Лобанова Е.Г., Хохлова В.А. «Моделирование распространения нелинейных акустических волн в неоднородной поглощающей среде на основе полного волнового уравнения» Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т.1, с. 125-128 (2012)

Рассматривается задача нелинейного распространения встречных акустических волн в неоднородной поглощающей среде. Исходя из одномерных уравнений Навье–Стокса, построен конечно-разностный алгоритм моделирования давления и колебательной скорости в акустическом поле. Проведено тестирование алгоритма на примере решения нескольких модельных задач с учетом различных физических эффектов: распространение ударного импульса в линейной идеальной среде, искажение формы волны в линейной среде с вязкостью и слабопоглощающей нелинейной среде; нелинейное распространение встречных волн в результате отражения от жесткой и мягкой акустических границ. Обсуждается дальнейшее развитие численной модели для описания эффектов отражения разрывных волн от паросодержащих полостей (мягкая акустическая граница) и костей (жесткая акустическая граница) в задачах применения мощного фокусированного ультразвука в неинвазивной хирургии и исследования соответствующих механизмов разрушения биологической ткани.

Гусев В.А., Жостков Р.А., Преснов Д.А. «Эволюция интенсивных акустических волн в неоднородных средах в рамках обобщенного уравнения Бюргерса» Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т.1, с. 129-133 (2012)

Изложена общая картина эволюции интенсивных акустических сигналов в рамках обобщенного уравнения Бюргерса с переменной эффективной вязкостью, представлены основные результаты и подходы к построению аналитических решений, определены характерные ситуации качественно различного поведения и области их применимости. Определены понятия нелинейной и линейной стадий эволюции профиля и предложен критерий выхода волны на линейную стадию на предельно больших расстояниях.

Гусев В.А., Преснов Д.А. «Эффект саморефракции. проявление в стратифицированной среде» Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т.1, с. 133-136 (2012)

Рассматривается эволюция мощных акустических волн с учетом эффектов саморефракции. Приближение нелинейной геометрической акустики позволяет учесть одновременное влияние эффектов, связанных с нелинейностью и неоднородностью среды. Без учета влияния саморефракции лучи, вдоль которых происходит распространение волны, определяются кривизной волнового фронта. Саморефракция приводит к дополнительному отклонению лучей и искажению структуры поля в фокальной области. Метод растянутых характеристик позволяет получить удобное для анализа уравнение, описывающее поле на оси пучка. Благодаря этому для гауссовского сфокусированного пучка было получено несколько приближенных аналитических решений, хорошо совпадающих с результатами численного моделирования в своих областях применимости (для различных типов источников). Метод позволил также численно проанализировать влияние неоднородности в виде стратификации равновесной плотности на эффекты, возникающие при саморефракции.

Завершинский Д.И., Молевич Н.Е. «Нелинейные акустические структуры в термодинамически неравновесных МГД-средах» Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т.1, с. 144-147 (2012)

Рассмотрена задача об эволюции нелинейных акустических структур в средах, где значимую роль играет наличие магнитного поля. В качестве базовой системы использовалась основная система магнитогазодинамических уравнений, описывающая процессы в неравновесных средах с источником тепловыделения. Исследовалась динамика акустических волн распространяющихся вдоль осиz. Вектор магнитного поля был направлен под произвольным углом в плоскости x–z. На основе системы МГД-уравнений, для неравновесной среды с источником тепловыделения, зависящим от температуры и плотности, было получено дисперсионное уравнение для быстрой и медленной магнитозвуковой волны. С помощью дисперсионного уравнения был получено соотношение, определяющее дисперсию скорости звука обоих типов волн. Определены зависимости скоростей звука от величины стационарного магнитного поля, от величины стационарной плотности среды и от угла наклона вектора магнитного поля. Показано одновременное существование быстрой и медленной магнитозвуковой волны при угле наклона вектора магнитного поля кратному, что является существенным отличием по сравнению с равновесными средами, где в случае угла наклона вектора магнитного поля кратному существует только один тип волн. Получен акустический инкремент для быстрой и медленной магнитозвуковой волны. Также определены зависимости акустического инкремента от величины стационарного магнитного поля, от величины стационарной плотности среды, от угла наклона вектора магнитного поля. С использованием теории возмущений с точностью до величин второго порядка малости выведено нелинейное магнитогазодинамическое уравнение, описывающее динамику возмущений в среде. Уравнение имеет структуру аналогичную полученному ранее нелинейному акустическому уравнению, описывающее эволюцию слабых возмущений в неравновесной газовой среде с источником тепловыделения. π2π.

