Чаван А.Т., Маник Д.Н. «Оптимизация внутренних потерь в элементах конструкции, основанная на статистическом энергетическом методе расчета вибрации и шума» Техническая акустика, 5, № 1, http://www.ejta.org/ru/chavan_manik1 (2005)

Статистический энергетический метод является привлекательным инструментом для расчета ожидаемого шума и вибрации на высоких частотах. Он дает основу для выполнения процедуры оптимизации. Расчетная оценка статистическим энергетическим методом влияния тех или иных изменений конструкции помогает инженеру определить наиболее существенные параметры, от которых зависят уровни вибрации и/или шума и оптимизировать мероприятия по их снижению. В статье описывается простой и эффективный способ оценки влияния на шум/вибрацию демпфирования отдельных подсистем, на которые разбивается конструкция при расчете статистическим энергетическим методом. Представлен пример расчета, в котором используется модель автомобиля, состоящая из двух воздушных объемов и 24 пластин.

Иех Лонг-Джи, Чанг Инг-Чун, Чу Мин-Чи «Оптимизация формы ограниченной линейно расширяющейся трубы с использованием генетического алгоритма» Техническая акустика, 3, № 1, http://www.ejta.org/ru/yeh1 (2003)

При проектировании глушителей одной из проблем является малый объем пространства для их размещения. К тому же требуется избежать падения давления в системе, которое может повлиять на работу машины. В статье предлагается и исследуется глушитель в виде линейно расширяющейся трубы. Для оптимизации формы глушителя используется генетический (вероятностный) алгоритм, суть которого состоит в имитации генетических отклонений и борьбы за существование, описанных в теории естественного отбора, разработанной Чарльзом Дарвином. Расширяющаяся труба разбивается на несколько цилиндрических участков разного диаметра. Каждый участок рассматривается как четырехполюсник и описывается соответствующей переходной матрицей. В статье представлен вывод выражения для расчета величины потерь при распространении звука и методика оптимизации на основе генетического алгоритма. Представлен пример расчета. Для достижения лучшей оптимизации расчеты по генетическому алгоритму выполняются с различными параметрами. Результаты показывают, «ступенчатая» труба, состоящая из более чем 16 участков, ведет себя как линейно расширяющаяся, а расчетная величина эффективности глушителя практически не меняется при увеличении числа участков.

Иех Лонг-Джи, Чанг Инг-Чун, Чу Мин-Чи «Оптимизация элементов двухкамерного глушителя при ограничении габаритных размеров с использованием генетического алгоритма» Техническая акустика, 4, № 1, http://www.ejta.org/ru/yeh2 (2004)

Объем глушителей для снижения шума на практике часто ограничен, а повышение их эффективности является важным. В статье рассматривается применение генетического алгоритма для оптимизации размеров элементов двухкамерного глушителя эффективного в широкой полосе частот. Для определения эффективности глушителя используется аппарат четырехполюсников. Для проверки точности математической модели, перед выполнением процедуры оптимизации двухкамерного глушителя с использованием генетического алгоритма в широкой полосе частот, были выполнены расчеты для однокамерного глушителя и сравнение результатов с данными эксперимента. Далее для проверки генетического алгоритма проведены расчеты на частоте 500 Гц. Результаты показали и точность математической модели, и правильность метода генетического алгоритма. Предлагаемый в работе метод оптимизации с использованием генетического алгоритма может обеспечить достаточно быстрое и точное решение задачи оптимизации двухкамерного глушителя.

Чанг Инг-Чун, Иех Лонг-Джи, Чу Мин-Чи «Оптимизация слоистого звукопоглотителя с использованием моделирования процесса отжига металла» Техническая акустика, 4, № 1, http://www.ejta.org/ru/chang1 (2004)

Толщина звукопоглощающих конструкций часто ограничена эксплуатационными требованиями. Достижение максимального звукопоглощения при ограниченной толщине является важной и актуальной задачей. В настоящей статье для оптимизации конструкции, состоящей из слоя звукопоглощающего материала и воздушного промежутка, применена вероятностная релаксационная методика, основанная на аналогии с моделированием физического процесса отжига металла. Численное решение представлено для тонального шума на частоте 350 Гц. Перед оптимизацией образец звукопоглотителя был испытан в импедансной трубе для проверки математической модели. Результаты показали, что оптимизация с использованием алгоритма является быстрым и эффективным подходом к проектированию слоистого звукопоглотителя при ограничении его толщины.

Чандрасекар М., Понавайко М. «Автоматическое распознавание речи на тамильском языке» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/chandrasekar1 (2007)

Речь является основным средством общения и одним из наиболее сложных сигналов. Уже более 40 лет разрабатываются системы автоматического распознавания речи, преобразования ее в текст. Исследования были сосредоточены в основном на распознавания речи на английском языке. Индийские языки структурно и синтаксически отличаются от латинских. Например, произнесение слов на тамильском языке состоит в произнесении соединения букв, общее число которых 247. В статье представлен подход к распознаванию речи на тамильском языке, использующий акустические особенности отдельных букв. При этом применяется аппарат нейронных сетей. Представлены примеры, доказывающие эффективность метода.

Пирозерский А.Л., Чарная Е.В., Габбасова К.Р., Бугаев А.С. «Упругие аномалии при фазовых переходах в мультиферроиках» Акустический журнал, 60, № 5, с. 470-475 (2014)

Анализируются температурные зависимости модуля упругости в мультиферроиках-магнитоэлектриках, в которых магнитное и сегнетоэлектрическое упорядочения возникают в результате двух последовательных фазовых переходов. Получены аналитические выражения для модуля упругости в области фазовых переходов в упорядоченные состояния при учете либо стрикционных, либо биквадратичных вкладов в магнитоупругое и электроупругое взаимодействия. Найдена явная зависимость модуля упругости в мультиферроидной фазе от константы магнитоэлектрической связи. Показано, что характерные аномалии упругих свойств в мультиферроиках допускают интерпретацию в рамках теории Ландау без учета флуктуаций. При рассмотрении учитывались изменения фазовых диаграмм за счет магнито- и электроупругих взаимодействий. DOI: 10.7868/S0320791914040121

