Ганигин С.Ю., Ибатуллин И.Д., Калашников В.В., Керов А.В., Кобякина О.А., Мурзин А.Ю., Ненашев М.В., Письменный П.В., Хлыстова И.Е., Чеботаев А.А. «Использование акустических колебаний для качественного и количественного анализа ударно-волновых процессов, порождаемых детонацией взрывчатых веществ, газовых смесей и аэрозолей» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 13, № 1-2, с. 355-360 (2011)

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния свойств взрывчатых материалов на параметры акустических колебаний, обсуждаются вопросы оценки фугасности взрывчатых веществ по параметрам ударных волн, и определения качества газовых детонирующих смесей, используемых в процессе детонационного напыления.

Цыганов М.А., Бикташев В.Н., Бриндли Дж., Холден А.В., Иваницкий Г.Р. «Волны в кросс-диффузионных системах – особый класс нелинейных волн» Успехи физических наук, 177, № 3, с. 275-300 (2007)

Представлен обзор работ по исследованию возбудимых пространственно распределенных систем с кросс-диффузией компонентов. Особое внимание уделено характерным для этих систем новым волновым явлениям, таким как квазисолитонное и полусолитонное взаимодействие волн возбуждения помимо стандартного несолитонного взаимодействия, сопровождающегося взаимной аннигиляцией волн. Показана связь различных режимов взаимодействия с вариациями формы профиля волн. Примером кросс-диффузионных систем являются популяционные системы с таксисом. На основании исследований математических моделей и экспериментов с бактериальными популяциями волны в возбудимых кросс-диффузионных системах можно выделить в особый класс нелинейных волн.

Васин Р.Н., Иванкина Т.И., Круглов А.А., Локаичек Т., Никитин А.Н., Фан Лоан Тхи Нгок «Некоторые экспериментальные результаты о прохождении квазипродольных упругих волн в поликристаллическом пористом графите» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2, с. 177-190 (2012)

Приведены результаты экспериментальных исследований характеристик волновых полей, наблюдаемых при прохождении квазипродольных ультразвуковых волн через образцы поликристаллического графита. Поставлена задача экспериментальной проверки полученных ранее теоретических результатов, заключающихся в расщеплении волн при отражении и преломлении квазипродольных упругих волн на границе раздела двух анизотропных сред. Анизотропия упругих свойств поликристаллического графита изучена ультразвуковым методом пространственного лучевого зондирования. Измеренные скорости распространения квазипродольных волн в образцах в различных направлениях сопоставлены с рассчитанными теоретически. Результаты исследования описывают простейший случай волнового поля, возникающего в анизотропном графите.

Иванов А.Н. «Сканер для ультразвуковой и вихретоковой диагностики сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/315.pdf (2014)

Разработан сканер для проведения неразрушающего контроля сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием, методами вихревых токов и ультразвуковым методом с использованием фазированной антенной решетки. Конструкция сканера позволяет в автоматическом режиме и с высокой точностью позиционировать ультразвуковые преобразователи с фазированной антенной решеткой и вихретоковый преобразователь относительно сварных соединений. Позиционирование осуществляется линейными актуаторами в горизонтальном и вертикальном направлении и является независимым друг от друга. Это позволяет проводить контроль продольных и кольцевых сварных соединений в широком диапазоне геометрических размеров объектов контроля. Кроме того, наличие в конструкции тензометрических датчиков обеспечивает требуемую степень контакта между преобразователем и поверхностью объекта контроля. Указанные особенности конструкции позволяют обнаружить дефекты сварного соединения по всему его объему, а также обеспечивают высокую производительность операций контроля и достоверность получаемых результатов.

