в качестве основания которого использовался резонатор с поперечным электрическим полем. К резонатору с помощью герметика приклеивалась прямоугольная рамка из оргстекла. Резонатор был выполнен на пластине керамики ЦТС-19 с толщиной 3.54 мм и поперечными размерами 18×20 мм. На одну сторону резонатора была нанесена пленка из алюминия с зазором в центре шириной 4 мм. Полярная ось пьезоэлектрика была ориентирована перпендикулярно зазору. По бокам жидкостного контейнера были приклеены две металлические пластины для осуществления надежного контакта электродов с анализатором импедансов. Измерения, показали, что в диапазоне 75–300 кГц существует два ярко выраженных резонанса. Первый резонанс с частотами последовательного и параллельного резонансов 92 и 98 кГц характеризовался коэффициентом электромеханической связи ∼14%. Указанные частоты второго резонанса с коэффициентом электромеханической связи ∼5% оказались равными 258 и 264 кГц. В обоих случаях значения добротности лежали в диапазоне 130–160. Очевидно, что большие значения коэффициента электромеханической связи открывают перспективу создания датчика для измерения электрической проводимости жидкостей. Были проведены эксперименты с образцами проводящей жидкости на основе раствора хлористого натрия в дистиллированной воде. Проводимость образцов изменялась в пределах 3–10000 мкСм/см. Было установлено, что варьирование проводимости жидкости в указанных пределах изменяло частоту параллельного резонанса на несколько процентов. Изменялись также значения модуля электрического импеданса или адмиттанса в пределах несколько десятков процентов. Экспериментальные результаты оказались в хорошем соответствии с данными теоретического анализа, проведенного методом конечных элементов. Показана также возможность создания на этой основе биологического датчика для обнаружения и идентификации бактериальных клеток непосредственно в жидкой фазе. Ключевые слова: пьезоэлектрический резонатор с поперечным электрическим полем, резонанс, коэффициент электромеханической связи, проводимость жидкости, электрический импеданс

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 34 (2019). 106 с. | Рубрика: 06.22

Семёнов А.П., Зайцев Б.Д., Федоров Ф.С., Теплых А.А., Бородина И.А., Насибулин А.Г. «Пленки хитозана как чувствительный элемент датчика на основе резонатора с поперечным электрическим полем» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 35 (2019). 106 с.

Исследована газочуствительная способность датчика на основе резонатора с поперечным возбуждающим электрическим полем (ПЭП), изготовленного из пластины пьезокерамики ЦТС-19 с двумя прямоугольными электродами на одной стороне пластины и пленкой хитозана на другой стороне. Для измерений было использовано 3 ПЭП резонатора, изготовленных из пластин пьезокерамики ЦТС-19 с толщинами 3.54 мм, 3.55 мм и 3 мм и поперечными размерами 20×18 мм с двумя прямоугольными алюминиевыми электродами с размерами 20×7 мм и зазором между ними 4 мм на каждом резонаторе. Полярная ось была ориентирована вдоль размера 18 мм. Пленки хитозана наносились на свободную от электродов поверхность ПЭП резонаторов. В качестве газочувствительных пленок использовались пленки ацетата хитозана, лактата хитозана и гликолата хитозана, сорбционные свойства которых изучались по отношению к парам воды, этанола и 10% аммиака. Полученные данные сравнивались с результатами аналогичных экспериментов на дисковых резонаторах с продольным электрическим полем на основе пьезокерамики ЦТС-19 с толщинами 2.955 мм, 1.95 мм и 1.97 мм и с диаметрами 20 мм, 21.9 мм и 21.9 мм, соответственно, с перечисленными выше пленками хитозана. Полярная ось дисковых резонаторов была сориентирована по их толщине. Для проведения экспериментов каждый резонатор с пленкой хитозана помещался в специально оборудованную герметичную камеру, которая заполнялась парами летучей жидкости. Измерялись зависимости реальной и мнимой частей электрического импеданса резонатора с пленкой от времени в присутствии паров и после их удаления. По результатам экспериментов были построены графики. Анализ полученных результатов показал качественное совпадение результатов экспериментов с ПЭП резонаторами и резонаторами с продольным электрическим полем: во всех случаях резонансная частота и максимальное значение реальной части импеданса уменьшались в присутствии используемых паров летучих жидкостей и восстанавливались после их удаления. Практически во всех случаях отклик по резонансной частоте для ПЭП резонаторов с пленками хитозана в присутствии газа оказался более значительным по сравнению с дисковыми резонаторами с такими же пленками хитозана. Ключевые слова: газовые датчики, резонатор с поперечным электрическим полем, пленки хитозана, резонанс, электрический импеданс

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 35 (2019). 106 с. | Рубрика: 06.22

Бородина И.А., Зайцев Б.Д., Гулий О.И., Староверов С.А. «Акустический датчик для анализа и оценки жизнеспособности бактериальных клеток» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 34-35 (2019). 106 с.

Разработан метод экспресс-анализа и оценки жизнеспособности бактериальных клеток непосредственно в жидкой проводящей суспензии при использовании акустического датчика на основе щелевой моды. Основным элементом датчика является линия задержки, изготовленная из пластины Y-X ниобата лития. На поверхности пластины были нанесены два встречно-штыревых преобразователя (ВШП) для возбуждения и приема акустической SH0 волны. Жидкостной контейнер помещался над волноводом линии задержки между ВШП с заданным зазором. Дно контейнера было изготовлено из пластины Z-X+30° ниобата лития. Для проведения исследований датчик подключался к измерителю S-параметров E5071C («Agilent», США) и проводились измерения частотной зависимости полных потерь выходного сигнала датчика. В ходе измерений наблюдалось наличие ярко выраженных резонансных пиков на частотной зависимости полных потерь датчика, связанных с возбуждением щелевой моды. Метод анализа микробных клеток был основан на регистрации изменений глубины и частоты пиков резонансного поглощения на частотной зависимости полных потерь датчика до и после биологического взаимодействия микробных клеток со специфичными бактериофагами. Датчик регистрировал заражение микробных клеток специфическими бактериофагами в суспензиях с начальной проводимостью 4.5–30 мкСм/см. Время анализа составляло 5–10 минут, предел определения микробных клеток был равен 103 кл/мл. Проводились контрольные эксперименты с неспецифическими взаимодействиями микробных клеток с бактериофагами, в которых изменение параметров датчика не наблюдалось. Для оценки жизнеспособности суспензию клеток нагревали до 60, 80 и 100°С. Затем клеточную суспензию охлаждали до комнатной температуры, помещали в жидкостную ячейку и фиксировали показания датчика. После этого добавляли специфичный бактериофаг и вновь регистрировали показания датчика. Отличительной особенностью используемого датчика является отсутствие контакта исследуемой суспензии с тонким (200 мкм) волноводом линии задержки. В связи с этим дополнительным преимуществом датчика является наличие съемного контейнера с жидкостью, что позволяет многократно использовать его и облегчить процесс очистки контейнера от отработанного образца. Этот факт является важным условием при работе с микроорганизмами. Ключевые слова: акустическая линия задержки, щелевая мода, пики резонансного поглощения, бактериальные клетки, бактериофаги

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 34-35 (2019). 106 с. | Рубрика: 13.04

Теплых А.А., Зайцев Б.Д., Бородина И.А., Семенов А.П. «Особенности моделирования щелевой моды акустической волны в структуре из двух пьезопластин конечных размеров» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 87 (2019). 106 с.