Чашечкин Ю.Д., Приходько Ю.В. «Регулярные и сингулярные компоненты течений при вынужденных и свободных колебаниях сферы в непрерывно стратифицированной жидкости» Доклады академии наук, 414, № 1, с. 44-48 (2007)

Бардаков Р.Н., Кистович А.В., Чашечкин Ю.Д. «Расчет скорости распространения звука в неоднородной жидкости» Доклады академии наук, 420, № 3, с. 324-327 (2008)

Кистович А.В., Чашечкин Ю.Д. «Интегральное описание распространения установившихся возмущений поверхности тяжелой жидкости» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 45, № 5, с. 700-708 (2009)

Система уравнений движения, описывающих распространение гравитационных волн в слое тяжелой идеальной жидкости, преобразована в новое нелинейное интегральное уравнение для возвышений свободной поверхности. В предельных случаях полученное интегральное уравнение описывает линейные и нелинейные периодические, а также известные типы уединенных волн. При этом дисперсионное уравнение возникает в результате пренебрежения возмущениями второго и более высокого порядка малости. Интегральное уравнение допускает распространение неизменных поверхностных возмущений произвольной формы, если их пространственный спектр сосредоточен вблизи малых (по сравнению с обратной амплитудой волны) значений волновых чисел. Приведены некоторые примеры решений.

Васильев А.Ю., Чашечкин Ю.Д. «Генерация трехмерных периодических внутренних волн и сопутствующих пограничных слоев в вязкой непрерывно стратифицированной жидкости. построение аналитического решения» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 106-113 (2006)

Построено аналитическое решение линеаризованной задачи излучения периодических внутренних волн частью плоскости, совершающей малые колебания в произвольном направлении в вязкой экспоненциально стратифицированной жидкости. Приведены решения дисперсионного уравнения при всех положениях излучающей поверхности (произвольном, вертикальном, горизонтальном и критическом, когда одно из направлений распространения пучка коллинеарно излучающей поверхностью). Проанализирована возможность перехода к практически важному случаю однородной жидкости.

Васильев А.Ю., Чашечкин Ю.Д. «Излучение пучков трехмерных периодических внутренних волн источниками различного типа» Прикладная механика и техническая физика, 47, № 3, с. 12-23 (2006)

Проанализированы энергетические и силовые характеристики пучков периодических внутренних волн в вязкой экспоненциально стратифицированной жидкости. Полученные методами интегральных преобразований точные решения линеаризованных задач генерации помимо трехмерных внутренних волн описывают сопутствующие пограничные слои двух типов. Решения, не содержащие эмпирических параметров, приведены к форме, допускающей прямое сравнение с экспериментальными данными для излучателей различного типа (фрикционного, поршневого, комбинированного) прямоугольной или эллиптической формы. Компоненты тензора напряжений и силы, действующие на излучатель, приведены в квадратурах. В предельных случаях решения равномерно переходят в аналогичные выражения для задач в двумерной постановке.

Бардаков Р.Н., Кистович А.В., Чашечкин Ю.Д. «Расчет скорости звука в стратифицированной морской среде на основе фундаментальной системы уравнений» Океанология, 50, № 3, с. 325-333 (2010)

Алгоритм расчета скорости распространения звука разработан на основании анализа системы фундаментальных уравнений термогидромеханики морской среды, включающей эмпирическое уравнение состояния МУСМ-80, методами теории возмущений. Методика вычислений позволяет определять любую физическую величину из набора “давление–температура–соленость–скорость звука” по значениям трех других. Результаты вычислений по полученным формулам хорошо согласуются с табличными данными ЮНЕСКО. Методика расчета обосновывает возможность обеспечения контроля точности методом сравнения непосредственно в ходе проведения морских измерений при выполнении условия избыточности входных данных. Расширение числа регистрируемых параметров позволяет идентифицировать датчик, вносящий наибольшую погрешность.

Кистович А.В., Чашечкин Ю.Д. «Динамика гравитационно-капиллярных волн на поверхности неоднородно нагретой жидкости» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 43, № 1, с. 109-116 (2007)

Методом медленно меняющихся амплитуд рассчитано отражение поверхностных капиллярно-гравитационных волн от областей регулярной поверхностной конвекции в приближении идеальной и однородной вязкой жидкости. Используется модель квазистационарного распределения температуры. Выделенные условия слабого (нерезонансного), когда волна практически полностью проходит через конвективную зону, и сильного резонансного взаимодействия. Когда взаимодействие является сильным, перед областью конвекции формируются стоячие волны, меняется спектральный состав у волнового пакета. Вязкость и сопутствующие пограничные слои приводят к расширению запрещенных зон. Их ширина увеличивается с ростом номера резонансной гармоники.

Прохоров В.Е., Чашечкин Ю.Д. «Генерация гравитационно-капиллярных волн подводным источником звука» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 45, № 4, с. 531-538 (2009)

Экспериментально исследуется акустический способ возбуждения поверхностных волн с помощью подводного источника высокочастотного (950 кГц) звука. Поверхностные волны возбуждаются на частоте модуляции (3–55 Гц) звукового пучка. При нормальном падении на свободную поверхность модулированный звуковой пучок эффективно генерирует волны в гравитационно-капиллярном диапазоне. При этом обеспечивается гибкая электронная регилировка основных параметров волн (частоты, амплитуды) в пакетном и непрервыных режимах. Получены амплитудно-частотные характеристики процесса генерации поверхностных волн – расчетная (на основе уравнений для скорости акустического течения и распространения гравитационно-капиллярных поверхностных волн) и экспериментальная (по измерениям волнения оптическим и контактным методами). Обе характеристики хорошо согласуются: на фоне одинакового монотонного затухания с частотой они имеют локальный провал в окрестности минимума фазовой скорости и осцилляции в области частот свыше 20 Гц. Эксперименты по возбуждению волновых пакетов одиночными акустическими посылками различной длительности и мощности, а также падающими каплями воды показали, что во всех случаях фазовые характеристики удовлетворительно согласуются между собой, при этом время прихода сигнала в точку измерения определяется групповой скоростью.