Иванов В.И., Скобельцын С.А. «Влияние неоднородного покрытия на прохождение звука через упругую оболочку» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 3, с. 179-192 (2013)

Рассматривается задача о прохождении звуковой волны через упругую оболочку с неоднородным покрытием. Решение проводится в рамках моделей гидродинамики идеальной жидкости и линейной теории упругости. Предполагается, что параметры неоднородного покрытия оболочки меняются только в зависимости от расстояния от ее поверхности. Решение проводится в локальной системе координат, вводимой в окрестности точки поверхности разделения неоднородного покрытия и однородной части оболочки. В однородной части упругого слоя решение ищется аналитически в виде суперпозиции продольных и поперечных волн. Для описания колебаний в неоднородном покрытии получена краевая задача для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Краевая задача в общем случае решается численно. Полученное решение использовано для анализа влияния параметров неоднородного покрытия на характер отражения звука.

Иванов В.И., Скобельцын С.А. «Моделирование задачи идентификации положения полости в упругом препятствии по рассеянному звуковому полю» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 3, с. 74-86 (2011)

Предлагается вариационная модель решения обратной задачи рассеяния звука упругим шаром с неконцентрической полостью. При решении определяется угловое положение центра полости в плоскости y=0. Алгоритм определения строится на основе решения прямой задачи о рассеянии плоской звуковой волны упругим препятствием с полостью, заполненной жидкостью. Показана устойчивость решения задачи при различном числе точек измерения давления и в условиях действия ошибок измерения. Оценена точность нахождения положения полости при различных величинах ошибок.

Иванов В.И., Скобельцын С.А. «О модели рассеяния звука цилиндрическим телом с полостями на основе метода конечных элементов» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 3, с. 69-83 (2012)

Предлагается решение задачи о рассеянии плоской звуковой волны некруговым упругим цилиндром с полостями на основе метода конечных элементов (МКЭ). В области жидкости, прилегающей к цилиндру, выделяется часть с внешней поверхностью, имеющей форму кругового цилиндра. В этой части жидкости, а также внутри упругого цилиндра решение ищется численно с помощью МКЭ. Во внешней области жидкости решение представляется в аналитической форме в виде рядов по цилиндрическим волновым функциям. Представлены результаты численных исследований модели в некоторых частных случаях.

Иванов Г.Н. «Изучение акустических свойств сапропеля и торфа» Труды ИНСТОРФА, № 7, с. 18-42 (2013)

При изучении торфяных месторождений применимы сейсмические и низкочастотные акустические методы из-за большого поглощения в торфе высокочастотных колебаний. Для изучения и разведки озерных отложений сапропеля применимы акустические и ультразвуковые методы, так как поглощение упругих колебаний в воде минимально. В большинстве случаев скорость распространения упругих волн в различных горных породах не зависит от частоты в диапазоне звуковых и ультразвуковых колебаний. Это позволяет применять для ее определения ультразвуковые методы, что дает возможность избежать создания громоздких установок при лабораторных исследованиях на низких частотах.

Иванов М.П., Дроган Е.В. «Эксперимент по исследованию коммуникации китообразных» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физиологическая и биологическая акустика", с. 11-16 (2014)

Развитие исследований по акустической коммуникации китообразных переходит порог от процесса накопления эмпирических данных к прямому эксперименту. Проведен анализ эмоциональных сигналов афалины и белухи, которые представляют собой пачки коротких импульсов длительностью от 80 до 600 мс с неэквидистантной последовательностью импульсов в диапазоне от 1,8 до 6 мс. Широкополосная регистрация эмоциональных сигналов белухи показала, что спектральная плотность зарегистрированных импульсов достигает 500 кГц и более, что противоречит известной частотно-пороговой характеристике приемной системы зубатых китов.

Иванов М.П., Дроган Е.В. «Эксперимент по исследованию коммуникации китообразных» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145351 (2014)

Развитие исследований по акустической коммуникации китообразных переходит порог от процесса накопления эмпирических данных к прямому эксперименту. Проведен анализ эмоциональных сигналов афалины и белухи, которые представляют собой пачки коротких импульсов длительностью от 80 до 600 мс с неэквидистантной последовательностью импульсов в диапазоне от 1.8 до 6 мс. Широкополосная регистрация эмоциональных сигналов белухи показала, что спектральная плотность зарегистрированных импульсов достигает 500 кГц и более, что противоречит известной частотно-пороговой характеристике приемной системы зубатых китов.

