Шевченко С.Ю., Михайленко Д.А., Ньямверу Б. «Оптимизация конструкции встречно-штыревого преобразователя кольцевого резонатора на поверхностных акустических волнах» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 24, № 6, с. 51-67 (2021)

В предыдущих публикациях авторами рассматривались частотные характеристики и способы закрепления чувствительных элементов в виде волнового кольцевого резонатора на поверхностных акустических волнах в корпусе из различных материалов, а также влияние внешних факторов на чувствительные элементы. При анализе полученных результатов было замечено, что полоса пропускания достаточно широкая, что может отрицательно сказаться на детектировании сигнала при измерении ускорения с помощью разрабатываемого чувствительного элемента. Возникла необходимость уменьшить полосу пропускания чувствительного элемента за счет изменения конструкции встречноштыревого преобразователя (ВШП). Используя компьютерное моделирование COMSOL Multiphysics, было продемонстрировано несколько вариантов ВШП и показано, что эта цель может быть достигнута изменением геометрии штыря ВШП. Цель работы. Продемонстрировать оптимальную топологию ВШП с малой полосой пропускания, что влечет за собой улучшение детектирования сигнала при влиянии ускорения на чувствительный элемент. Материалы и методы. Применение метода конечных элементов и математическая обработка в AutoCAD и COMSOL Multiphysics. Результаты. Предложено 9 типов топологий встречно-штыревых преобразователей. Проведены исследования при помощи программного обеспечения COMSOL Multiphysics вышеуказанных типов ВШП на подложках из ниобата лития, выступающего в качестве материала чувствительного элемента, и представлены частотные характеристики. Проведена оценка полученных данных и сделаны выводы об оптимальной конструкции кольцевого резонатора: наиболее эффективной структурой является ВШП с прямоугольными штырями без селективного изъятия. Заключение. Генерация волны в кольцевом резонаторе может быть выполнена при изъятии не более одной пары ВШП на 10 и более периодов. При этом изъятие ВШП должно быть равномерным. При увеличении количества изъятых ВШП нарушается геометрия кольцевого резонатора и волна покидает конструкцию. Наличие общей шины позволяет удерживать поверхностную акустическую волну внутри конструкции ВШП, а сужение периодов к внутренней части конструкции позволяет улучшить частотные характеристики кольцевого резонатора на поверхностных акустических волнах.

Линчевский И.В. «Особенности возбуждения поверхностных акустических волн встречно-штыревым преобразователем в пьезоэлектрических кристаллах» Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 64, № 8, с. 489-501 (2021)

Построены математические модели длинного электрода с конечными размерами поперечного сечения, электродной пары и встречно-штыревого преобразователя в режиме возбуждения поверхностных акустических волн в срезах пьезоэлектрических кристаллов кристаллографического класса . Учет конечных размеров поперечного сечения электродов, вносит поправки в числовые значения частоты синхронизма и уровня излучаемых поверхностных волн. Получены аналитические выражения и исследовано влияние размеров поперечного сечения электрода в электродной паре на частоту синхронизма, амплитуду поверхностной акустической волны, и модуль волновой характеристики встречно-штыревого преобразователя от толщины электрода. Так, при нулевой толщине электрода максимальный уровень смещений в поверхностной акустической волне на 9,75%, а при квадратном сечении электрода на 37,25% меньше от прогнозируемого с помощью метода-источников значения. Одновременно, в первом случае частота синхронизма также на 9% меньше, чем ее значение, которое определяется при использовании метода-источников. При толщине электрода равной полуширине реальное значение частоты синхронизма меньше уже на 21,7%, а амплитуда поверхностной волны меньше на 33,1%.

Лебедев А.В., Манаков С.А. «Точность оценки параметров слоистой среды при использовании когерентного векторного приема поверхностной волны Рэлея» Акустический журнал, 68, № 1, с. 68-82 (2022)

Рассмотрены методические аспекты дистанционного исследования слоистых сред с использованием поверхностных волн рэлеевского типа. В общем виде получены оценки погрешности измерения скоростей волн сдвига и коэффициентов Пуассона в слоях и глубин залегания границ слоистой структуры. Показано, что получение оценки коэффициента Пуассона в слоях становится возможным только при использовании частотной зависимости параметра эллиптичности поверхностной волны. При этом в условиях реальных экспериментов погрешность этой оценки достаточна для получения информации о структуре связей в гранулированной среде, наличия насыщения пор жидкостью. Отмечены особенности, обусловленные использованием вибрационных источников в когерентной сейсмоакустике, и даны рекомендации по организации полевых работ. Ключевые слова: нормальные волны в пористых средах, дистанционная когерентная сейсмическая диагностика природных сред DOI: 10.31857/S0320791922010063

Аббакумов К.Е., Вьюгинова А.А., Вагин А.В. «Отражение и преломление плоских звуковых волн плоским слоем с неоднородными граничными условиями» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 416-428 (2019)

Рассмотрено влияние характера неоднородных граничных условий в приближении «линейного скольжения» на звукоотражающие свойства системы плоских твердых слоев для гармонических колебаний. На основании численных оценок учтено влияние на коэффициенты отражения и прохождения ультразвука одного из параметров модели «линейного скольжения» в виде контактной жесткости. Отмечено формирование указанных характеристик под действием порядка прохождения слоев звуковой волной и изменением эффективной волновой толщины слоев.