Заграй Н.П. «О выделении нелинейных добавок третьего приближения» Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т.1, с. 151-154 (2012)

Рассматривается третье приближение в разложении уравнения состояния. Сравниваются вклады кубической (нечетной) и квадратичной (четной) нелинейностей в процесс взаимодействия. Учитывается их различный вклад с выделением геометрически вклада кубической нелинейности в искажение акустической волны.

Савицкий О.А. «Нелинейная трансформация импульсных сигналов в поле звуковых пучков» Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т.1, с. 155-158 (2012)

Рассмотрены основные закономерности нелинейной трансформации импульсных акустических сигналов, излучаемых источником конечных размеров. Показано, что нелинейная трансформация импульсных сигналов позволяет сформировать низкочастотное поле высоконаправленного излучения, обладающего предельно высокой пространственной разрешающей способностью.

Павловский А.С., Семенова Н.Г. «Динамика формирования поля скоростей вязкой несжимаемой жидкости вблизи малого осциллирующего цилиндра в широком диапазоне чисел Рейнольдса» Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т.1, с. 173-176 (2012)

Численно решается нестационарная нелинейная система уравнений вязкой несжимаемой жидкости, описывающая поле скоростей вблизи малого осциллирующего цилиндра. Используются граничные условия прилипания. Полученные решения описывают вихревые течения вблизи поверхности тела. Их структура совпадает с наблюденными в натурных экспериментах ранее вязковолновыми течениями в поле малого диполя. Удалось проследить за развитием этих течений во времени, как во время одного периода осцилляций, так и через много периодов от начала движения. Исследована роль числа Рейнольдса в диапазоне от 0,01 до 1000 в процессе образования вихревых течений.

Ланда П.С. Нелинейные колебания и волны. Серия: Синергетика: от прошлого к будущему (2010)

Представлено современное состояние теории нелинейных колебаний и волн. С единой точки зрения рассматриваются колебательные и волновые процессы, как периодические, так и хаотические, в системах самой различной физической природы. Показано, что такие популярные и быстро развивающиеся в последние годы науки, как нелинейная динамика, теория солитонов и синергетика, которые часто изучаются независимо друг от друга, фактически являются составными частями теории колебаний и волн. На ряде примеров демонстрируется, что эта теория отражает наиболее общие законы природы, справедливые для систем, являющихся объектами изучения различных наук: физики, химии, биологии и т.д. Единство колебательных законов позволяет строить простые модели сложных систем, которые, в свою очередь, позволяют прояснить общие свойства изучаемых систем и предсказать их поведение в конкретных условиях. Кроме классических колебательных и волновых явлений в книге рассматриваются нетрадиционные проблемы шумоиндуцированных колебаний и турбулентности.

Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXIV сессия Российского акустического общества". Т. I. (2011)

Майер В.В., Вараксина Е.И. Звук и ультразвук в учебных исследованиях: учебное пособие (2011)

Книга содержит описания учебных исследований, относящихся к физике упругих волн, которые рекомендуются для самостоятельного выполнения учащимися старших классов. Предлагаются приборы для получения звука высокой и ультразвука низкой частоты. Подробно рассмотрены физические явления линейной и нелинейной ультраакустики, практическое применение ультразвука. Все опыты доступны и могут быть поставлены в школьном физическом кабинете или в домашних условиях. Проводя небольшие экспериментальные исследования, читатель познакомится с интересными и практически важными явлениями физики упругих волн, приобретет навыки самостоятельной работы.