Володин И.А., Чеботарева И.Я. «Сейсмическая эмиссия в зонах техногенных воздействий» Акустический журнал, 60, № 5, с. 505-517 (2014)

Предложен и описан на основе современных методов математической физики сложный многоэтапный сценарий генерации сейсмической эмиссии в зонах техногенных разрушений и отдельных тектонических элементов. Показано, что основой механизма генерации является амплитудная неустойчивость возбужденных в результате энергетического воздействия на среду сейсмических огибающих высокочастотных акустических колебаний элементов геологической среды. Действие указанных механизмов иллюстрируется экспериментальными результатами мониторинга процесса гидроразрыва пласта методом эмиссионной сейсмической томографии. DOI: 10.7868/S0320791914050141

Шестаков Н.В., Ohzono M., Takahashi H., Герасименко М.Д., Быков В.Г., Гордеев Е.И., Чебров В.Н., Титков Н.Н., Сероветников С.С., Василенко Н.Ф., Прытков А.С., Сорокин А.А., Серов М.А., Кондратьев М.Н., Пупатенко В.В. «Моделирование косейсмических движений земной коры, инициированных глубокофокусным Охотоморским землетрясением 24.05.2013 г., M_W = 8.3» Доклады академии наук, 457, № 4, с. 471-476 (2014)

DOI: 10.7868/S086956521422023X.

Чекмарев И.Б., Чекмарева О.М. «Равномерная асимптотика для линеаризованного уравнения Больцмана, описывающая распространение звуковой волны» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 195-202 (2006)

Метод многомасштабных разложений применяется для построения равномерно пригодного асимптотического приближения к решению линеаризованного уравнения Больцмана при малых значениях числа Кнудсена. Асимптотическое разложение строится для конкретного примера диссипации в полупространстве звуковой волны, инициируемой плоским источником колебаний. Простота задачи позволяет наглядно показать появление в разложении секулярных членов, а введение многих масштабов открывает возможность их устранения.

Чекмарев И.Б., Чекмарева О.М. «Равномерная асимптотика для линеаризованного уравнения Больцмана, описывающая распространение звуковой волны» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 195-202 (2006)

Метод многомасштабных разложений применяется для построения равномерно пригодного асимптотического приближения к решению линеаризованного уравнения Больцмана при малых значениях числа Кнудсена. Асимптотическое разложение строится для конкретного примера диссипации в полупространстве звуковой волны, инициируемой плоским источником колебаний. Простота задачи позволяет наглядно показать появление в разложении секулярных членов, а введение многих масштабов открывает возможность их устранения.

Лисс А.Р., Рыжиков А.В., Челпанов А.В. «Цифровой вычислительный комплекс современных гидроакустических систем» Гидроакустика, № 2, http://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA2.pdf (2002)

Чен Тяньлу, Ку Пейвен, Жанг Ки, Лиу Кинкун «Точное определение размеров и положения дефекта ультразвуковым неразрушающим дифракционным время-пролетным методом» Дефектоскопия, № 9, с. 57-68 (2005)

Ультразвуковой время-пролетный (ВП) метод широко используется для определения размеров и местоположения дефектов. В данной статье развита техника идентификации сигналов для улучшения временного разрешения принятых ВП сигналов для того, чтобы определять положение и размеры дефектов более точно. Ультразвуковой сигнал раскладывается на несколько присущих ему функций с помощью метода эмпирической декомпозиции мод. Выбираются некоторые из этих мод, и с учетом частот и энергии мод восстанавливается новый сигнал. Восстановленный сигнал имеет лучшее отношение сигнал-шум и содержит концентрированную информацию о дефекте. Для получения огибающей и точного времени прихода сигнала проводится преобразование Гильберта. При выполнении экспериментов в лаборатории и последующей обработке все вертикально ориентированные дефекты были выявлены правильно со средней погрешностью определения размеров и положения 0,08 мм. Мертвая зона ВП метода уменьшена до 2,5 мм.

Чередниченко Л.А. «Интегральная оценка помехоактивности полупроводниковых преобразователей в цепях электропитания» Гидроакустика, № 2, http://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA2.pdf (2002)

Иньков В.Н., Черепецкая Е.Б., Шкуратник В.Л., Карабутов А.А., Макаров В.А. «Исследование механо-акустической нелинейности трещиноватых пород методом лазерно-ультразвуковой спектроскопии» Прикладная механика и техническая физика, 46, № 3, с. 174-180 (2005)

Методами лазерной ультразвуковой спектроскопии исследованы закономерности влияния обусловленной микротрещиноватостью нелинейности горных пород на форму распространяющихся в них упругих импульсов.

Иньков В.Н., Черепецкая Е.Б., Шкуратник В.Л., Карабутов А.А., Макаров В.А. «Использование эффекта тепловой нелинейности при лазерном возбуждении ультразвуковых сигналов в геоматериалах» Прикладная механика и техническая физика, 46, № 2, с. 179-186 (2005)

Теоретически и экспериментально исследована возможность создания лазерно-ультразвуковых источников мощных коротких импульсов упругих продольных волн на основе нелинейных тепловых процессов в генераторной среде. Рассмотрена трехмерная модель тепловой нелинейности, рассчитаны формы, спектры, диаграммы направленности сигналов, возбуждаемых в геоматериалах.

Фомин В.В., Черкесов Л.В. «Моделирование дрейфовых течений в мелководном бассейне с учетом измененения касательных напряжений, вызванных ветровыми волнами» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 42, № 3, с. 393-402 (2006)

Представлена совместная численная модель, позволяющая проводить расчеты ветровых течений и волнения в мелководном бассейне с учетом их взаимодействий. Модель построена на основе трехмерной σ-координатной модели течений и спектральной волновой модели SWAN (Simulating Waves Nearshore). Механизмы влияния волн на течения учитываются в коэффициентах поверхностного и придонного трения через параметры шероховатости. Проведено сопоставление результатов совместного и раздельного моделирования стационарных полей течений и волнения, генерируемых однородным по пространству ветром, для цилиндрического бассейна постоянной глубины и для акватории озера Донузлав (северо-западное побережье Крымского полуострова). Показано, что учет волнения при расчете касательных напряжений ветра в модели течений является одним из основных факторов, приводящих к интенсификации циркуляции вод и к формированию пространственных неоднородностей вихревого типа. Также обнаружены случаи локального ослабления волнами касательных напряжений ветра, возникающие при проникновении в озеро со стороны открытого моря относительно длинных волн, которые существенно уменьшают шероховатость водной поверхности.

