Курашкин К.В., Кириллов А.Г., Гончар А.В. «Использование головных волн для определения остаточных и температурных напряжений в рельсах» Акустический журнал, 70, № 1, с. 49-56 (2024)

Исследована возможность акустической тензометрии продольных остаточных и температурных напряжений в рельсах с помощью головных волн. Проведен теоретический анализ влияния напряжения и температуры на скорость распространения упругих волн в рельсовой стали. Приведен алгоритм определения продольного напряжения в рельсе на основе измерений времени распространения головных волн. Описан принцип работы и представлены основные параметры экспериментального образца акустического тензометра, в котором реализована дифференциальная схема измерения времени распространения головных волн. Излучение и прием головных волн, распространяющихся вдоль рельса, осуществляется с поверхности катания головки рельса с помощью контактных пьезоэлектрических преобразователей, расположенных на призмах из полиметилметакрилата. Представлены результаты акустомеханических испытаний и температурных тестов. Выполнен расчет погрешностей измерений. Приведены результаты оценки уровня остаточных сварочных напряжений в головке нового рельса. Экспериментальные результаты сравниваются с теоретическими оценками напряжений, которые возникают в рельсе под воздействием температуры, а также с имеющимися в литературе данными по остаточным напряжениям в рельсах.

Чупова Д.Д., Росницкий П.Б., Солонцов О.В., Гаврилов Л.Р., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Компенсация аберраций при фокусировке ультразвука через череп на основе данных КТ и МРТ» Акустический журнал, 70, № 2, с. 193-205 (2024)

Проведено сравнение возможностей использования трехмерных акустических моделей головы человека, построенных на основе данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) и компьютерной томографии (КТ) для расчета фокусировки ультразвукового пучка при прохождении через кости черепа и компенсации аберраций, вызванных их присутствием. Рассматривался набор КТ и МРТ данных одного пациента. По данным МРТ были восстановлены однородные по внутренней структуре сегменты головы человека (кожа, череп и мозг). Наиболее реалистичная модель КТ учитывала внутренние неоднородности костей черепа и мягких тканей. Расчеты поля и компенсация аберраций проводились на основе интеграла Рэлея и псевдоспектрального метода решения волнового уравнения в неоднородной среде, реализованного с помощью программного пакета k-Wave. В качестве излучателя рассматривалась фазированная решетка с частотой 1 МГц и абсолютно плотным заполнением поверхности 256 элементами, радиусом кривизны и апертурой 200 мм. Показано, что при компенсации аберраций на основе неоднородной модели КТ и однородной модели МРТ, амплитуда давления в фокусе и эффективность фокусировки отличались не более чем на 10%. Таким образом, однородная модель МРТ может быть использована для предоперационной оценки возможности проведения транскраниальной ультразвуковой терапии. При проведении операции учет внутренней структуры костей черепа по данным КТ предпочтителен.