Легуша А.А., Попов Ю.Н. «Поглощение акустической волны в волноводе с импедансными граничными условиями» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 113-121 (2020)
Объект и цель научной работы. Исследование закономерностей изменения акустического импульса при его распространении в ограниченных средах является одной из фундаментальных задач акустики, позволяющих ставить и решать обратную задачу об определении диссипативных и резонансных свойств данных сред. В работе исследовались физические процессы, происходящие при распространении импульса в цилиндрическом волноводе с жесткими стенками. Материалы и методы. Для анализа механизма диссипации были проведены экспериментальные исследования распространения импульса в гидроакустической трубе, с помощью аналитических методов выполнено теоретическое описание полученных результатов. Моделирование распространяющегося импульса в конечно-элементной модели волновода использовалось для подтверждения теоретических оценок и эксперимента. Основные результаты. Проведены экспериментальные исследования физических процессов при распространении акустического импульса в ограниченном пространстве цилиндрического волновода, ограниченного стенками, по характеристикам близкими к абсолютно жестким. Данные показали возможность контроля изменения фазовой скорости, амплитуды и формы сигнала, что позволило с достаточной степенью точности количественно оценить величину импеданса внутренних стенок волновода и диссипацию акустической энергии. Проведенный расчет на численной модели с учетом полученных теоретически количественных оценок величин диссипации и значения импеданса внутренней поверхности волновода показал хорошее соответствие между модельными и экспериментальными характеристиками изменения распространяющегося импульса. Заключение. В работах, посвященных описанию распространения акустических волн в волноводах, вопросы, посвященные диссипации энергии, как правило, не рассматриваются, особенно в тех случаях, когда она слабо влияет на результат измерений. Теоретическая ценность проведенных исследований заключается в количественной оценке диссипации энергии волны по параметрам, которые в эксперименте могут быть определены с достаточной точностью: фазовая скорость, форма импульса. Дальнейшее повышение точности экспериментальных данных, прежде всего в широком частотном диапазоне, позволит усовершенствовать теоретическую модель диссипации за счет учета механизма неоднородных вязких и тепловых волн вблизи внутренней поверхности волновода. Практическое значение исследований заключается в повышении достоверности экспериментальных данных и развитии физико-математических моделей поглощения подводного звука за счет вынужденного переменного потока с высокотрансформированной скоростью вязкой жидкости в тонком поверхностном слое вблизи упругой стенки.
Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 113-121 (2020) | Рубрики: 04.05 12.07
Захаров Д.Д. «Изгибные кромочные волны коненкова в слоисто-изотропных и функционально-градиентных пластинах» Акустический журнал, 67, № 4, с. 361-370 (2021)
Рассматриваются изгибные кромочные волны в тонких пластинах из изотропных (трансверсально-изотропных) слоев с возможной несимметричной укладкой или из функционально-градиентного материала, чьи характеристики непрерывно изменяются по толщине. Лицевые поверхности пластины предполагаются свободными от напряжений. Таким образом, получается связанная задача динамического изгиба и квазистатического плоского напряженного состояния пластины. В отличие от рассмотренных ранее общих ситуаций с анизотропными материалами, за счет выбора системы координат здесь можно реализовать разделение уравнений изгиба и плоской задачи и минимизировать связность краевых условий. Кроме того, часть характеристических корней операторов будут кратными. Дисперсионное уравнение получается в явном виде и, кроме известной составляющей, полученной Коненковым, оно содержит поправочную часть, зависящую от безразмерных мембранно-изгибных жесткостей. Получено его решение, проанализировано влияние параметров. Приводятся примеры расчета дисперсионных кривых. Ключевые слова: волны Коненкова, слоистые пластины, функционально-градиентные материалы, дисперсионные кривые. DOI: 10.31857/S0320791921040134
Акустический журнал, 67, № 4, с. 361-370 (2021) | Рубрика: 04.05