Ульянов А.А., Иванов М.П. «Создание базы данных акустических сигналов морских млекопитающих» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физиологическая и биологическая акустика", с. 17-20 (2014)

Новые многоканальные комплексы регистрации биоакустической активности морских млекопитающих на цифровой носитель значительно расширили возможности исследователя. При планировании современного лабораторного эксперимента или проведении этолого-акустических наблюдений в открытом море необходимо позаботиться о хранении и дальнейшей обработке информации, полученной в условиях полевых измерений. База данных предназначена для систематизации результатов измерений, хранения и минимизации больших объемов гидроакустической информации, а также последующего ее использования в вычислительных экспериментах.

Ульянов А.А., Иванов М.П. «Создание базы данных акустических сигналов морских млекопитающих» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145352 (2014)

Новые многоканальные комплексы регистрации биоакустической активности морских млекопитающих на цифровой носитель значительно расширили возможности исследователя. При планировании современного лабораторного эксперимента или проведении этолого-акустических наблюдений в открытом море необходимо позаботиться о хранении и дальнейшей обработке информации, полученной в условиях полевых измерений. База данных предназначена для систематизации результатов измерений, хранения и минимизации больших объемов гидроакустической информации, а также последующего ее использования в вычислительных экспериментах.

Иванов Н.И., Шашурин А.Е. «Основные направления и проблемы экологической акустики» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 2-10 (2014)

Показана актуальность проблемы борьбы с шумом, масштабы акустического загрязнения. Проанализировано состояние этой проблемы в ЕС и РФ, в том числе нормативная база. Рассмотрены источники шума в городах и методы защиты от шума. Описаны перспективы снижения шума автомобильного, железнодорожного и авиационного транспорта. Подробно проанализированы причины высоких акустических нагрузок, а также меры по снижению шума транспорта.

Иванов Н.И., Куклин Д.А., Тюрина Н.В. «Влияние звукоизоляции на эффективность акустических экранов» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 12, № 1-9, с. 2223-2228 (2010)

Рассмотрены вопросы определения эффективности акустических экранов по их звукоизоляции на примере станции Тосно, расположенной на железнодорожной линии Москва–Санкт-Петербург.

Иванов Н.И., Минина Н.Н. «Расчет и исследование шума автотранспортных потоков и стройплощадок» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 12, № 1-9, с. 2229-2235 (2010)

Разработаны математические модели расчетов снижения шума от линейных источников, учитывающие длину источника шума, расстояние от источника шума до расчетной точки, звукопоглощающие свойства поверхности. Расчеты выполняются для различных условий расположения автотранспортных потоков и стройплощадок: на плоскости, на насыпи (или эстакаде), в выемке и др. В предложенных формулах учтено расположение источника в пространстве, а также высота выемки, насыпи или эстакады; дифрагирующие свойства пространственных сооружений. Получены выражения для определения эффективности акустических экранов при их расположении на краю выемки, эстакады, насыпи. Выполнены экспериментальные исследования, которые подтвердили приемлемую точность предложенных формул расчета.

Белишев М.И., Иванов С.А. «Восстановление параметров системы связанных балок по динамическим граничным измерениям» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 324, с. 20-42 (2005)

Решается динамическая обратная задача для двускоростной системы специального вида. Система описывает двухмодовые колебания композитной балки, состоящей из двух связанных балок (см. R. P. Johnson, Composite structures of steel and concrete, Blackwell Scientific, Oxford, 1964); восстановлению подлежит переменный коэффициент сдвиговой жесткости (shearing stifness coefficient). Колебания балки возбуждаются импульсным воздействием на один из ее концов. В качестве данных обратной задачи используются амплитуды обеих мод, измеряемые на том же конце, и силы, отвечающие быстрой (продольной) моде и измеряемые на противоположном закрепленном конце.