Рассматривается щелевая мода акустической волны, которая распространяется в структуре, состоящей из двух пьезопластин, разделенных узким вакуумным зазором. Когда обе пластины имеют бесконечную длину, эта волна хорошо описывается полуаналитической теорией. Бегущая акустическая волна в одной пьезопластине создает квазистатическое периодическое электрическое поле с периодом, равным длине волны, которое проникает в вакуум и возбуждает акустическую волну в другой пьезопластине. Однако когда верхняя пластина имеет конечную длину порядка 10 длин волн, в эксперименте по измерению частотных зависимостей вносимых потерь в такой системе наблюдаются хорошо выраженные равноудаленные резонансные пики затухания. Это означает, что на определенных частотах потери резко возрастают, что может объясняться возникновением в верхней пластине стоячей акустической волны и перекачкой энергии из нижней в верхнюю пластину. Полуаналитическая теория неспособна объяснить этот эффект. Поэтому в данной работе описаны особенности моделирования щелевой моды на основе поперечно-горизонтальной акустической волны нулевого порядка SH0 в структуре из двух пьезопластин ниобата лития конечной длины при помощи метода конечных элементов. Модель включает в себя обе пьезопластины, окружающий их вакуум, а также излучающий и приемный ВШП на нижней пластине. В результате были рассчитаны зависимости вносимых потерь и фазы сигнала, которые хорошо количественно соответствуют результатам эксперимента. Показано, что электрические граничные условия на верхней стороне верхней пластины сильно влияют на характер резонансных пиков затухания, что делает эту структуру пригодной для анализа проводящих жидкостей, находящихся в контакте с верхней пластиной.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 87 (2019). 106 с. | Рубрика: 04.11

Борщева Е.В.

 

Борщева Е.В., Вибе Д.З. «Астрохимические базы данных как источник неопределенности при моделировании» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 61-66 (2019)

Исследована зависимость результатов астрохимического моделирования от выбора базы данных химических процессов. Показано, что в условиях, характерных для плотных ядер и периферии молекулярных облаков, использование баз данных KIDA и UDFA приводит к существенным (выше порядка величины) различиям результатов моделирования примерно для половины соединений, теоретическое содержание которых относительно водорода превышает 10–12. В условиях срединной плоскости протопланетного диска расхождение, превышающее порядок величины, наблюдается уже более чем для 70% молекул, как сложных, так и малоатомных. Таким образом, выбор базы данных для моделирования оказывается весьма критичным элементом исследования.

Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 61-66 (2019) | Рубрика: 18

Бочкарев Н.Г.

 

Карицкая Е.А., Бочкарев Н.Г. «К вопросу о "часовом механизме" в рентгеновской системе Her X-1=HZ Her» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 227-232 (2019)

Представлен обзор наших работ, в которых модель дискретного перетекания вещества в рентгеновской двойной Her X-1, предложенная Кроса и Бойнтоном, получила дальнейшее развитие и интерпретируются различные наблюдательные факты.

Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 227-232 (2019) | Рубрика: 18

Брагин М.Д.

 

Брагин М.Д., Криксин Ю.А., Тишкин В.Ф. «Разрывный метод Галеркина с энтропийным ограничителем наклонов для уравнений Эйлера» Математическое моделирование, 32, № 2, с. 113-128 (2020)

Обобщен вариационный подход к получению уравнений энтропийно устойчивого разрывного метода Галеркина. Показано, как в данном подходе может быть учтено требование к монотонности численного решения. Применительно к уравнениям Эйлера разработан новый экономичный приближенный метод решения задачи исследуемого вариационного подхода – энтропийный ограничитель наклонов. Он гарантирует монотонность численного решения, неотрицательность давления и производства энтропии в каждом конечном элементе. Этот метод успешно протестирован на некоторых известных модельных газодинамических задачах.

Математическое моделирование, 32, № 2, с. 113-128 (2020) | Рубрика: 04.12

Бритенков А.К.

 

Бритенков А.К., Боголюбов Б.Н., Фарфель В.А., Смирнов С.Ю., Круглов Н.Ю., Кушнерёв Д.Н. «Расчет, конструирование и изготовление электрических эквивалентов мощных низкочастотных гидроакустических преобразователей» Радиотехника, № 5-2, с. 129-136 (2019)

Постановка проблемы: одной из актуальных проблем гидроакустики является создание мощных низкочастотных излучающих комплексов, развивающих давление в сотни тысяч Паскаль на метр в диапазоне частот до 1000 Гц. Гидроакустические излучатели таких комплексов имеют, как правило, большие габаритные размеры (до 3 м), большую массу (до 5 т) и высокую стоимость. Для эффективной работы излучающего комплекса необходимо согласование системы возбуждения и преобразователя. Использование электрических эквивалентов излучателей сокращает стоимость и сроки разработки согласующих устройств, однако накладывает специфические требования на расчет и изготовление эквивалентов мощных излучателей из-за высокой интенсивности излучения. Так, большая индуктивность дросселя электрического эквивалента преобразователя и высокие уровни действующего напряжения осложняет обеспечение электрической прочности и соответствие расчетным характеристикам. Цель: провести расчет и создать алгоритм разработки мощных низкочастотных гидроакустических преобразователей. Результаты: приведенные расчеты и алгоритм разработки позволяют упростить изготовление эквивалента излучателя и снизить его стоимость, сохраняя идентичность параметрам эквивалентной схемы преобразователя. Практическая значимость: приведенная методика может быть успешно использована и для других инженерных приложений радиотехники и гидроакустики, а также для разработки активных электрических эквивалентов и эквивалентов протяженных излучающих систем.

Радиотехника, № 5-2, с. 129-136 (2019) | Рубрика: 07.19

Бритенков А.К., Фарфель В.А., Боголюбов Б.Н. «Электроакустические характеристики экспериментального преобразователя продольно-изгибного типа со сложной формой излучающей оболочки» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 19-20 (2019). 106 с.