Сапрыкина Я.В., Кузнецов С.Ю., Чернева Ж., Андреева Н. «Пространственно-временнaя изменчивость амплитудно-фазовой структуры штормовых волн в береговой зоне моря» Океанология, 49, № 2, с. 198-208 (2009)

На основе экспериментальных данных исследована пространственно-временнaя изменчивость индивидуальных штормовых волн в береговой зоне. Хронограммы волнения представлялись в виде суммы первых и вторых гармоник с медленно меняющимися во времени амплитудами, являющимися огибающими волн соответствующего частотного диапазона. Амплитудно-частотный состав индивидуальных волн оценивался по изменениям амплитуд огибающих. Для оценки фазового состава волн применялся биспектральный анализ. Показано, что на начальной стадии трансформации волн амплитуды первых и вторых гармоник флуктуируют синхронно, и амплитуды вторых гармоник пропорциональны квадрату амплитуды первых, т.е. возможна простая модель для описания индивидуальных нерегулярных волн на основе, например, обобщения теории волн Стокса. При приближении волн к берегу отношение амплитуд первых и высших гармоник в индивидуальных волнах начинает меняться хаотически, что делает невозможным описание индивидуальных волн простой моделью. Основной причиной хаотического изменения амплитуд является обратный перенос энергии от высших гармоник к первым за счет разностных нелинейных трехволновых околорезонансных взаимодействий. Фазовый состав индивидуальных волн зависит как от длины пробега волн, так и от стадии (прямой или обратной) обмена энергией между нелинейными гармониками.

Новиков И.И., Рощупкин В.В., Ляховицкий М.М., Покрасин М.А., Минина Н.А., Чернов А.И., Соболь Н.Л., Клименко С.А., Кольцов А.Г. «Акустические свойства быстрорежущей стали Р6М5» Физика и химия обработки материалов, № 4, с. 89-93 (2014)

Приведены результаты экспериментального исследования акустических (скорость и коэффициент затухания ультразвука) свойств и относительного температурного расширения стали Р6М5 в температурном диапазоне 20–1100°С. Методом наименьших квадратов получены аппроксимирующие уравнения для температурных зависимостей исследованных и рассчитанных на их основе теплофизических и механических свойств стали.

Кравченко В.Ф., Лазоренко О.В., Пустовойт В.И., Черногор Л.Ф. «Исследование структуры решения нелинейных волновых уравнений на основе непрерывного вейвлет-анализа» Доклады академии наук, 410, № 6, с. 744-748 (2006)

Черногор Л.Ф. «Плазменные, электромагнитные и акустические эффекты метеорита «Челябинск»» Инженерная физика, № 9, с. 23-40 (2013)

Оценены основные физические эффекты, сопровождавшие падение Челябинского метеорита 15.02.2013. Показано, что основное энерговыделение (около 0,2 Мт) имело место вблизи высоты 25 км, где скорость потерь массы достигала 20 кт/с, энергия оптического свечения – 375 ТДж. Вблизи эпицентра взрыва метеороида давление во фронте ударной волны составляло единицы килопаскалей. Площадь зоны частичных разрушений построек была близка к 6 тыс. км². Пролет метеороида привел к образованию плазменного следа, к заметному возмущению не только нижней, но и верхней атмосферы на удалениях не менее 1–2 тыс. км. Величины плазменного, геомагнитного, электрического, электромагнитного и акустического эффектов были значительными. Магнитуда землетрясения, вызванного взрывом метеороида, не превышала 2–3.

Герценштейн С.Я., Козлов И.И., Прокофьев В.В., Резниченко Н.Т., Черный Г.Г., Чернявский В.М. «О влиянии начальных возмущений на неустойчивость Рэлея–Тейлора в ячейке Хеле–Шоу» Доклады академии наук, 416, № 4, с. 477-480 (2007)

Исследуется влияние начального состояния на развитие неустойчивости Рэлея–Тейлора в ячейке Хеле–Шоу. Начальные возмущения инициировались двумя способами: возбуждением с помощью вибратора стоячих волн Фарадея и периодическим искривлением границы раздела жидкостей тонкими иглами-перемычками.

Фоминова О.В., Савин Л.А., Чернышев В.И. «Теоретические аспекты формирования оптимальных управляемых процессов виброзащиты» Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, № 3, с. 44-50 (2013)

Дано обоснование принципа минимума и минимаксной процедуры формирования оптимального управления процессом виброзащиты. Показано, что прямой метод интегрирования уравнений состояния при соблюдении минимаксной процедуры позволяет непосредственно на каждом шаге интегрирования находить значения компонентов вектора оптимального управления. Алгоритм минимаксной процедуры принципа минимума использован для определения синтезирующих функций управления активной системы виброзащиты при типовых ограничениях.

Баринов В.А., Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Кузнецов Е.Н., Скоморохов С.И., Чернышев И.Л. «Исследование обтекания околозвуковым потоком газа модели самолета с носовой частью фюзеляжа в виде полукаверны Рябушинского» Доклады академии наук, 416, № 4, с. 474-476 (2007)

Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «Экспериментальное исследование роли волн неустойчивости в механизме излучения шума сверхзвуковой струей» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 124-133 (2009)

Анализируется соответствие имеющихся представлений о волнах неустойчивости как основных динамических источниках шума в сверхзвуковых струях данным акустических измерений этого шума. Методологически задача состоит в проверке главных принципов теории Тама излучения шума сверхзвуковой струей, которая построена на идеологии волн неустойчивости в сдвиговом слое струи и их определяющей роли в генерации шума. Технически работа основана на разработанной авторами новой методике измерений шума – методе азимутальной декомпозиции. Показано, что в области чисел Струхаля 0.03–0.35 теория удовлетворительно описывает направленность излучения отдельными гармониками, а начальные амплитуды волн неустойчивости находятся в качественном соответствии с предположением об их равнораспределении вблизи кромки сопла.