Иванов Ю.М. «Современная система пространственной звукопередачи – бинауральная стереофония» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/1288.pdf (2014)

Среди современных систем пространственной звукопередачи (таких как Dolby Digital 5.1, Ambisonics, WFS) особое место занимает система бинауральной стереофонии. В отличие от вышеуказанных систем, передающих физические характеристики звукового поля, бинауральная система передает совокупность слуховых ощущений и позволяет воссоздать трехмерную звуковую картину, вынесенную за пределы головы слушателя, что создает полную иллюзию его присутствия в первичном поле. В статье сформулированы основные проблемы данной системы, описаны принципы звукозаписи и звуковоспроизведения с учетом необходимой обработки сигналов, изложены некоторые варианты применения бинауральной стереофонии.

Иванова А.А., Козлов В.Г., Щипицын В.Д. «Подъемная сила, действующая на цилиндрическое тело в жидкости вблизи границы полости, совершающей поступательные колебания» Прикладная механика и техническая физика, 55, № 5, с. 55-64 (2014)

Исследуется осредненная подъемная сила, действующая на цилиндрическое тело вблизи границы полости с жидкостью, совершающей поступательные колебания. В экспериментах варьируются вязкость жидкости, размер и относительная плотность тела, параметры вибраций. Методом динамического подвеса тела в поле силы тяжести измерена подъемная сила, в случае, когда тело совершает инерционные колебания, не касаясь стенок. Установлено, что вибрации генерируют силу отталкивания, удерживающую "тяжелое" тело над дном полости, а "легкое" – на некотором расстоянии от верхней стенки. Показано, что влияние силы отталкивания проявляется на расстоянии, сравнимом с толщиной слоя Стокса, и возрастает по мере приближения к стенке. Приведено описание механизма генерации подъемной силы. Показано, что в случае больших безразмерных частот экспериментальные и теоретические результаты согласуются.

Щуров В.А., Ляшков А.С., Щеглов С.Г., Ткаченко Е.С., Иванова Г.Ф., Черкасов А.В. «Локальная структура интерференционного поля мелкого моря» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 58-67 (2014)

Статистическому анализу фазовых и векторных энергетических характеристик акустического интерференционного поля мелкого моря посвящена данная работа. Математическая обработка векторного акустического поля основывается на преобразованиях Фурье и Гильберта и основных векторных уравнениях акустического поля. Методика эксперимента основана на векторно-фазовых измерениях. Эксперимент проведен в Японском море в 2013 г. Приемная 16 канальная комбинированная система находилась на глубине 15 м, при глубине места ∼30 м, диапазон исследуемых частот – 108±2 Гц. Результатом эксперимента являются следующие функции времени: разностно-фазовые характеристики четырех компонент поля, х-, у-, z-компоненты функции когерентности, нормированные компоненты ротора интенсивности, огибающие акустического давления. Статистическая обработка экспериментальных данных основана на анализе распределений плотности вероятности разности фаз компонент векторного поля и нормированных ортогональных компонент ротора вектора интенсивности. Статистический анализ экспериментальных данных показал: движение энергии в горизонтальной и вертикальной плоскостях волновода мелкого моря существенно различно; горизонтальная компонента вектора интенсивности испытывает длиннопериодные и локальные флуктуации, приводящие к случайному изменению направления движения энергии на противоположное; в вертикальной плоскости движение энергии происходит по почти-детерминированному периодическому процессу в направлении «поверхность–дно»; плотность вихревых локальных структур на 50 и 150 секундных реализациях составляет не менее 0,8; интерференционное поле статистически однородно. Полученные результаты являются оригинальными и могут быть полезны при построении реальной акустической модели мелкого моря.

Рагозина В.Е., Иванова Ю.Е. «Влияние неоднородности среды на эволюционные уравнения одномерных ударных волн ненулевой кривизны» Математическое моделирование в естественных науках, 1, с. 204-207 (2014)

Рассматриваются особенности движения продольной одномерной ударной волны ненулевой кривизны в нелинейно-упругой сжимаемой среде с наличием в ней неоднородных свойств. На основе метода сращиваемых асимптотических разложений показано, что наличие слабой неоднородности и определенное соотношение между ее порядком и порядком нелинейности модели приводят в области, удаленной от нагружаемой границы, к эволюционному квазилинейному волновому уравнению.