Современный гидроакустический преобразователь представляет собой технически сложное устройство, являющиеся совокупностью механических и электрических цепей, в котором происходит преобразование электрической энергии сигнала в механические колебания окружающей среды. Особую сложность при расчетах и в производстве имеют компактные гидроакустические преобразователи (размером корпуса менее 60 см) ввиду прямой зависимости КПД излучателя и его рабочей частоты от его волнового размера, что в значительной степени определяется габаритами преобразователя и в меньшей – его конструктивным устройством. Наибольшую эффективность и технологичность изготовления имеют преобразователи продольно-изгибного типа с пьезоэлектрическими активными элементами, использующими принцип механического трансформатора, нагруженного на активно-реактивную нагрузку. Проблемой традиционных преобразователей продольно-изгибного типа является герметизация щелей, выполняемых для снижения рабочей частоты, которая определяется поперечной жёсткостью корпуса. Альтернативным способом снижения поперечной жёсткости корпуса является волнообразное гофрирование излучающего элемента, что снимает проблемы герметизации, увеличивает эффективную площадь излучения при одинаковых габаритных размерах преобразователя и увеличивает чувствительность излучателя. Разработанный гидроакустический излучатель с корпусом из титанового сплава Ti-6Al-4V, имеет основной резонанс в воздухе на частоте 4 кГц, в воде на частоте около 1,7 кГц. Такой излучатель на базе пьезокерамического активного элемента из 8 колец ЦТБС-3 36×14×8 мм, имеет чувствительность на резонансной частоте до 1 Па·м/В, при ширине полосы 25%, КПД до 26%. Ресурсные испытания в количестве более 1010 циклов подтверждают устойчивость излучателя к циклическим нагрузкам. Подобный компактный излучатель может найти применение для малогабаритных и миниатюрных гидроакустических систем, модемов, устройств управления в диапазоне частот от 1,6–2,5 кГц и до 12–18 кГц. Ключевые слова: гидроакустический излучатель, пьезоэлектрический преобразователь продольно-изгибного типа, гидроакустическая система, электроакустические характеристики излучателя, звуковое поле

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 19-20 (2019). 106 с. | Рубрика: 04.11

Бритенков А.К., Фарфель В.А., Лебедев Е.В. «Влияние первичных параметров соединительного кабеля на точность измерений электроакустических характеристик мощных низкочастотных гидроакустических излучателей» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 32 (2019). 106 с.

Низкочастотные гидроакустические излучатели широко используются для различных приложений: от дальней звукоподводной связи и телеуправления до сейсмоакустической разведки. Обилие задач и специфика конкретной реализации зачастую накладывает достаточно жёсткие требования к обеспечению заданных электроакустических параметров излучателей. В связи с этим необходимо проведение натурных испытаний гидроакустических преобразователей в открытых акваториях на различных глубинах для точного измерения их электроакустических характеристик. Использование длинного кабеля связи от системы возбуждения до излучателя без учёта электрических характеристик такой линии приводит с одной стороны, к высоким погрешностям измерений, а с другой к отсутствию оптимального согласования системы возбуждения и низкочастотного излучателя и снижению эффективности работы излучающего комплекса. Соединительный кабель длиной более 100 м можно рассматривать как длинную линию с эквивалентной схемой в виде четырёхполюсника, что является упрощённой формой телеграфных уравнений. На основе данных, полученных во время морских испытаний по оценке влияния кабеля длиной 1000 м и сечением жил 1,5 мм2 на электроакустические характеристики низкочастотного излучателя и параметры его эквивалентной схемы в диапазоне частот порядка сотен Гц, разработаны рекомендации по методике проведения измерений и обработке экспериментальных данных с учётом первичных параметров линии связи. Экспериментальные данные подтверждают, что влияние кабеля длиной 1000 м при измерении резонансной частоты и ширины полосы частот излучателя несущественно, однако значения напряжения и тока системы возбуждения значительно отличаются от тока и напряжения на излучателе, а КПД и чувствительность оказываются занижеными по отношению к его реальным характеристикам. Ключевые слова: низкочастотный гидроакустический излучатель, пьезоэлектрический преобразователь, телеуправление АПА, электроакустические характеристики, длинная линия

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 32 (2019). 106 с. | Рубрика: 14.04

Брысев А.П.

 

Крутянский Л.М., Преображенский В.Л., Макалкин Д.И., Брысев А.П., Pernod P. «Параметрическое взаимодействие триад капилярно-гравитационных волн на поверхности жидкости при действии на нее радиационного давления ультразвука» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 97-98 (2019). 106 с.

Взаимодействие ультразвука с возмущениями поверхности жидкости представляют интерес как с точки зрения фундаментальной физики волн, так и с точки зрения возможных приложений в интенсивно развивающейся в настоящее время микро-акусто-флюидике, а так же при лабораторном моделировании мегамасштабных волновых процессов в океане. В настоящей работе представлены первые результаты экспериментальной реализации и изучения нелинейного параметрического взаимодействия ультразвука и гравитационно-капиллярных волн (ГКВ) на свободной поверхности жидкости. Специфической особенностью физического механизма связи волн в данном случае является зависимость сил радиационного давления излучения плоской ультразвуковой волны от формы поверхности, на которую они действуют. Выполненные эксперименты подтверждают существование предсказанной ранее в работе V. Preobrazhensky, V. Aleshin, P. Pernod, Physics of Wave Phenomena, 2018, v.26, p.234 индуцированной радиационным давлением ультразвука нелинейной параметрической связи триад ГКВ. В экспериментах моды стоячих ГКВ возбуждались с помощью узкого ультразвукового пучка с несущей частотой 1.030 MHz и параметрически связанной с ним плоской ультразвуковой волной с несущей частотой 1.035 MHz. При этом амплитуда пучка модулировалась на резонансных частотах обертонов ГКВ f2=5.265 Гц и f4=7.873 Гц, а амплитуда плоской волны модулировалась на частоте fp=2.657 Гц с тем, чтобы удовлетворять условию нелинейного параметрического резонанса fp=2f2f4. Сопоставление результатов измерений амплитуд параметрически взаимодействующих триад ГКВ с критическим условием для реализации эффекта взрывной неустойчивости показали, что в проведенных экспериментах имел место подпороговый режим параметрического взаимодействия, инкремент которого примерно в четыре раза меньше критического значения, при достижении которого в системе наступает взрывная неустойчивость. В связи с этим обсуждаются возможные пути выполнения условий взрывной неустойчивости в данной системе. Ключевые слова: параметрическая связь волновых триад, гравитационно-капиллярные волны, ультразвуковая накачка

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 97-98 (2019). 106 с. | Рубрики: 05.09 08.02

Брысев А.П., Клопотов Р.В., Макалкин Д.И. «Наблюдение особенностей деструктивного воздействия мощного сфокусированного ультразвукового пучка мегагерцового диапазона на гипсовый фантом почечного камня» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 80-81 (2019). 106 с.

Ппредставлены результаты наблюдений деструктивного воздействия мощных сфокусированных ультразвуковых импульсов на гипсовые фантомы почечных камней. Описывается экспериментальная установка, позволяющая при несущей частоте ультразвуковых импульсов 1.8 МГц получать в воде экстремально большие значения пиковых перепадов акустического давления в фокусе, доходящие до 50 МПа. С этой целью в качестве оконечного в тракте возбуждения излучающей пьезопластины использовался усилитель OM3500HF фирмы OM-POWER с выходной мощностью 3.5 кВт. Параметры поля сфокусированного ультразвукового пучка измерялись широкополосным (до 30 МГц) звукопрозрачным мембранным PVDF-гидрофоном GEC Marconi с диаметром пьезоактивной зоны 0.5 мм. Гидрофон перемещался с помощью позиционирующей системы Velmex Bislide, управляемой с помощью компьютерной программы, написанной в среде LabView. Приводятся результаты измерений основных акустических параметров гипсовых образцов, которые были подготовлены для проведения экспериментов из сухой смеси фирмы "БОЛАРС". Обращается внимание на качественное отличие характера деструкции гипсовых фантомов импульсами сфокусированных ультразвуковых пучков с несущей частотой до 1 МГц и более 1 МГц. Во втором случае, как показывают визуальные наблюдения, фото и видеорегистрация, разрушения образца, как целого, не происходит, а имеет место хорошо локализованная деструкция его поверхности. Последняя обусловлена ультразвуковой абляцией в жидкость материала твердотельного образца с образованием углубления, которое при достаточно длительном воздействии может преобразоваться в отверстие. Обсуждается такая важная особенность ультразвуковой абляции, впервые обнаруженная в ходе данных экспериментов, как образование наночастиц. На основе измерений распределения числа абляционных частиц по размерам и массам, выполненным на лазерном анализаторе частиц Shimadzu SALD-7500, установлено, что в результате ультразвуковой абляции среди прочих образуются частицы нанометровых размеров. Подавляющее число таких частиц имеет размеры, значения которых находятся в интервале от 20 до 60 нм с максимумом при 35 нм. Ключевые слова: ультразвук мегагерцового диапазона, ультразвуковая абляция, наночастицы