Герценштейн С.Я., Козлов И.И., Прокофьев В.В., Резниченко Н.Т., Черный Г.Г., Чернявский В.М. «О влиянии начальных возмущений на неустойчивость Рэлея–Тейлора в ячейке Хеле–Шоу» Доклады академии наук, 416, № 4, с. 477-480 (2007)

Исследуется влияние начального состояния на развитие неустойчивости Рэлея–Тейлора в ячейке Хеле–Шоу. Начальные возмущения инициировались двумя способами: возбуждением с помощью вибратора стоячих волн Фарадея и периодическим искривлением границы раздела жидкостей тонкими иглами-перемычками.

Кудряшов Н.А., Чернявский И.Л. «Нелинейные волны при течении жидкости в вязкоэластичной трубке» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 54-67 (2006)

Получена система нелинейных уравнений для описания возмущений давления и радиуса при течении жидкости в вязкоэластичной трубке. Найдено дифференциальное соотношение, связывающее давление и радиус вязко-эластичной трубки при течении в ней жидкости. Получены нелинейные эволюционные уравнения для описания возмущений давления и радиуса при течении жидкости. Показано, что для описания импульсов давления при различных масштабах могут быть использованы уравнение Бюргерса, уравнение Кортевега–де Вриза и нелинейное эволюционное уравнение четвертого порядка. Обсуждаются точные решения полученных уравнений. Сравниваются численные решения, описываемые уравнением Бюргерса и нелинейным эволюционным уравнением четвертого порядка.

Ляпидевский В.Ю., Чесноков А.А. «Докритические и сверхкритические горизонтально-сдвиговые течения в открытом канале переменного сечения» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 123-138 (2009)

Вводятся понятия докритических и сверхкритических течений для модели длинноволнового приближения, описывающей стационарные горизонтально-сдвиговые движения идеальной несжимаемой жидкости со свободной границей в канале переменного сечения. Анализируются течения слоя жидкости, возникающие при обтекании локального сужения или расширения канала. Построены непрерывные и разрывные точные решения, описывающие различные режимы течения и изучены их свойства. Рассмотрены течения жидкости с образованием рециркуляционных областей.

Чесноков А.А. «О взаимодействии сдвиговых потоков идеальной несжимаемой жидкости в канале» Прикладная механика и техническая физика, 47, № 6, с. 34-47 (2006)

Рассматривается задача о распаде произвольного разрыва для уравнений, описывающих сдвиговые плоскопараллельные движения идеальной жидкости в узком канале. Исследован класс частных решений, соответствующий движениям жидкости с кусочно-постоянной завихренностью. В этом классе установлено существование автомодельных решений, описывающих все возможные нестационарные конфигурации волн, возникающих в результате нелинейного взаимодействия заданных сдвиговых потоков.

Блажко В.Н., Чефранов С.Г. «Об автоколебаниях, возникающих при истечении закрученной струи» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 99-106 (2005)

Показано, что для описания ядра спирального закрученного вихревого потока может быть использовано новое точное нестационарное решение уравнений гидродинамики вязкой несжимаемой жидкости, представляющее собой обобщение твердотельных асимптотик вихрей Бюргерса и Салливана в виде твердотельного вращения при конечной величине спиральности. Получена оценка частоты пульсаций давления, отвечающая этому вихревому нестационарному режиму, которая пропорциональна частоте твердотельного вращения ядра закрученной струи и также зависит от параметров, определяющих начальную структуру поля скорости течения. Отмечается возможность соответствия этой частоты и наблюдаемой частоты в спектре пульсаций давления, которая почти пропорциональна расходу закрученного потока жидкости в вихревых акустических излучателях.

Сенюткин П.А., Чинейкнна Е.Ф. «Оценка характеристик пьезоэлектрических преобразователей» Дефектоскопия, № 1, с. 20-28 (2005)

Предлагается способ оценки чувствительности пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП). Способ основан на нормировании амплитуды, возбуждающего ПЭП напряжения и расчете чувствительности по отношению к условному единичному уровню. Приведены результаты измерении для ПЭП известных зарубежных изготовителей и ПЭП, изготавливаемых на предприятии. Уделено также внимание измерению длительности эхосигналов (ЭС). Описанный способ оценки характеристик ЭС может быть применим и к контактным наклонным ПЭП. Результаты работы и высказанные в работе предложения могут быть учтены при корректировке российского стандарта по измерению характеристик ПЭП.

Фомин В.М., Чиркашенко В.Ф., Волков В.Ф., Харитонов А.М. «Влияние компоновки сверхзвуковых самолетов на параметры звукового удара» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 525-541 (2011)

Представлены результаты численных и экспериментальных исследований параметров звукового удара для двух вариантов компоновок гражданских сверхзвуковых самолетов. Для численного моделирования используется комбинированный метод, основанный на расчете пространственного обтекания в ближней зоне компоновки и последующем определении параметров возмущенного течения на больших удалениях от исследуемой модели. Результаты численного моделирования сопоставляются с экспериментальными параметрами звукового удара, измеренными в ближней зоне, и результатами их пересчета (в рамках квазилинейной теории) на большие расстояния. Подобная валидация позволила определить степень адекватности невязкой модели Эйлера для решения поставленной задачи. Обсуждаются причины некоторого несоответствия расчетных и экспериментальных данных. Проведенный анализ подтверждает возможность снижения уровня звукового удара создаваемого сверхзвуковым пассажирским самолетом с нетрадиционной компоновкой, выполненной по схеме тандемного расположения двух крыльев на фюзеляже.

Фомин В.М., Волков В.Ф., Чиркашенко В.Ф. «Влияние перераспределения подъемной силы по длине сверхзвукового самолета на параметры звукового удара» Инженерно-физический журнал, 80, № 5, с. 28-37 (2007)

Представлены результаты численных исследований влияния перераспределения подъемной силы по длине корпуса на параметры звукового удара и аэродинамические характеристики компоновки. Формирование компоновок осуществлялось путем организации тандемного расположения крыльев при условии заданных подъемной силы и площади несущей поверхности. Расчет газодинамических параметров потока вблизи компоновки производился по численной схеме, основанной на интегральных уравнениях Эйлера, а распределение возмущенных давлений на больших удалениях определялось по квазилинейной теории. Показано значительное снижение уровня звукового удара как за счет эффектов средней зоны, так и при форме профиля избыточного давления, близкой к N-волне. Применительно к сверхзвуковому самолету весом 40 т, совершающему крейсерский полет на высоте H = 18 км с числом Маха M∞ = 2.0, определена компоновка, которая обеспечивает снижение звукового удара без потери аэродинамического качества относительно исходной.