Иванченко В.С., Глухих И.И., Строкина Л.Г., Алешин К.Б., Рудницкий В.Ф. «Магнитоакустическая эмиссия природных пирротинов» Геология и геофизика, 55, № 11, с. 1701-1708 (2014)

Рассматриваются данные по изучению параметров эффекта магнитоакустической эмиссии на пирротинах из магнетитовых и колчеданных руд месторождений Урала. Показано, что различие в сигналах, в первую очередь, обусловлено разнообразными типами доменной структуры, образующейся при кристаллизации пирротина в форме пинакоидов или призм. По параметрам магнитоакустической эмиссии выделяются пять типов пирротинов. Эта информация может быть использована в качестве типоморфных особенностей пирротинов различного генезиса.

Балабаев С.М., Ивина Н.Ф. «Анализ собственных колебаний прямоугольных пьезопреобразователей в трехмерном приближении» Дефектоскопия, № 10, с. 61-65 (2014)

На основе метода конечных элементов разработана компьютерная программа для анализа собственных колебаний прямоугольных пьезопреобразователей произвольных размеров в трехмерном приближении. Выполнен анализ собственных колебаний преобразователей для нескольких первых мод. Полученные результаты позволяют обосновать выбор оптимальных геометрических размеров прямоугольного пьезопреобразователя, работающего на первой моде.

Карабутов А.А., Жаринов А.Н., Ивочкин А.Ю., Каптильный А.Г., Карабутов А.А., Ксенофонтов Д.М., Кудинов И.А., Симонова В.А., Мальцев В.Н. «Лазерно-ультразвуковая диагностика продольных напряжений рельсовых плетей» Управление большими системами: сборник трудов, № 38, с. 183-204 (2012)

Разработан лазерно-ультразвуковой метод определения величины остаточных напряжений в рельсах. Метод основан на лазерном возбуждении подповерхностной ультразвуковой волны и ее регистрации пьезоэлектрическим приемником. Величина остаточных напряжений в металле определяется по скорости распространения ультразвукового импульса. Был создан лазерно-ультразвуковой преобразователь, осуществляющий возбуждение и регистрацию подповерхностных ультразвуковых волн. На основе проведенного теоретического анализа связи скорости распространения ультразвуковых волн и величины остаточных напряжений был предложен и экспериментально реализован способ абсолютной калибровки метода, основанный на создании напряжений в образце гидронатяжителем УНГ-75. В результате калибровки экспериментально получена линейная зависимость между относительным изменением скорости (десятые доли процента) и приложенным напряжением сжатия/растяжения в области обратимых деформаций.

Мельников Г.А., Игнатенко Н.М., Мельников В.Г., Черкасов Е.Н., Апалькова О.А. «Акустические свойства простых и органических жидкостей в кластерной модели» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 87-90 (2014)

На основе кластерной двухкомпонентной модели строения жидкостей путем введения функции распределения кластеров по числу частиц, содержащихся в их составе и использования эффективного потенциала взаимодействия получены аналитические соотношения для расчета коэффициента молекулярной упаковки, среднего числа частиц в составе кластеров и исследована зависимость этих величин от параметров состояния жидкости. В рамках разработанной модели предложено соотношение для расчета скорости ультразвуковых волн (УЗ-волн) в одноатомных и органических жидкостях Проведена проверка полученного соотношения на основе экспериментальных данных для сжиженных благородных газов, циклических, линейных углеводородов и воды на линии равновесия жидкость–пар, которая показала, что с погрешностью 1–5% теория способна прогнозировать поведение скорости УЗ-волн в зависимости от параметров состояния в исследованном классе жидкостей.