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 80-81 (2019). 106 с. | Рубрики: 05.11 13.01

Бугаева Л.К.

 

Акуличев В.А., Буланов В.А., Бугаева Л.К. «Влияние пузырьковых облаков в возмущенном приповерхностном слое океана на распространение звука» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 6 (2019). 106 с.

Вовлечение пузырьков в толщу морской воды в поверхностных волнах приводит к появлению пузырьковых облаков, которые при сильном ветре могут достигать значительных глубин в десятки метров. Пузырьки оказывают значительное влияние на акустические свойства воды, приводя в том числе к избыточному поглощению и рассеянию звука. Существуют противоречивые мнения о вкладе приповерхностного слоя пузырьков в затухание звука при распространении вдоль трасс в океане. В ряде работ утверждается, что приповерхностный слой пузырьков слабо влияет на затухание звука в море вплоть до высоких скоростей ветра (Вестон, Бруно и Новарино, и др.). Другие работы (Вилли, Шнайдер и др.) показывают, что вклад пузырьков в затухание звука на частотах от 1 до 8 кГц в условиях мелкого моря является преобладающим. В настоящей работе проанализировано влияние приповерхностного слоя пузырьков на затухание звука в море с привлечением последних экспериментальных результатов для функции распределения пузырьков по размерам g(R), полученной при различных состояниях поверхности моря. Показано, что влияние приповерхностного слоя пузырьков на распространение звука может быть значительным при типичных концентрациях пузырьков в приповерхностных слоях моря. Проведены аналитические оценки спадания когерентного поля в условиях приповерхностного подводного звукового канала. Влияние слоя пузырьков заключается в дополнительном спаде поля на умеренных дистанциях, вызванного затуханием звука, распространяющегося при малых углах скольжения. Энергия, сосредоточенная при малых углах, постепенно затухает и на больших расстояниях приводит к отсутствию в экспоненциальном законе вклада пузырькового слоя. Для детального изучения проведено численное моделирование при использовании приближения нормальных мод. Показано, что влияние приповерхностного слоя пузырьков заключается в дополнительном спаде поля на умеренных дистанциях, вызванного затуханием части звуковой энергии, распространяющейся в пузырьковом слое. В дальнейшем эта энергия затухает, что в итоге приводит к отсутствию в экспоненциальном законе вклада пузырькового слоя. Следует обратить внимание на то, что наличие диссипации в приповерхностном слое пузырьков с увеличением концентрации x>106 способно приводить к существенной перестройке структуры акустического поля. Ключевые слова: морская вода, пузырьки, поглощение звука.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 6 (2019). 106 с. | Рубрика: 07.09

Будадин О.Н.

 

Рыков А.Н., Будадин О.Н., Борисенко В.В., Богачев А.С., Гуськов А.В., Монахова Е.Г. «Автоматизированная система бесконтактного ультразвукового производственного неразрушающего контроля труб из полимерных композиционных материалов для трубопроводов» Контроль. Диагностика, № 11, с. 20-29 (2019)

Рассматриваются вопросы разработки новой технологии и автоматизированной системы бесконтактного производительного неразрушающего контроля качества сплошности композитных труб для трубопроводов, проведение метрологической аттестации для подтверждения эксплуатационных характеристик в части обнаружения и идентификации внутренних дефектов конструкции с заданной достоверностью за счет использования специальных алгоритмов. В ходе проведения мероприятий по аттестации выполнена оценка стабильности и пригодности технологического процесса определения площадей дефектов c помощью карт Шухарта и индексов воспроизводимости. Установлено, что рассматриваемый процесс находится в состоянии статистической управляемости, его работа предсказуема и его соответствие установленным требованиям может быть проверено.

Контроль. Диагностика, № 11, с. 20-29 (2019) | Рубрика: 14.04

Будрин С.С.

 

Чупин В.А., Будрин С.С., Долгих Г.И., Щербатюк А.Ф. «Исследование пространственно-временной структуры гидроакустического поля шельфовых зон» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 17 (2019). 106 с.

На основе применения берегового лазерного деформографа и автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА), оснащённого мобильной гидроакустической приёмной системой, состоящей из гидрофона 8104 фирмы Bruel & Kjaer, аналого-цифрового преобразователя, системы записи и хранения данных, изучены особенности распределения гидроакустического поля, создаваемого низкочастотным гидроакустическим излучателем на частоте 33 Гц, по шельфу убывающей глубины с определением зон наиболее эффективной трансформации гидроакустической энергии в сейсмоакустическую энергию. При обработке синхронных экспериментальных данных лазерного деформографа и АНПА определена доля гидроакустической энергии, уносимая в земную кору и литосферу в виде поверхностных и объёмных волн, изучены особенности влияния поверхностных морских волн и более низкочастотных гидросферных процессов на пространственно-временные амплитудно-фазовые вариации гидроакустического поля, создаваемого низкочастотным гидроакустическим излучателем. Ключевые слова: гидроакустическое поле, шельф, автономный необитаемый подводный аппарат, гидроакустический излучатель

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 17 (2019). 106 с. | Рубрика: 07.14

Буланов В.А.

 

Буланов В.А. «Распространение акустических импульсов в кристаллизующейся жидкости» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 91 (2019). 106 с.