Чиркунов Ю.А., Доброхотов С.Ю., Медведев С.Б., Миненков Д.С. «Точные решения одномерных уравнений мелкой воды над ровным и наклонным дном» Теоретическая и математическая физика, 178, № 3, с. 322-345 (2014)

Установлена эквивалентность систем уравнений одномерных моделей мелкой воды, описывающих распространение поверхностных волн над ровным и наклонным дном. Для каждой из этих систем получены формулы общего вида их невырожденных решений, которые выражаются через решения уравнения Дарбу. Найденные инвариантные решения уравнения Дарбу являются простейшими представителями существенно различных (не связанных обратимыми точечными преобразованиями) его точных решений. Они зависят от 21 произвольной вещественной постоянной и после применения формул “размножения”, полученных методами группового анализа, порождают 27-параметрическое семейство его существенно различных точных решений. Последующее использование выведенных инфинитезимальных формул “размножения” решений из этого семейства порождает счетное множество точных решений, а его линейная оболочка образует бесконечномерное векторное пространство решений уравнения Дарбу. В свою очередь, это векторное пространство решений уравнения Дарбу и общие формулы для невырожденных решений систем уравнений мелкой воды с ровным и наклонным дном дают бесконечное множество их решений. Далее формулы “размножения” для этих систем определяют их дополнительные невырожденные решения. Наконец, найдены все вырожденные решения этих систем. Тем самым создана база данных бесконечного множества точных решений систем уравнений одномерной нелинейной модели мелкой воды с ровным и наклонным дном.

Читналах А., Кортиче Д., Жакжуд Х., Нади М. «Импульсный метод для измерения нелинейного параметра ультразвука» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/chitnalah1 (2007)

Импульсный метод для измерения нелинейного параметра ультразвука привлекает внимание научного сообщества, поскольку может использоваться при неразрушающем контроле и медицинских исследованиях. Методика базируется на измерении отраженных гармоник от границы раздела двух сред. Этот метод предлагался ранее для измерения нелинейного параметра ультразвука. Однако разработанная математическая модель была основана на теории плоской волны, не учитывающей дифракционные явления. В статье предлагается аналитическая модель, учитывающая дифракцию. Аналитические выражения получены для основного отраженного сигнала и второй гармоники. В экспериментах используется кольцевой пьезоэлектрический преобразователь и гидрофон. Измеряются гармоники, отраженные от двух границ раздела: спирт/вода и вода/глицерин. Сравнение результатов измерений с расчетами позволяет определить нелинейный параметр. Полученные результаты совпадают со справочными, что подтверждает правомерность модели.

Бертрам Сьюзен М., Джонсон Люк А., Кларк Джером, Чиф Карменлита «Электронная система для регистрации общего времени, продолжительности и уровня звуковых сигналов, издаваемых насекомыми» Техническая акустика, 4, № 1, http://www.ejta.org/ru/bertram1 (2004)

Последние исследования брачного поведения насекомых показали, что самки часто предпочитают самцов, которые генерируют более громкие и продолжительные звуковые сигналы. Однако количество работ в этом направлении невелико, что связано, отчасти, с большой трудоемкостью экспериментальных исследований. В статье описывается эффективный и недорогой электронный акустический регистратор, позволяющий автоматизировать исследования изменения во времени звуковых сигналов насекомых. Регистратор присоединяется к персональному компьютеру и может собирать информацию о звуковых сигналах до 128 особей одновременно, 10 раз за секунду, в течение неограниченного интервала времени. Уровни сигналов автоматически сравниваются с некоторым пороговым значением, а на жестком диске компьютера сохраняется информация о том, сколько времени продолжался сигнал, каков был уровень сигнала, продолжительность перерывов и т. д. Возможности регистратора продемонстрированы на примере исследования звуковых сигналов техасских полевых сверчков (Gryllus texensis).

Чих М.А., Реджуг Ф. Берекши «Применение искусственных нейронных сетей для определения желудочковой экстрасистолии» Техническая акустика, 4, № 1, http://www.ejta.org/ru/chikh1 (2004)

Сердечная аритмия, в частности желудочковая экстрасистолия, может привести к внезапной смерти. Понимание природы этого нарушения в работе сердца и, следовательно, его лечение могли бы быть улучшены при правильной расшифровке данных электрокардиограммы, полученной при проявлении данного расстройства. В статье рассматриваются три алгоритма обработки электрокардиограммы: преобразование Фурье, прогноз на основе линейного программирования, метод анализа основных компонент. Цель исследования – получение наиболее подходящего набора данных для нейронного классификатора. Анализ работоспособности классификатора, его чувствительности и особенностей указанных алгоритмов выполнены с использованием базы тестовых данных Массачусетского технологического института.

Коробейников Ю.Г., Трубачеев Г.В., Федоров А.В., Чу К.М., Жеонг Д.М., Ким Ю.И. «Экспериментальное исследование акустоконвективной сушки неошелушенного корейского риса» Инженерно-физический журнал, 81, № 4, с. 652-655 (2008)

На двух установках (мало- и крупномасштабной) акустоконвективной сушки капиллярно-пористых материалов ИТПМ СО РАН проведены эксперименты по определению кинетических кривых осушения неошелушенного корейского риса. Использовались различные режимы сушки. Определено характерное время сушки до заданной конечной влажности, показано отсутствие влияния масштабного фактора на кинетику сушки риса. Получена оценка величины коэффициента влагопроводности риса.