Игнатьев А.А., Коновалов В.В. «Выбор режима точения на основе идентификации динамической системы станка по виброакустическим колебаниям» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 3, с. 92-101 (2014)

Актуальность и цели. Обеспечение конкурентоспособности продукции машиностроительных предприятий на внутреннем и международном рынках обусловлено в значительной степени качеством ее изготовления. При производстве подшипников важная роль отводится процессам обработки деталей резанием (точение, шлифование). Токарная обработка колец подшипников предшествует обработке шлифованием рабочих поверхностей. Производительность и качество точения зависят от технического состояния станка и назначенных параметров режима обработки. Одной из важных характеристик станка, которая влияет на эффективность точения, является динамическое состояние станка, которое можно определить на основе измерения и анализа виброакустических колебаний основных узлов формообразующей подсистемы. Материалы и методы. Передаточная функция динамической системы может быть вычислена, если получено аналитическое выражение выходного сигнала. Замкнутая динамическая система станка является нелинейной, однако при фиксированных значениях параметров режима резания (скорость вращения заготовки, подача инструмента, глубина резания) за время обработки одной детали можно рассматривать динамическую систему как линейную. При изменении значения одного из параметров режима изменяется и передаточная функция. Результаты. Эксперименты проводились по специальной методике. В производственных условиях оценивалась предварительная токарная обработка поверхности качения наружных колец железнодорожного подшипника 42726 из материала ШХ-15. Скорость вращения заготовки 180 об/мин, подача резца 0,2, 0,4, 0,5, 0,6 мм/об. В ходе испытаний были произведены исследование наружных колец в количестве по 9 штук подшипника 42726 и измерение виброакустического колебания резцового блока станка с целью выявления возможных дефектов и их влияния на параметры точности поверхностей колец подшипников и производительность. Выводы. Исследования процесса точения колец подшипников на станках ПАБ-350 показали, что наибольшая эффективность обработки достигается при максимуме запаса устойчивости динамической системы станка. Таким образом, получено достаточно простое выражение для определения передаточной функции замкнутой динамической системы токарного станка экспериментально-аналитическим методом, а также указано на ее практическое применение для обоснования выбора режима обработки.

Иголкин А.А. «О влиянии виброакустических нагрузок на прочность и работоспособность трубопроводных систем» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 15, № 6-4, с. 1032-1037 (2013)

Рассматриваются вопросы прочности трубопроводных систем с регулятором давления под воздействием виброакустических нагрузок. Для снижения шума, излучаемого регулятором, используется глушитель. В качестве глушителя шума используется дроссельная шайба. Построена зависимость акустической мощности системы клапан – шайба от площади проходного сечения.

Изотова О.В., Назаров С.А. «Асимптотическое решение задачи Синьорини о балке, лежащей на жестких опорах» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 324, с. 43-60 (2005)

Построено асимптотическое решение задачи Синьорини для двумерной тонкой балки при возможном контакте с двумя жесткими профилями. Асимптотическая формула для положения точек отрыва балки от основания получена при помощи анализа явления пограничного слоя, возникающего вблизи этих точек.

Ильин С.А., Гаврилов Л.Р., Хохлова В.А. «Особенности применения ультразвуковых фазированных решеток с различным количеством элементов при облучении тканей в присутствии ребер» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Биомедицинские приложения", с. 19-24 (2014)

Во многих современных медицинских приложениях мощного фокусированного ультразвука необходимо принимать во внимание потери энергии на естественных преградах в виде ребер. В связи с этим в данной работе было проведено исследование целесообразности применения фазированных решеток с увеличенным количеством элементов для уменьшения перегрева костей при фокусировке через грудную клетку. Проанализировано влияние количества элементов решетки на величину потерь мощности фокусированного пучка на ребрах и уровень интенсивности в области фокуса за ребрами при использовании геометрического подхода к отключению элементов решетки, находящихся в тени ребер.

