Агафонов А.А., Изосимова М.Ю., Жостков Р.А., Кокшайский А.И., Коробов А.И., Одина Н.И. «Особенности распространения изгибной волны в разрезном стержне» Акустический журнал, 70, № 3, с. 3-12 (2024)

Представлены результаты численного моделирования и экспериментальных исследований распространения изгибных упругих волн в металлическом разрезном стержне прямоугольного сечения, реализующем приближенно эффект акустической черной дыры. Образец представляет собой стержень с прорезями, глубина которых увеличивается по степенному закону с показателем степени 4/3. Экспериментально и на основании результатов численного моделирования подтверждено, что такие стержни замедляют скорость распространения упругой волны к торцу стержня. Показано, что изгибные волны в таких структурах обладают дисперсией и их амплитуда у торца стержня для некоторых собственных частот выше, чем у цельного стержня. Проведено сравнение форм собственных колебаний целого и разрезного стержней, а также распределения амплитуды изгибной волны вдоль стержней. Исследована зависимость длины изгибной волны от частоты по мере ее распространения к торцу разрезного стержня.

Канев Н.Г., Миронов М.А. «Звуковые волны в среде с резонансными включениями дипольного типа» Акустический журнал, 70, № 4, с. 478-484 (2024)

Рассмотрена упругая среда с малыми по сравнению с длиной звуковой волны включениями, отличающимися плотностью. Если включения являются резонаторами, одинаково реагирующими на воздействие волн, приходящих с разных направлений, то эффективная плотность среды в некоторой полосе частот становится отрицательной. Если направление дипольного момента резонаторов зафиксировано, то среда с включениями имеет анизотропную эффективную плотность. Получено уравнение Гельмгольца для такой среды, исследовано поле точечного источника.

Ванягин А.В., Иляхинский А.В., Родюшкин В.М. «Влияние структуры материала и его пластической деформации на нелинейный акустический параметр» Акустический журнал, 70, № 4, с. 485-491 (2024)

Решается практическая задача контроля образцов из различных металлов с использованием принципов нелинейной акустики. Для контроля использована поверхностная акустическая волна, процесс распространения которой в силу нелинейных эффектов сопровождается генерацией волны удвоенной частоты. Использовано экспериментальное устройство, позволяющее контролировать структурное состояние металла образца путем регистрации изменения нелинейного акустического параметра. Для возбуждения поверхностной волны использовался клиновый преобразователь с резонансной частотой 1 МГц. Прошедшая волна регистрировалась клиновым преобразователем с резонансной частотой 2 МГц. Показано, что нелинейный параметр для исследуемых материалов в исходном состоянии имеет разное значение не только для материалов, относящихся к разным классам, но и для материалов одного структурного класса, но с разным химическим составом (12Х17Г9АН4 и 12Х18Н10Т). Пластическая деформация на 2%не приводит к изменению нелинейного параметра для сплава АМг6 и сталей 12Х17Г9АН4, 20Х13Н4Г9 и 10ХСНД. Изменение нелинейного параметра в результате пластической деформации на 2% для нержавеющих сталей 12Х18Н10Т и 08Х17Н4М3 обусловлено изменением их фазового состава, связанного с мартенситным превращением. Представленные данные по изменению нелинейного параметра от ранних стадий упругопластического деформирования до предразрушения для АМг6 и 10ХСНД демонстрируют возможность его использования в качестве прогностического критерия предельного состояния материала.

Агафонов А.А., Изосимова М.Ю., Жостков Р.А., Кокшайский А.И., Коробов А.И., Одина Н.И. «Влияние геометрии на распространение изгибной волны в разрезных стержнях» Акустический журнал, 70, № 4, с. 469-477 (2024)

Исследовано распространение изгибных упругих волн в металлических разрезных стрежнях прямоугольного сечения с увеличением глубины прорезей по степенному закону с помощью численного моделирования и экспериментально методом лазерной сканирующей виброметрии. Рассмотрены три типа расположения прорезей: равномерное, учащенное и разреженное к концу стержня. Такие конструкции проявляют свойства акустической черной дыры. В диапазоне частот 10–100 кГц экспериментально обнаружено увеличение амплитуды и уменьшение длины изгибной волны по мере приближения волны к концу стержня для всех исследуемых образцов. Показано, что существует критическая частота, выше которой моды имеют участок с сильно уменьшенным значением амплитуды колебаний.