Иех Лонг-Джи, Чанг Инг-Чун, Чу Мин-Чи «Оптимизация формы ограниченной линейно расширяющейся трубы с использованием генетического алгоритма» Техническая акустика, 3, № 1, http://www.ejta.org/ru/yeh1 (2003)

При проектировании глушителей одной из проблем является малый объем пространства для их размещения. К тому же требуется избежать падения давления в системе, которое может повлиять на работу машины. В статье предлагается и исследуется глушитель в виде линейно расширяющейся трубы. Для оптимизации формы глушителя используется генетический (вероятностный) алгоритм, суть которого состоит в имитации генетических отклонений и борьбы за существование, описанных в теории естественного отбора, разработанной Чарльзом Дарвином. Расширяющаяся труба разбивается на несколько цилиндрических участков разного диаметра. Каждый участок рассматривается как четырехполюсник и описывается соответствующей переходной матрицей. В статье представлен вывод выражения для расчета величины потерь при распространении звука и методика оптимизации на основе генетического алгоритма. Представлен пример расчета. Для достижения лучшей оптимизации расчеты по генетическому алгоритму выполняются с различными параметрами. Результаты показывают, «ступенчатая» труба, состоящая из более чем 16 участков, ведет себя как линейно расширяющаяся, а расчетная величина эффективности глушителя практически не меняется при увеличении числа участков.

Иех Лонг-Джи, Чанг Инг-Чун, Чу Мин-Чи «Оптимизация элементов двухкамерного глушителя при ограничении габаритных размеров с использованием генетического алгоритма» Техническая акустика, 4, № 1, http://www.ejta.org/ru/yeh2 (2004)

Объем глушителей для снижения шума на практике часто ограничен, а повышение их эффективности является важным. В статье рассматривается применение генетического алгоритма для оптимизации размеров элементов двухкамерного глушителя эффективного в широкой полосе частот. Для определения эффективности глушителя используется аппарат четырехполюсников. Для проверки точности математической модели, перед выполнением процедуры оптимизации двухкамерного глушителя с использованием генетического алгоритма в широкой полосе частот, были выполнены расчеты для однокамерного глушителя и сравнение результатов с данными эксперимента. Далее для проверки генетического алгоритма проведены расчеты на частоте 500 Гц. Результаты показали и точность математической модели, и правильность метода генетического алгоритма. Предлагаемый в работе метод оптимизации с использованием генетического алгоритма может обеспечить достаточно быстрое и точное решение задачи оптимизации двухкамерного глушителя.

Чанг Инг-Чун, Иех Лонг-Джи, Чу Мин-Чи «Оптимизация слоистого звукопоглотителя с использованием моделирования процесса отжига металла» Техническая акустика, 4, № 1, http://www.ejta.org/ru/chang1 (2004)

Толщина звукопоглощающих конструкций часто ограничена эксплуатационными требованиями. Достижение максимального звукопоглощения при ограниченной толщине является важной и актуальной задачей. В настоящей статье для оптимизации конструкции, состоящей из слоя звукопоглощающего материала и воздушного промежутка, применена вероятностная релаксационная методика, основанная на аналогии с моделированием физического процесса отжига металла. Численное решение представлено для тонального шума на частоте 350 Гц. Перед оптимизацией образец звукопоглотителя был испытан в импедансной трубе для проверки математической модели. Результаты показали, что оптимизация с использованием алгоритма является быстрым и эффективным подходом к проектированию слоистого звукопоглотителя при ограничении его толщины.

Бейзель С.А., Гусяков В.К., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. «Численное моделирование воздействия удалённых цунами на Дальневосточное побережье России» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 50, № 5, с. 578-590 (2014)

Представлены результаты численного моделирования воздействия удалённых цунами на Дальневосточное побережье России. Показано, что наиболее опасными для этого побережья являются волны, порожденные очагами сильнейших землетрясений класса M9 в районе южно-чилийского побережья, а также в районе Папуа–Новой Гвинеи и Соломоновых островов. Другие цунамигенные зоны Тихого океана, в силу их географического расположения, ориентации очагов и отсутствия выраженных волноводов (подводных хребтов) вдоль трасс распространения цунами, не являются для него опасными даже при предельно возможной магнитуде подводных субдукционных землетрясений. Результаты моделирования сопоставлены с историческими данными о проявлениях удалённых цунами на Дальневосточном побережье РФ.

Чунчузов И.П., Куличков С.Н., Отрезов А.И., Перепелкин В.Г., Каллистратова М.А., Товчигречко В.Н., Кадыгров Е.Н., Кузнецов Р.Д. «Акустическое исследование мезомасштабных флуктуации скорости ветра в устойчивом пограничном слое атмосферы» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 41, № 6, с. 761-782 (2005)

Приводятся результаты экспериментального и теоретического исследования статистических характеристик (дисперсий, частотных спектров и когерентностей) мезомасштабных флуктуации скорости ветра в устойчивой нижней атмосфере. Мезомасштабные флуктуации с периодами от 1 мин до 1 ч измерялись методом акустического импульсного зондирования нижней атмосферы. Этот метод является разновидностью акустической томографии устойчиво-стратифицированного атмосферного пограничного слоя (АПС). Генерация акустических импульсов с периодом в 30 с производилась благодаря периодической детонации воздуха с пропаном в специальной детонационной трубе. Для непрерывного контроля стратификации АПС измерялись профили скорости ветра с помощью доплеровского содара, а профили температуры – с помощью температурного профилимера. Флуктуации компонент скорости ветра измерялись акустическими анемометрами на высотах 6 и 56 м. Из измерений флуктуации времени пробега акустических импульсов от источника к приемникам, разнесенным в пространстве, оценены горизонтальные скорости распространения мезомасштабных флуктуации на разных периодах и соответствующие им пространственные масштабы. Описывается теоретическая модель формирования частотного спектра флуктуации скорости ветра, температуры и времени пробега импульсов, порождаемых случайным полем внутренних гравитационных волн в нижней атмосфере. С помощью этой модели дана интерпретация полученных экспериментальных данных.