Ильин С.А., Гаврилов Л.Р., Хохлова В.А. «Особенности применения ультразвуковых фазированных решеток с различным количеством элементов при облучении тканей в присутствии ребер» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145342 (2014)

Во многих современных медицинских приложениях мощного фокусированного ультразвука необходимо принимать во внимание потери энергии на естественных преградах в виде ребер. В связи с этим в данной работе было проведено исследование целесообразности применения фазированных решеток с увеличенным количеством элементов для уменьшения перегрева костей при фокусировке через грудную клетку. Проанализировано влияние количества элементов решетки на величину потерь мощности фокусированного пучка на ребрах и уровень интенсивности в области фокуса за ребрами при использовании геометрического подхода к отключению элементов решетки, находящихся в тени ребер.

Ильин С.А., Юлдашев П.В., Хохлова В.А., Гаврилов Л.Р., Росницкий П.Б., Сапожников О.А. «Применение аналитического метода для оценки качества акустических полей при электронном перемещении фокуса многоэлементных терапевтических решеток» Акустический журнал, 61, № 1, с. 57-64 (2015)

Представлен аналитический подход для расчета и анализа качества трехмерных акустических полей многоэлементных фазированных решеток, использующихся в устройствах неинвазивной ультразвуковой хирургии. При вычислении поля решетки использовалось аналитическое решение для дальнего поля каждого из ее элементов. Указанный метод позволяет рассчитывать поля многоэлементных фазированных решеток намного быстрее, чем традиционный метод прямого численного интегрирования, при сохранении высокой точности результатов. На основе развитого подхода рассчитано излучение типичных фазированных решеток и проанализировано качество их динамической фокусировки. Рассмотрены возникающие при этом нежелательные эффекты, состоящие в уменьшении амплитуды в основном максимуме и появлении побочных решеточных максимумов. Проведено сравнение качества динамической фокусировки акустических полей двух практически интересных решеток с квазислучайным расположением элементов, состоящих из 256 и 1024 элементов, а также регулярной решетки из 256 элементов. Исследовано влияние размеров элементов решетки и их расположения на размеры областей, в которых возможно осуществление динамической фокусировки без возникновения сильных побочных максимумов и значительного уменьшения амплитуды давления в основном фокусе.

Самохин А.А., Ильичев Н.Н. «О фотоакустическом мониторинге движения фронта лазерного испарения» Квантовая электроника, 40, № 8, с. 659-660 (2010)

На примере поглощающих жидкостей (вода, спирт), облучаемых импульсами от эрбиевого лазера (λ=2.94 мкм), экспериментально продемонстрирована возможность регистрации смещения фронта лазерного испарения по сдвигу фазы (задержке) акустического отклика на высокочастотную (ω > 0.1 ГГц) модуляцию интенсивности лазерного импульса с длительностью τ > 1/ω.

Ильменков С.Л., Клещёв А.А., Клименков А.С. «Метод функций Грина в задаче дифракции звука на упругой оболочке неканонической формы» Акустический журнал, 60, № 6, с. 579-586 (2014)

На основе метода функций Грина и динамической теории упругости находится решение задачи дифракции звука на упругих оболочках неканонической формы, составленных из тел сфероидальной, цилиндрической и сферической форм. Выполнен расчет угловых характеристик рассеяния подобных составных тел для различных волновых размеров.

Ильменков С.Л., Клещёв А.А., Клюбина К.А. «Вычисление фазовых скоростей трехмерных изгибных волн в изотропных цилиндрических стержнях и оболочках с помощью потенциалов Дебая и “типа Дебая”» Акустический журнал, 61, № 1, с. 3-9 (2015)

С помощью потенциалов Дебая и “типа Дебая” рассмотрены два представления векторного потенциала вектора смещения изотропных цилиндрических стержня и оболочки. На основе такого подхода получены характеристические уравнения для волновых чисел трехмерных изгибных волн в этих телах и вычислены их фазовые скорости.

