Диденкулов И.Н., Сагачева А.А. «Распространение звука в суспензии с вращательными движениями частиц» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 91-92 (2019). 106 с.

Большинство природных жидкостей являются суспензиями. Частицы суспензии могут отличаться по плотности и сжимаемости от материнской среды и влияют на скорость и затухание звука. Считается, что в суспензиях частиц, которые имею нейтральную плавучесть, то есть средняя плотность и сжимаемость которых не отличается от параметров окружающей жидкости, рассеяния звука на препятствии не происходит. Однако, в случае, если центр масс частицы смещен, то есть не совпадает с точкой приложения силы Архимеда, то такая частица в акустическом поле совершает вращательные колебания. Вращательные колебания сопровождаются вязким трением и приводят к потере энергии акустической волны. Смещение центра масс частицы может быть вызвано неравномерным распределением плотности тела или точечным довеском массы на его поверхности, который в общем случае может быть как положительным, так и отрицательным (полость). Ранее этот эффект рассматривался для частиц сферической формы. В данной работе рассматриваются частицы стержнеподобной и дискообразной формы, характерные для многих сред, и анализируется распространение звука в суспензии таких частиц. Найдено решение задачи о вращательно-колебательных движениях стержнеподобных и дискообразных частиц со смещенным центром масс в поле акустической волны. Получены формулы, описывающие потери энергии акустической волны в суспензии взвешенных частиц. Произведены оценки величины дополнительного затухания звуковой волны за счет вязких потерь при угловых колебаниях частиц, которые демонстрируют, что данный механизм может приводить к заметному затуханию на высоких частотах. Дальнейшее изучение рассмотренного эффекта может оказаться полезным при интерпретации экспериментальных данных о распространении звука в различных суспензиях, которые встречаются как в природных средах, содержащих взвешенные минеральные частицы и разнообразные микроорганизмы, так и в технологических процессах. Ключевые слова: суспензия, частицы, вращательные колебания, вязкость, затухание звука

Шлычков С.В. «Исследование упруго-диссипативных свойств конструкций из древесины: эксперименты и расчёты» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 99 (2019). 106 с.

Древесина является наиболее распространенным и востребованным конструкционным материалом. Изделия из древесины широко используются во многих отраслях производства. Это элементы музыкальных инструментов, стеновые панели концертных залов, изделия в оборонной и аэрокосмической промышленности. В этой связи необходимо иметь четкое представление о ее физико-механических свойствах, их изменениях в зависимости от различных факторов. Корректный учет этих сведений при построении математических моделей проектируемых конструкций позволит избежать существенных ошибок. С целью уточнения и определения упруго-диссипативных свойств древесины спроектировано и изготовлено специальное устройство. С его помощью в диапазоне низших и средних частот определены декременты колебаний стержневых образцов из древесины для двух низших собственных форм. Замечено уменьшение декремента с увеличением формы колебаний. Исследованы образцы с разными геометрическими размерами и кривизной. Полученные результаты показывают существенное влияние на диссипативные свойства количественного содержания поздней и ранней древесины. Проанализировано влияние лаковых покрытий, установлено существенное снижение декремента колебаний для образцов, покрытых лаком. Экспериментальные результаты положены в основу построенного механизма демпфирования в математической модели тонкостенной конструкции. Динамическая модель построена на базе метода конечных элементов, как связанная упруго-акустическая система и учитывает влияние воздушной полости, соприкасающейся с ней. Анализ виброакустических характеристик таких конструкций может быть востребован при проектировании акустических стеновых панелей или совершенствовании дек музыкальных инструментов. Проанализировано динамическое поведение акустической панели. Установлено, что спектр колебаний связанной системы отличается от парциальных в диапазоне низших частот незначительно. В диапазоне средних частот выявлены новые устойчивые режимы колебаний для связанной системы и соответственно новые частоты и формы колебаний, существенно отличающиеся от парциальных систем. Структурные моды, находящиеся в этих частотных областях гасятся или видоизменяются. В полосе более высоких частот они перестают реализовываться.