Представлены результаты теоретических исследований распространения акустических импульсов в кристаллизующейся жидкости, содержащей центры кристаллизации. Показано существенное влияние фазовых превращений на рассеяние, поглощение и нелинейную трансформацию акустических сигналов в кристаллизующейся жидкости. Выявлено аномальное поведение частотных и концентрационных зависимостей коэффициента рассеяния, поглощения, фазовой и групповой скорости распространения акустических импульсов, существенно отличающихся по своему характеру от таковых по сравнению со случаем жидкости с частицами без фазовых превращений. Показано, что фазовые превращения оказывают сильное влияние на центры кристаллизации с размерами, характерными для экспериментов с кристаллизующимися жидкостями в пористых средах, в которых ранее экспериментально были установлены аномалии в поведении поглощения и дисперсии скорости звука при кристаллизации и плавлении. Показано, что особенностью коэффициента поглощения и параметра акустической нелинейности в кристаллизующейся воде при монодисперсном распределении центров кристаллизации по размерам функции является резкое (до двух порядков) возрастание этих параметров при малых размерах. Проведен анализ влияния функции распределения по размерам центров кристаллизации на указанные выше акустические характеристики кристаллизующейся жидкости. Показано, что в целом происходит снижение аномальных свойств жидкости с полидисперсной функцией распределения центров кристаллизации по размерам g(R) по сравнению с жидкостью, имеющую монодисперсную функцию g(R). Тем не менее, в целом фазовые превращения приводят к усилению поглощения в кристаллизующися жидкостях, увеличивают акустическую нелинейность и усиливают дисперсионные характеристики кристаллизующихся жидкостей, что ведет к дополнительным дисперсионным искажениям формы акустических импульсов по мере их распространения в кристаллизующейся жидкости. Проведены оценки применительно к морской воде, содержащей ледовую шугу. Показано, что распространение акустических импульсов при типичных характеристиках приповерхностного слоя воды с ледовой шугой обнаруживает аномалии поглощения и рассеяния звука, а также параметра акустической нелинейности. Обсуждается возможность дистанционной диагностики состояния приповерхностного слоя морской воды по результатам регистрации отраженных и рассеянных акустических импульсов с различной амплитудой. Обнаружено, что наиболее значительное влияние фазовых превращений наблюдается на относительно низких частотах и при малых размерах центров кристаллизации. Ключевые слова: кристаллизующаяся жидкость, распространение акустических импульсов

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 91 (2019). 106 с. | Рубрика: 06.20

Акуличев В.А., Буланов В.А., Бугаева Л.К. «Влияние пузырьковых облаков в возмущенном приповерхностном слое океана на распространение звука» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 6 (2019). 106 с.

Вовлечение пузырьков в толщу морской воды в поверхностных волнах приводит к появлению пузырьковых облаков, которые при сильном ветре могут достигать значительных глубин в десятки метров. Пузырьки оказывают значительное влияние на акустические свойства воды, приводя в том числе к избыточному поглощению и рассеянию звука. Существуют противоречивые мнения о вкладе приповерхностного слоя пузырьков в затухание звука при распространении вдоль трасс в океане. В ряде работ утверждается, что приповерхностный слой пузырьков слабо влияет на затухание звука в море вплоть до высоких скоростей ветра (Вестон, Бруно и Новарино, и др.). Другие работы (Вилли, Шнайдер и др.) показывают, что вклад пузырьков в затухание звука на частотах от 1 до 8 кГц в условиях мелкого моря является преобладающим. В настоящей работе проанализировано влияние приповерхностного слоя пузырьков на затухание звука в море с привлечением последних экспериментальных результатов для функции распределения пузырьков по размерам g(R), полученной при различных состояниях поверхности моря. Показано, что влияние приповерхностного слоя пузырьков на распространение звука может быть значительным при типичных концентрациях пузырьков в приповерхностных слоях моря. Проведены аналитические оценки спадания когерентного поля в условиях приповерхностного подводного звукового канала. Влияние слоя пузырьков заключается в дополнительном спаде поля на умеренных дистанциях, вызванного затуханием звука, распространяющегося при малых углах скольжения. Энергия, сосредоточенная при малых углах, постепенно затухает и на больших расстояниях приводит к отсутствию в экспоненциальном законе вклада пузырькового слоя. Для детального изучения проведено численное моделирование при использовании приближения нормальных мод. Показано, что влияние приповерхностного слоя пузырьков заключается в дополнительном спаде поля на умеренных дистанциях, вызванного затуханием части звуковой энергии, распространяющейся в пузырьковом слое. В дальнейшем эта энергия затухает, что в итоге приводит к отсутствию в экспоненциальном законе вклада пузырькового слоя. Следует обратить внимание на то, что наличие диссипации в приповерхностном слое пузырьков с увеличением концентрации x>106 способно приводить к существенной перестройке структуры акустического поля. Ключевые слова: морская вода, пузырьки, поглощение звука.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 6 (2019). 106 с. | Рубрика: 07.09

Буланов В.А., Стороженко А.В. «Экспериментальные исследования рассеяния высокочастотного звука в верхнем слое моря» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 6-7 (2019). 106 с.

Акустическое зондирование на основе обратного рассеяния звука позволяет изучать мелкомасштабную структуру морской среды и ее изменчивость, связанную с турбулентными образованиями, проявлением внутренних волн, наличием пузырьков, твердых взвесей, а также планктона и других биологических объектов. Наиболее изменчивым слоем водной толщи океана является верхний слой и для этого слоя характерно сосредоточение биоресурсов и наличие интенсивных динамических процессов, существенно влияющих на распределение практически всех биологических объектов. Данные о рассеянии звука имеются для сравнительно низких и средних частот звука, которые в основном использовались в рыбопоисковой технологии. Информация о величине и природе высокочастотного рассеяния более скудна. Большую роль в рассеянии высокочастотного звука играют планктонные сообщества и в первую очередь с позиции иерархии сечения рассеяния звука одиночным объектом выступает особь зоопланктона. Фитопланктон рассеивает звук существенно слабее, однако наличие его в больших количествах порой создает конкуренцию зоопланктону в рассеянии звука на высоких частотах. Наличие флуктуаций гидрофизических параметров среды за счет турбулентности и других механизмов также приводит к усилению рассеяния звука на высоких частотах. Цель работы – решение практического вопроса оценки распределения биомассы в деятельном слое моря по данным о рассеянии звука. Представлены результаты исследований рассеяния звука в верхнем слое дальневосточных морей России, с помощью которых определена изменчивость гидрофизических характеристик морской воды и исследована динамика биомассы в приповерхностном слое моря при различных условиях. Измерения коэффициентов рассеяния звука в приповерхностном слое моря проводились на различных трассах на ходу судна и на отдельных станциях на высоких частотах от 100 до 250 кГц, хотя в шельфовых районах иногда использовали частоты до 650 кГц. Исследования проводились в различные годы с 2004 г. по 2018 г. в Японском и Охотском морях и в 2013 г. в морях восточной Арктики. Были получены многочисленные данные о рассеянии звука в верхнем слое моря в различные сезоны года. Ключевые слова: рассеяние звука, планктон, мелкомасштабная структура

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 6-7 (2019). 106 с. | Рубрика: 07.09

Буланов В.А., Корсков И.В. «О рассеянии звука и акустической нелинейности воды с пузырьками при различной температуре» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 68-69 (2019). 106 с.

