Драчёв К.А., Молоканов Б.М., Римлянд В.И. «Применение метода конечных элементов для расчета акустических полей» Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: материалы XVII региональной научной конференции, с. 22-26 (2019)

В настоящее время метод конечных элементов (Finite Element Method, FEM) является распространенным инструментом для решения теоретических и практических задач акустики и физики твердого тела. В методе FEM вычисления производятся по всему объему расчётной модели, при этом вся область представляется как сетка, состоящая из элементов конечных размеров. Размер элементов можно менять, уменьшая его вблизи интересующей области, и увеличивая – для снижения затрат процессорного времени. В каждом из таких элементов произвольно выбирается вид аппроксимирующей функции, которая строится на множестве кусочно-непрерывных функций, определенных на конечном числе подобластей. На каждом из элементов неизвестная функция аппроксимируется пробной функцией в виде полинома первой или второй степени, удовлетворяющие граничным условиям непрерывности, налагаемыми решаемой задачей. Рассматриваемая в данной работе численная модель, основанная на методе конечных элементов и волновых уравнениях, предложена для исследования распространения акустических волн в полимерных композиционных материалах на основе эпоксидиановой смолы.

Трусенко М.С., Каминский А.В., Белим Л.В. «К определению модового состава объемных акустических волн» Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: материалы XVII региональной научной конференции, с. 60-62 (2019)

Использование частотных характеристик для анализа свойств среды, а также электронных устройств, получило широкое распространение в науке и технике. В работах [Розанов, Н.Н. Комплексный резонанс и спектроскопия комплексных частот // Письма в ЖЭТФ. – 2009. – Т. 90, Вып. 6. – С. 473-477; Розанов, Н.Н. Комплексный резонанс при френелевском отражении импульсов излучения // ЖЭТФ. – 2010. – Т. 138, Вып. 4 (10). – С. 605-611; Розанов, Н.Н. Комплексный резонанс при периодической раскачке осциллятора // Оптика и спектроскопия. – 2012. – Т. 112. – № 6. – С. 970-973] рассматривается отражение импульса излучения от границы среды с частотной дисперсией, делается вывод о возможности описания для данного процесса с помощью коэффициента отражения для комплексных частот. При этом возникающие на определенных комплексных частотах резонансные явления дают возможность сделать выводы о параметрах самой среды. В вышеуказанных работах делается предположение о том что представление о комплексном резонансе окажется полезным не только в оптике, но также и в других разделах науки и техники. В работе «Е.А. Жуков, В.И. Жукова, А.В. Каминский. Комплексный резонанс в акустике // Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: материалы XVI региональной научной конференции, Хабаровск, 1–4 октября 2018 г. / под ред. А.И. Мазура. – Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2018. – С. 175-177» рассматриваются комплексные спектры изгибных волн (волн Лэмба) в ограниченной пластине прямоугольной формы, сделан вывод о возможности применения результатов работ вышеприведенных работ к акустическим явлениям. В настоящей работе рассматривается возможность использования метод спектроскопии комплексных частот для анализа распространения объемных акустических волн. Уравнения, описывающие распространение акустических волн в твердых телах и электромагнитных волн, схожи. Акустические волны, в отличие от электромагнитных, не существуют без среды, и волновые уравнения, описывающие их распространение содержат параметры, характеризующие свойства самой среды. Однако схожесть этих уравнений с электромагнитными позволяет распространить комплексную спектроскопию и на акустику.

Брянский А.А., Башков О.В., Проценко А.Е., Шакирова О.Г. «Кластеризация сигналов акустической эмиссии при анализе кинетики разрушения полимерного композиционного материала» Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: материалы XVII региональной научной конференции, с. 111-112 (2019)

Обнаружение образующихся дефектов и повреждений в полимерных композиционных материалах (ПКМ) является важной задачей при исследовании и проектировании изделий из них. Один из методов неразрушающего контроля, позволяющий получать информацию о протекающих структурных изменениях в материале, является акустическая эмиссия (АЭ). Анализируя частотные составляющие сигналов АЭ можно получить информацию о природе протекающих процессов и выделить характерные группы образующихся повреждений. Анализ форм спектров регистрируемых сигналов АЭ возможен самоорганизующейся картой Кохонена. Ранее авторами были апробированы методы анализа на основе нескольких параметров сигналов АЭ , однако, такой подход не всегда обеспечивает понимание всей картины протекающих процессов. Объектом исследования выступил образец стеклопластика, полученный методом вакуумной инфузии с использованием связующего DION 9300 FR и 46 слоёв стеклоткани Т-11-ГВС9, уложенной в одном направлении.

Кхун Х.Х., Башков О.В., Хейн З. «Исследование волн акустической эмиссии, генерируемых различными типами источников в пластине» Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: материалы XVII региональной научной конференции, с. 194-198 (2019)

Представлены результаты анализа сигналов акустической эмиссии, регистрируемых при распространении акустических волн в тонкой металлической пластине. Источники возбуждаются разрушением механического карандаша (Су–Нильсен) с различной твердостью для моде лирования различных видов трещин. Для исследования и идентификации различных типов трещин в образце, в данном исследовании используется анализ на основе метода вейвлет-декомпозиции. Эти результаты могут быть использованы для установления связи между характеристиками акустических сигналов и параметрами разрушения структуры материала.

Римлянд В.И., Драчёв К.А. «Акустические свойства эластомеров» Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: материалы XVII региональной научной конференции, с. 202-205 (2019)

Эластомеры обладают высокоэластическими свойствами в широком интервале температур. К эластомерам относятся различные виды резин. Интерес к акустическим свойствам эластомеров и в частности резин связан с их применением. В акустическом диапазоне резины используются как звукопоглощающие материалы. В ультразвуковом диапазоне резины используются в различном качестве в гидроакустике. Наиболее оптимальные рабочие частоты гидролокаторов 50–200 кГц. Применяются и другие частоты от 20 кГц до 700 кГц (увеличение частоты позволяет увеличить разрешающую способность гидролокатора). Соответственно необходимо знать акустические свойства используемых материалов различного назначения при температурах использования гидроакустических систем 0–40°С. Резиноподобные материалы используются и в качестве фантомов внутренних органов человека для анализа работы аппаратов УЗИ в медицине. В системах медицинской ультразвуковой диагностики обычно используют частоты от 2 до 29 МГц. Возможны и другие области применения эластомеров (резин), где требуется знание акустических свойств в широком интервале температур. В настоящее время опубликовано большое количество работ, посвященных изучению акустических свойств эластомеров. При этом измеряются скорость звука, акустический импеданс, коэффициент поглощения применительно к использованию результатов в гидроакустике. В большинстве работ используется методика косвенного измерения акустических параметров в воде: излучатель и приемник ультразвука находятся в воде и между ними помещается образец резины (лист); производится сравнение акустического сигнала без образца и с образцом. Данная методика позволяет проводит измерения только при одной температуре, или в относительно узком интервале. Целью данной работы является исследование температурных зависимостей скорости звука c и коэффициента затухания α двух образцов резины в интервале от –24 до +98°С.