Куличков С.Н., Чунчузов И.П., Буш Г.А., Перепелкин В.Г. «Физическое моделирование дальнего распространения инфразвука в атмосфере» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 44, № 2, с. 186-198 (2008)

Представлены результаты экспериментов по физическому моделированию дальнего распространения инфразвука в атмосфере. Основой такого моделирования является возможность совпадения формы вертикальных профилей стратификации эффективной скорости звука в пограничном слое атмосферы (в рассматриваемом ниже случае в слое от 0 до 600 м) и в атмосфере в целом от земной поверхности до высот термосферы (около 150 км). Источником акустических импульсов был генератор детонационного типа, способный за счет детонации газовой смеси воздуха (или кислорода) и пропана вырабатывать короткие мощные (максимальное акустическое давление на расстоянии 50–100 м от генератора порядка 30–60 Па) и достаточно стабильные акустические импульсы, имеющие спектральный максимум на частотах 40–60 Гц с периодом посылки 20–30 секунд. Пункты регистрации акустических сигналов располагались на разных расстояниях (до 6.5 км) от источника в различных азимутальных направлениях. Стратификация температуры и ветра в реальном времени проведения экспериментов контролировалась при помощи акустического локатора – содара и температурного профилемера. В работе осуществлен анализ данных физического моделирования дальнего распространения звука в атмосфере с целью верификации физико-математических моделей прогнозирования акустических полей в неоднородной движущейся атмосфере на основе использования параболического уравнения и метода нормальных волн. Получено удовлетворительное согласие расчетных данных с данными эксперимента. Другая задача заключалась в сопоставлении с экспериментальными данными теоретических соотношений между вариациями азимутов и углов наклона к горизонту звуковых лучей и параметрами анизотропной турбулентности в нижней тропосфере и стратосфере. Предложено теоретическое объяснение результатов эксперимента, основанное на результатах теории анизотропной турбулентности в атмосфере. Проведено сопоставление теоретических и экспериментальных данных. Получено удовлетворительное согласие между результатами теории и эксперимента.

Долгих Г.И., Батюшин Г.Н., Долгих С.Г., Дзюба В.П., Чупин В.А. «Трансформация сейсмоакустической энергии в гидроакустическую» Доклады академии наук, 423, № 6, с. 815-816 (2008)

Долгих Г.И., Купцов А.В., Ларионов И.А., Марапулец Ю.В., Швец В.А., Шевцов Б.М., Широков О.П., Чупин В.А., Яковенко С.В. «Деформационные и акустические предвестники землетрясений» Доклады академии наук, 413, № 1, с. 96-100 (2007)

С помощью деформационных и геоакустических наблюдений в приповерхностных осадочных породах на заключительной стадии подготовки землетрясений исследуются механизмы генерации упругих колебаний в диапазоне частот 0–10 кГц. Показано, что акустические шумы возникают в результате деформационных подвижек в среде, находящейся в напряженном состоянии.

Чуприн В.А. «Оптимизация параметров ультразвуковых измерителей вязкости смазочных жидкостей для непрерывной диагностики состояния машинного оборудования. Часть 3. Оптимизация возбуждения/приема нормальных волн в волноводе» Контроль. Диагностика, № 7, с. 17-23 (2014)

В целях выбора оптимальных условий возбуждения/приема информативных сигналов при автоматических ультразвуковых измерениях вязкости и плотности жидкостей экспериментально изучаются временные огибающие принимаемых преобразователем упругих импульсов нулевых мод горизонтально поляризованных нормальных волн (ГПНВ) и симметричных волн Лэмба в зависимости от электрических и акустических условий их возбуждения. Электрическое возбуждение нормальных мод колебаний на частотах 1,0–2,5 МГц осуществляли либо генератором ударного возбуждения (быстрый разряд емкости), либо генератором пачки с варьируемой длительностью импульсов. В качестве преобразователей использовали либо наклонные преобразователи, либо пьзопластины Х-среза, приклееные к волноводу и излучающие продольные волны в направлении, перпендикулярном оси волновода. Показано, что наилучшие результаты достигаются при использовании с электрической стороны генератора пачки, а с акустической – наклонного преобразователя для возбуждения нулевых мод ГПНВ и симметричных волн Лэмба и двух пластин Х-среза, симметрично расположенных по обе стороны волновода, излучающих продольные волны навстречу друг другу – для возбуждения нулевой моды антисимметричной волны Лэмба.

Чуфаров И.Г. «Высококачественная цифровая звукозапись на основе сигма-дельта модуляции» Цифровая обработка сигналов, № 1, с. 63-68 (2009)

Предлагается альтернативная существующим (как 1-битной DSD, так и классической PCM) методика цифровой звукозаписи: DMS-SDM (Direct Multibit Stream from Sigma-Delta Modulator – Прямой мультибитный поток с сигма-дельта модулятора). Суть предлагаемой технологии цифровой звукозаписи – использование «сырой» информации непосредственно с выхода многоразрядного сигма-дельта модулятора. При этом частота дискретизации сохраняемого сигнала должна соответствовать частоте, на которой работает сигма-дельта модулятор. Данная технология имеет ряд преимуществ как перед классической PCM схемой, так и перед 1-битной DSD, и является весьма перспективной.

Чуфаров И.Г. «Цифровая обработка сигма-дельта модулированных сигналов звукового диапазона частот» Цифровая обработка сигналов, № 2, с. 29-34 (2010)

Предлагается технология цифровой звукозаписи с использованием мультибитного сигма-дельта модулированного сигнала непосредственно с выхода многоразрядного сигма-дельта модулятора. Проведенные исследования показали, что данный способ сохранения информации звукового сигнала обеспечивает лучшие характеристики как по сравнению с традиционными форматами PCM, так и с 1-битным DSD. Отражены результаты исследований, свидетельствующие о возможности обработки сигма-дельта модулированного сигнала DMSSDM и сохранении результата с качеством, не уступающим 32-битному PCM.

Загидуллин Э.Р., Гавриленко С.М., Семухин Б.С., Чухланцева М.М. «Модернизация метода автоциркуляции импульсов для определения зависимости скорости ультразвука от приложенного напряжения» Техническая акустика, 2, № 1, http://www.ejta.org/ru/semukhin1 (2002)

Предложен способ существенного повышения точности определения напряжений в металлических конструкциях с помощью модификации метода измерения скорости ультразвука. Вводится новый элемент – счетчик импульсов, позволяющий измерять импульс с максимальной амплитудой и запоминанием его в счетчике. Приводятся экспериментальные данные по измерению скорости в мостовых конструкциях. Показано, что точность определения напряжений в диапазоне 10–100 МПа достигает 2–4%.