Акустика микронеоднородных жидкостей хорошо развита в случае включений без фазовых превращений. В основном это относится к акустике газожидкостных сред (жидкостей с газовыми пузырьками). Гораздо меньше работ было посвящено изучению влияния фазовых превращений на акустические характеристики жидкостей с пузырьками. Имеющиеся теоретические и экспериментальные работы относятся в основном к акустике кипящих и криогенных жидкостей. Промежуточная область температур, когда наблюдается зацепляющийся характер тепловых и диффузионных явлений в динамике парогазовых пузырьков исследована значительно слабее. Известно, что амплитуда вынужденных радиальных колебаний паровых пузырьков под действием звука за счет периодически чередующихся фазовых превращений (испарения и конденсации пара через поверхность пузырька) резко усиливается по сравнению со случаем их отсутствия. С одной стороны, это должно приводить к дополнительному рассеянию падающей акустической волны и возрастанию коэффициента рассеяния звука. С другой стороны, увеличение амплитуды колебаний за счет фазовых превращений усиливает нелинейное взаимодействие акустической волны с пузырьками, что должно приводить к усилению акустической нелинейности жидкости с пузырьками. Представлены теоретические расчеты и проведены экспериментальные исследования с целью обнаружения влияния эффектов фазовых превращений при различных концентрациях паровой компоненты в парогазовых пузырьках. Экспериментальные исследования распространения звука в воды с пузырьками проведены при различных температурах от 20 до 92°С. Получены данные о температурной зависимости коэффициента рассеяния звука и акустической нелинейности воды с парогазовыми пузырьками. Результаты показывают существенность влияния эффектов фазовых превращений при увеличении относительного содержания паров воды по сравнению с концентрацией газа в пузырьках. Выявлены характерные области температуры, где эффекты фазовых превращений наиболее значимы. Представлены частотные зависимости коэффициента рассеяния звука и параметра акустической нелинейности воды с парогазовыми пузырьками. Ключевые слова: парогазовые пузырьки, нелинейность, рассеяние звука

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 68-69 (2019). 106 с. | Рубрика: 05.07

Булатов В.В.

 

Булатов В.В., Владимиров Ю.В. «Внутренние гравитационые волны в океане с разнонаправленными сдвиговыми течениями» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 56, № 1, с. 104-111 (2020)

Рассмотрена задача о построении решений, описывающих внутренние гравитационных волны в стратифицированной среде конечной глубины с разнонаправленными сдвиговыми течениями. Рассмотрено модельное постоянное распределение частоты Брента–Вяйсля и линейная зависимость сдвигового течения по глубине и получено аналитическое решение задачи, которое выражается через модифицированные функции Бесселя мнимого индекса. С помощью дебаевских асимптотик модифицированной функции Бесселя получены аналитические выражения для дисперсионных соотношений, исследованы фазовые характеристики волновых полей. Исследованы зависимости волновых характеристик возбуждаемых полей от основных параметров использованных моделей стратификации, течений и режимов генерации.

Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 56, № 1, с. 104-111 (2020) | Рубрики: 07.03 08.02

Булатов В.В., Владимиров Ю.В. «Дальние поля внутренних волн, возбуждаемых пульсирующим источником в стратифицированной среде со сдвиговыми течениями» Прикладная механика и техническая физика, 60, № 6, с. 45-52 (2019)

Решена задача о дальнем поле внутренних гравитационных волн, возбуждаемых осциллирующим точечным источником возмущений в стратифицированной среде со сдвиговым течением. Рассмотрено модельное распределение скорости сдвигового течения по глубине и получено аналитическое решение задачи в виде характеристической функции Грина, которое выражается через модифицированные функции Бесселя мнимого индекса. Получены выражения для дисперсионных соотношений и построены интегральные представления решений. Исследованы зависимости волновых характеристик возбуждаемых полей от основных параметров использованных моделей стратификации, течений и режимов генерации.

Прикладная механика и техническая физика, 60, № 6, с. 45-52 (2019) | Рубрика: 07.03

Бурдин Д.А.

 

Бурдин Д.А., Чашин Д.В., Экономов Н.А., Фетисов Ю.К. «Параметрическое усиление магнитоакустических колебаний в структуре ферромагнетик-пьезоэлектрик» Письма в Журнал технической физики, 46, № 4, с. 52-54 (2020)

Обнаружено параметрическое усиление магнитоакустических колебаний в дисковом резонаторе, содержащем ферромагнитный слой FeBSiC и пьезоэлектрический слой цирконата-титаната свинца. Колебания с частотой 3.08 kHz возбуждались и регистрировались с помощью двух катушек с ортогональными осями. Накачка проводилась электрическим полем с удвоенной частотой, приложенным к пьезоэлектрическому слою. Усиление колебаний возникает за счет изменения жесткости структуры под действием электрического поля. Показано, что коэффициент усиления можно изменять с помощью постоянного магнитного поля, приложенного к структуре.

Письма в Журнал технической физики, 46, № 4, с. 52-54 (2020) | Рубрика: 06.16

Бурдуковская В.Г.

 

Петухов Ю.В., Бурдуковская В.Г., Бородина Е.Л. «Каустические и слаборасходящиеся пучки в горизонтально неоднородных океанических волноводах» Акустический журнал, 66, № 2, с. 181-197 (2020)

С использованием приближенных аналитических расчетов, основанных на ВКБ и адиабатическом приближениях для модового представления поля, а также численного моделирования на основе теории адиабатических мод, геометроакустического приближения и метода параболического уравнения, исследованы закономерности формирования и распространения каустических и слаборасходящихся акустических пучков в горизонтально неоднородном рефракционном океаническом волноводе. Определены области горизонтальных расстояний, на которых сохраняются типичные для каустических и слаборасходящихся пучков зависимости интенсивности акустического поля от горизонтального расстояния. Рассмотрены процессы переформирования каустических и слаборасходящихся пучков в океаническом волноводе с увеличивающейся глубиной водного слоя и неизменной в горизонтальном направлении стратификацией скорости звука, которая вблизи источника характеризовала открытый ко дну подводный звуковой канал. Сформулированы условия эффективно-согласованного перехода рефрагированных в термоклине и взаимодействующих с дном мод мелководного участка волновода в чисто рефрагированные моды подводного звукового канала относительно глубоководного участка океанического волновода.

Акустический журнал, 66, № 2, с. 181-197 (2020) | Рубрика: 07.06

Буренин А.В.

 

Моргунов Ю.Н., Голов А.А., Буренин А.В., Петров П.С. «Об определении эффективных скоростей распространения звука в сложных волноводах, состоящих из шельфового и глубоководного участков» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 7 (2019). 106 с.

Рассматривается задача определения эффективных скоростей распространения импульсных акустических сигналов в сложных волноводах, состоящих из шельфового и глубоководного участков. Показано, что при расчете эффективных скоростей для шельфового участка протяженной трассы, как правило, можно использовать групповые скорости первой моды для центральной частоты импульсного сигнала. В случае оползневого характера распространения звука аналогичная оценка эффективной скорости может быть получена и в приближении геометрической акустики с использованием инвариантов Вестона. Для глубоководного участка, задавшись некоторым горизонтом приема, мы предлагаем использовать групповую скорость моды наименьшего номера, интервал вертикальной локализации которой содержит данный горизонт. Данная методика применена для анализа результатов эксперимента, проведенного в сентябре 2017 года. В данном эксперименте широкополосные фазоманипулированные импульсные сигналы излучались источником, установленном на шельфе в придонном слое (вблизи м. Шульца), и принимались на различных горизонтах в глубоководной части Японского моря. Эффективные скорости определялись в эксперименте с помощью системы единого времени и данных GPS о расстоянии между источником и приемником. Полученные в эксперименте значения эффективных скоростей на различных горизонтах сравнивались с теоретическими значениями, рассчитанными по описанной выше методике, причем для трассы общей протяженностью 198 км установлено их сходство с высокой степенью точности. Важно отметить, что эффективные скорости практически не зависят от выбора горизонта приема в диапазоне глубин от 50 до 500 метров. В работе дано качественное физическое объяснение этого результата. Разработанная методика определения эффективных скоростей на различных горизонтах может быть использована при решении задач акустической дальнометрии. Ключевые слова: акустическая дальнометрия, импульсный сигнал, метод нормальных волн, эффект оползня

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 7 (2019). 106 с. | Рубрика: 07.01

Буренин А.В., Голов А.А., Моргунов Ю.Н. «Экспериментальные исследования ОСОБЕННОСТей пространственной структуры Векторно-скалярных звуковых полей в мелком море» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 10 (2019). 106 с.