Мороков Е.С., Левин В.М., Лебеденко И.Ю., Анисимова С.В., Подзорова Л.И., Ильшева А.А., Березина С.И. «Применение импульсной акустической микроскопии для исследования плотных зубных керамик» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Ультразвуковые технологии", с. 19-26 (2014)

Методами импульсной акустической микроскопии и атомносиловой микроскопии была исследована объемная микроструктура керамики ZrO₂. Показано, что образцы имеют мелкопористую микроструктуру с размером пор от нескольких нанометров до десятков микрон, показаны микротрещины размером несколько сотен микрометров. Установлено, что с увеличением концентрации пор в объеме керамики изменяется величина скорости распространения продольных волн и плотность материала. Наблюдается обратная зависимость значений объемного модуля K от количества пор и дефектов в структуре керамики. Показано, что техника объемной ультразвуковой визуализации высокого разрешения является эффективным методом неразрушающего контроля плотных современных керамик применяемых в стоматологии и визуализации зоны контакта между керамическим остовом и облицовкой.

Мороков Е.С., Левин В.М., Лебеденко И.Ю., Анисимова С.В., Подзорова Л.И., Ильшева А.А., Березина С.И. «Применение импульсной акустической микроскопии для исследования плотных керамик на основе ZrO₂» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145336 (2014)

Методами импульсной акустической микроскопии и атомно-силовой микроскопии была исследована объемная микроструктура керамики ZrO₂. Показано, что образцы имеют мелкопористую микроструктуру с размером пор от нескольких нанометров до десятков микрон, показаны микротрещины размером несколько сотен микрометров. Установлено, что с увеличением концентрации пор в объеме керамики изменяется величина скорости распространения продольных волн и плотность материала. Наблюдается обратная зависимость значений объемного модуля K от количества пор и дефектов в структуре керамики. Показано, что техника объемной ультразвуковой визуализации высокого разрешения является эффективным методом неразрушающего контроля плотных современных керамик применяемых в стоматологии и визуализации зоны контакта между керамическим остовом и облицовкой.

Ипатов М.С., Остроумов М.Н., Соболев А.Ф. «Определение импеданса образцов ЗПК [звукопоглощающей конструкции] на интерферометре при нормальном падении звука в расширенной области частот» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 55-62 (2014)

В настоящее время при определении импеданса образцов звукопоглощающей конструкции в интерферометре при нормальном падении звука используется двухмикрофонный метод. В данной работе предлагается при определении импеданса учитывать кроме нулевой моды первую азимутальную моду, используя с этой целью вместо двух четыре микрофона, расположенные на боковой стенке интерферометра. В этом случае верхняя граничная частота измерений повышается до частоты, соответствующей возникновению второй азимутальной моды. Коэффициент отражения определяется из решения системы из трех линейных алгебраических уравнений относительно комплексных передаточных функций между опорным микрофоном и остальными тремя. Показано, что в используемом интерферометре четырех микрофонов вполне достаточно, чтобы определять импеданс в том диапазоне частот, который необходим при расчетах эффективности систем шумоглушения авиационного двигателя в контрольных точках на местности. При этом поперечные размеры трубы интерферометра позволяют сохранить характерные структурные параметры реальных звукопоглощающих конструкций.

Анохина Е.В., Стариков Л.Е., Киричек А.В., Назарова М.Н., Жегалина Л.Ф., Сисембаев К.Д., Досмухамбетов М.Д., Исмаилов К. «Использование результатов интерпретации рассеянных волн по методу CSP при оценке ресурсов месторождения УВ с коллекторами трещинного типа» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 10, с. 132-140 (2014)

Приведены результаты оценки ресурсов месторождения с трещинно-кавернозным типом коллектора. Описана методика комплексной интерпретации сейсмических данных по методу CSP, позволяющая на выходе получить такие важные параметры, как площадь распространения трещинного коллектора и его толщина. Доказана важность точного определения формы и размера залежей в карбонатах и гранитах для корректной оценки потенциала месторождения. Ключевые слова: сейсморазведка, отраженные волны, рассеянные волны, нефтегазоносность, трещинно-кавернозный коллектор, акустическая неодно-