Обсуждаются результаты экспериментального исследования пространственной структуры векторно-скалярного звукового поля, сформированного при буксировке тонального низкочастотного излучателя на шельфе Японского моря. Методически эксперимент обеспечивался буксировкой на глубине 20 метров источника тонального сигнала с частотой 134 Гц на различных акустических трассах с удалением до 10 км от комбинированной приемной системы, состоящей из приемников звукового давления и трех ортогональных компонент векторно-скалярного поля. Особое внимание уделялось исследованию интерференционной структуры скалярных и векторных полей с обеспечением технической и методической достоверности результатов экспериментов в контролируемых гидрологических условиях. Обсуждаются количественные характеристики и особенности формирования интерференции на различных по глубине трассах. Наибольший интерес представляют результаты сравнения горизонтальных и вертикальных составляющих векторно-скалярных полей, которые позволили выявить на некоторых трассах наличие “завихренностей” акустического поля источника, которые обусловили значительные по величине (сотни метров) смещений минимумов и максимумов сигналов в каналах РXY относительно канала Z. Анализируется возможность практического применения результатов исследований. Ключевые слова: интерференция, буксируемый низкочастотный излучатель, комбинированный приемник, векторно-скалярные звуковые поля, мелкое море

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 10 (2019). 106 с. | Рубрика: 07.02

Бурков С.И.

 

Плетнев О.Н., Бурков С.И., Турчин П.П., Золотова О.П. «Дисперсионные зависимости характеристик волн Лэмба в пластинах кристалла LiNBO3 при воздействии одноосного механического давления» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 98 (2019). 106 с.

На основе теории распространения акустических волн в пьезокристаллах, подвергнутых воздействию внешнего одноосного механического давления. рассмотрено влияние одноосного механического давления на характеристики распространения акустических волн в пластине ниобата лития. Представлены результаты расчёта коэффициентов электромеханической связи и коэффициентов управляемости при различных вариантах приложения внешнего механического одноосного давления. Выполнен анализ влияния одноосного механического давления на степень взаимодействие мод упругой волны в пьезоэлектрической пластине. Ключевые слова: ниобат лития, волна Рэлея, волна Лэмба, одноосное давление

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 98 (2019). 106 с. | Рубрика: 04.09

Турчин П.П., Бурков С.И., Турчин В.И., Юркевич С.В. «Акустические волны в монокристаллах YAl3(BO3)4» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 98 (2019). 106 с.

Тригональные монокристаллы YAl3(BO3)4 относятся к числу редкоземельных оксиборатов RMe3(BO3) (где, R= Y, La–Lu; M= Fe, Al, Cr, Ga,Sc), но не обладают магнитной подсистемой. Благодаря этому иттриевые алюмобораты являются модельной структурой для изучения электромеханических свойств монокристаллов указанного ряда. В работе получены экспериментальные значения электромеханических постоянных этих монокристаллов и на их основе исследуется анизотропия параметров акустических волн различного типа: объемных, поверхностных, Лява и Лэмба. Ключевые слова: иттриевый алюмоборат, электромеханические свойства, акустические волны

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 98 (2019). 106 с. | Рубрика: 06.03

Бурсов Н.Н.

 

Панов А.Д., Бурсов Н.Н., Бескин Г.М., Эркенов А.К., Филиппова Л.Н., Филиппов В.В., Гиндилис Л.М., Кардашев Н.С., Кудряшова А.А., Стариков Е.С., Вилсон Дж., Пустильник Л.А. «Наблюдения по программе SETI на телескопе РАТАН-600 в 2015 и 2016 гг.» Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 252-264 (2019)

В 2015–2016 гг. в САО РАН на радиотелескопе РАТАН-600 проводились регулярные наблюдения по программе SETI. Объектами поиска сигналов искусственного происхождения были около 30 солнцеподобных звезд и два шаровых скопления с высокой металличностью. Основной идеей, положенной в основу этих исследований, были многократные повторяющиеся наблюдения (мониторинг) одних и тех же объектов. Данные анализировалисьтремя способами: проводился поиск одиночного сильного сигнала, оценивался усредненный за все время наблюдений поток излучения, анализировалиськорреляции сигналов разных частот. Накопление информации за два года наблюдений позволило провести поиск слабых сигналов с уровнем обнаружения в несколько миллиянских на волнах 2.7 и 6.3 см. Усредненные по всему набору данных ограничения для мощности сигналов внеземных цивилизаций лежат практически у всех объектов в интервале 1016–1020 Вт, верхние же пределы для светимости в единичных наблюдениях (время прохождения диаграммы 7–19 секунд) составляют 1017–1021 Вт, при этом эффективные изотропные излучаемые мощности их гипотетических передатчиков не превышают 2·109–2·1013 Вт, что близко к данному параметру для крупнейших наземных планетарных радаров. Полученные ограничения на светимость свидетельствуют об отсутствии радиоизлучения собственно и у наблюдавшихся солнцеподобных звезд, стационарного в среднем за время наблюдений и вспышечного в отдельных сеансах.

Астрофизический бюллетень, 74, № 2, с. 252-264 (2019) | Рубрика: 18

Сотникова Ю.В., Муфахаров Т.В., Майорова Е.К., Мингалиев М.Г., Удовицкий Р.Ю., Бурсов Н.Н., Семенова Т.А. «Многочастотное исследование GPS-источников» Астрофизический бюллетень, 74, № 4, с. 371-388 (2019)

Gigahertz-Peaked spectrum (GPS) – компактные активные ядра галактик, предположительно молодые предшественники ярких радиоисточников, представляющие интерес как ранние стадии их эволюции. Исследование радиосвойств GPS дает информацию об особенностях синхротронного излучения во внегалактических структурах. В прикладной области исследований GPS являются полезными как компактные стационарные радиоисточники на небе. В работе представлены результаты многочастотного исследования GPS, основанного на квазиодновременных измерениях на радиотелескопе РАТАН-600 в период 2006–2017 гг. Получен каталог спектральных плотностей потоков GPS на шести частотах: 1.1, 2.3, 4.8, 7.7/8.2, 11.2 и 21.7 ГГц. Дополнительно для анализа радиоспектров привлечены данные низкочастотных обзоров GLEAM (GaLactic and Extragalactic Allsky Murchison widefield array survey) и TGSS (Tata institute for fundamental research GMRT Sky Survey) и высокочастотные измерения Planck. Выявлено 164 GPS и кандидата (17 из них – новые), что составляет незначительную долю GPS в исходной выборке ярких АЯГ – порядка 2%. Обнаружена неоднородность физических свойств и условий формирования синхротронного излучения в GPS разных типов АЯГ. Подтвержден дефицит далеких GPS (z>2) с низкими значениями частоты максимума (менее 1 ГГц). Существующая антикорреляция «размер–частота максимума» имеет непрерывный характер. Наблюдается статистическое укручение континуальных радиоспектров объектов с ростом красного смещения.

Астрофизический бюллетень, 74, № 4, с. 371-388 (2019) | Рубрика: 18

Бут А.Б.

 

Абдурашидов Т.О., Бут А.Б., Сафронов А.В., Советников Я.Н. «Системы подачи воды для снижения акустических и газодинамических нагрузок при старте ракет космического назначения. Часть 1. Системы подачи воды на стартовых комплексах» Космонавтика и ракетостроение, № 6, с. 97-100 (2019)

Представляется обзор зарубежных и отечественных конструкций систем подачи воды (СПВ) на стартовых комплексах (СК) в обеспечение снижения акустических и газодинамических нагрузок при старте сверхтяжёлых ракет космического назначения (РКН). Отмечается необходимость выбора СПВ при разработке стартового оборудования и газодинамической схемы старта перспективного космического ракетного комплекса (КРК) сверхтяжёлого класса.

Космонавтика и ракетостроение, № 6, с. 97-100 (2019) | Рубрика: 18

Быков А.И.

 

Быков А.И., Комкин А.И., Миронов М.А. «Акустическая нелинейность отверстия в широком диапазоне амплитуд» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 73 (2019). 106 с.

Представлены результаты исследования влияние уровней звукового давления на акустический импеданс отверстий в перегородке на основе проведения измерений в импедансной трубе методом двух микрофонов. Получены зависимости импеданса отверстия от его диаметра на нелинейных режимах. Установлено, что для получения достоверных оценок импеданса отверстия от колебательной скорости в отверстии, последнюю следует определять непосредственными измерениями. Показано, что на режимах развитой нелинейности сопротивление отверстия перестаёт зависеть от его диаметра, а зависит только от уровня звукового давления на перегородке, причем эта зависимость носит нелинейный характер. Ключевые слова: перегородка, акустический импеданс, нелинейное сопротивление, колебательная скорость, измерение

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 73 (2019). 106 с. | Рубрика: 05.04

Бырдин В.М.

 

Бырдин В.М., Косарев О.И., Мамонова М.Г., Пузакина А.К. «Развороты, би- и мульти-инверсия волнового поля и диаграммы направленности на базе обратноволновых систем» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 78 (2019). 106 с.

Исследуется обратноволновая инверсия при разноимённой дифракции на плоской границе раздела сред, метаматериалов или волноводных и периодических 2d-структур. Ключевые слова: обратные волны; обратноволновая инверсия поля; обратноволновая сверхфокусировка; дифракция на границе раздела; диаграмма направленности

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 78 (2019). 106 с. | Рубрики: 04.03 06.15

Бычков В.В.

 

Бычков В.В. «Гиперзвуковое ракетное оружие будущего и российское противостояние западу» Морской сборник, 2075, № 2, с. 73-78 (2020)

Практически все развитые в военно-техническом отношении государства в настоящее время имеют программы создания систем различного назначения с гиперзвуковыми летательными аппаратами (ГЛА). В предлагаемой статье предпринята попытка анализа возможных причин возобновления интереса к ГЛА, проблем научно-технологического характера, возникающих в связи с их созданием.

Морской сборник, 2075, № 2, с. 73-78 (2020) | Рубрика: 08.14

Бычков В.Д.

 

Кукушкин Д.Е., Бычков В.Д., Сазоненко Д.А., Бахолдин А.В., Васильев В.Н. «Оценка эффективности cтокс-поляриметра с различными анализаторами поляризации» Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 336-344 (2019)

В настоящее время поляриметрические исследования в астрономии приобрели огромное значение. С их помощью изучаются магнитные поля звезд, определяется ориентация орбит экзопланет, эффекты отражения в атмосферах звезд и аккреционных дисках и многое другое. В статье представлен расчет оптических схем стокс-поляриметров с различными поляризационными анализаторами. Приведена сравнительная оценка пропускания поляриметров с призмой Волластона и с модифицированной призмой Фостера в качестве поляризационных анализаторов. Оценка пропускания производилась для разных форм прямоугольных выходных щелей и расстояний между ними в двух спектральных диапазонах. Приведены рекомендации по условиям использования призм Волластона и Фостера в стокс-поляриметрах, предназначенных для астрофизических исследований.

Астрофизический бюллетень, 74, № 3, с. 336-344 (2019) | Рубрика: 18

Бычков О.П.

 

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Численное моделирование шума изолированной струи и струи вблизи крыла в статических и полетных условиях» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 43 (2019). 106 с.

Представлены результаты численного моделирования шума изолированной струи и струи вблизи прямоугольной пластины, имитирующей крыло самолета, для статических условий и условий полета. Моделирование проведено методом LES с помощью решателя на основе схемы КАБАРЕ. Расчеты проводились с использованием рабочей станции с 4-мя графическими процессорами на сетках умеренного объема (∼15–50 млн. ячеек). Проведен анализ характеристик ближнего поля струи при наличии и отсутствии пластины в статических и полетных условиях. Выполнено сравнение характеристик средних и пульсационных параметров течения с данными термоанемометрических измерений. Также проведено сравнение результатов расчетов с данными измерений шума в дальнем поле. Показано, что расчеты обеспечивают приемлемую точность моделирования характеристик течения, а также шума взаимодействия струи и крыла в дальнем поле. Ключевые слова: шум струи, шум взаимодействия струи и крыла, численное моделирование

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 43 (2019). 106 с. | Рубрика: 08.14

Бычков О.П., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А. «Валидация модели предсказания низкочастотного усиления шума струи вблизи крыла при наличии спутного потока» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 45 (2019). 106 с.

Повышенная степень двухконтурности двигателей современной гражданской авиации приводит к тому, что шум взаимодействия дозвуковой реактивной струи и закрылка может вносить ощутимый вклад в общие уровни шума самолета на местности. Для оценки данного эффекта для различных компоновок самолета необходимо использование надежных предсказательных моделей. В данной работе рассматривается разработанная ранее модель шума взаимодействия, в основе которой лежит идея о рассеянии линейных гидродинамических пульсаций ближнего поля турбулентной струи на задней кромке несущей поверхности. В качестве исследуемой конфигурации рассматривается маломасштабная модель реального крыла с отклоняемым закрылком вблизи турбулентной струи. В ходе работы продемонстрировано, что даже в условиях наличия ограниченной информации о ближнем поле струи, а также усложненной геометрии конфигурации, модель позволяет с достаточно высокой точностью и надежностью предсказывать основные характеристики шума взаимодействия струи и крыла самолета. Кроме того, впервые продемонстрированы результаты валидации модели в условиях наличия спутного потока. Ключевые слова: шум струи, взаимодействие струи и крыла, предсказание шума взаимодействия струи и крыла

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 45 (2019). 106 с. | Рубрика: 08.14