Куткин Я.О., Вознесенский А.С., Красилов М.Н., Тавостин М.Н., Осипов Ю.В. «О взаимосвязи акустических и механических свойств горных пород» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Геоакустика", с. 34-40 (2014)

Рассмотрены эмпирические взаимозависимости кинематических и динамических акустических характеристик горных пород различных генотипов с их деформационными и прочностными свойствами. Ввиду малого количества исследований связей акустической добротности и прочностных свойств горных пород им уделено особое внимание. На конкретных примерах показано, что меньшие значения акустической добротности соответствуют меньшим значениям предела прочности горных пород, т.е. они связаны друг с другом. Указанные зависимости могут быть использованы для оценки остаточной прочности горных пород и ресурса подземных сооружений.

Куткин Я.О., Вознесенский А.С., Красилов М.Н., Тавостин М.Н., Осипов Ю.В. «Оценка влияния масштабного фактора на взаимосвязь акустической добротности и прочности горных пород» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146313 (2014)

Рассмотрены эмпирические взаимозависимости кинематических и динамических акустических характеристик горных пород различных генотипов с их деформационными и прочностными свойствами. Ввиду малого количества исследований связей акустической добротности и прочностных свойств горных пород им уделено особое внимание. На конкретных примерах показано, что меньшие значения акустической добротности соответствуют меньшим значениям предела прочности горных пород, т.е. они связаны друг с другом. Указанные зависимости могут быть использованы для оценки остаточной прочности горных пород и ресурса подземных сооружений.

Буренин А.В., Безответных В.В., Войтенко Е.А., Лебедев М.С., Стробыкин Д.С., Тагильцев А.А. «Экспериментальная апробация методики оценки доплеровского смещения с помощью сложных сигналов с "хорошими" автокорреляционными свойствами» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Акустика океана", с. 86-92 (2014). 146 с.

Представлена методика оценки доплеровского смещения, которая базируется на применении сигнального пакета, состоящего из сложных фазоманипулированных М-последовательностью сигналов. Приведены результаты экспериментальной апробации методики. Полученные натурные данные сравниваются с измерениями системы GPS и аналогичными гидроакустическими методиками оценки доплеровского смещения.

Буренин А.В., Безответных В.В., Войтенко Е.А., Лебедев М.С., Стробыкин Д.С., Тагильцев А.А. «Экспериментальная апробация методики оценки доплеровского смещения с помощью сложных сигналов с "хорошими" автокорреляционными свойствами» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146334 (2014)

Представлена методика оценки доплеровского смещения, которая базируется на применении сигнального пакета, состоящего из сложных фазоманипулированных М-последовательностью сигналов. Приведены результаты экспериментальной апробации методики. Полученные натурные данные сравниваются с измерениями системы GPS и аналогичными гидроакустическими методиками оценки доплеровского смещения.

Тагирджанов А.М. «“Комплексный источник” в двумерном пространстве» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 409, с. 176-186 (2012)

Рассматривается комплексифицированная функция Грина для двумерного уравнения Гельмгольца во всем пространстве, которая интересна как точное решение, асимптотически являющееся гауссовым пучком. Эта функция имеет ветвление и при любой фиксации ветви удовлетворяет неоднородному уравнению Гельмгольца с правой частью, зависящей от выбора разреза и ветви. Исследуются разные случаи выбора разреза и вычисляется соответствующая функция источника.

Тагирджанов А.М., Благовещенский А.С., Киселев А.П. «Гармонические по времени поля “комплексных источников” и их источники в вещественном пространстве» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 422, с. 131-149 (2014)

Исследуется комплексифицированная функция Грина трехмерного уравнения Гельмгольца во всем пространстве, которая интересна как точное решение, асимптотически являющееся гауссовым пучком. При любом выборе разреза и ветви входящего в нее квадратного корня, эта функция имеет скачок на некоторой поверхности и удовлетворяет поэтому неоднородному уравнению Гельмгольца. Для довольно общего выбора разреза исследуется соответствующая правая часть.

Таковицкий С.А. «Коническая деформация треугольного крыла со звуковыми передними кромками» Прикладная математика и механика, 78, № 4, с. 471-484 (2014)

В линейной постановке задачи определена оптимальная коническая деформация треугольного крыла со звуковыми передними кромками. В качестве целевой функции принято сопротивление крыла, обусловленное созданием подъемной силы. Установлено, что минимальному сопротивлению соответствует суперэллиптическое распределение местного угла атаки по размаху крыла. Для направляющей крыла в поперечном сечении найдено представление в виде гипергеометрической функции. Проведено сопоставление полученных результатов с результатами численного исследования в рамках модели Эйлера.

Зайцев В.Ю., Назаров В.Е., Таланов В.И., Есипов И.Б., Рыбак С.А., Серебряный А.Н., Преображенский В.Л. «Объединенная научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук и Объединенного физического общества Российской Федерации „Нелинейная акустическая диагностика“ (28 сентября 2005 г.)» Успехи физических наук, 176, № 1, с. 97 (2006)

28 сентября 2005 г. состоялась Объединенная научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук и Объединенного физического общества Российской федерации «Нелинейная акустическая диагностика». На сессии были заслушаны доклады: Руденко О.В. Гигантские нелинейности структурно неоднородных сред и основы методов нелинейной акустической диагностики; Зайцев В.Ю., Назаров В.Е., Таланов В.И. "Неклассические" проявления микроструктурно-обусловленной нелинейности: новые возможности для акустической диагностики; Есипов И.Б., Рыбак С.А., Серебряный А.Н. Нелинейная акустическая диагностика земных пород и океана; Преображенский В.Л. Волны с параметрически обращенным фронтом: применение в нелинейной акустоскопии и диагностике.

Зайцев В.Ю., Назаров В.Е., Таланов В.И. «"Неклассические“ проявления микроструктурно-обусловленной нелинейности: новые возможности для акустической диагностики» Успехи физических наук, 176, № 1, с. 97-102 (2006)

Соловьев А.В., Талипов Д.В., Бородин А.С., Тужилкин Д.А., Баклыкова Е.С. «Оценка изменения вариабельности сердечного ритма человека при воздействии слабыми акустическими полями» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Биомедицинские приложения", с. 71-73 (2014)

Исследования влияния инфразвуковых полей на живые системы актуальны в первую очередь в контексте экологических проблем, связанных с модификацией естественных уровней инфразвукового фона за счет техногенных источников. В настоящее время существует множество исследований, посвященных влиянию инфразвуковых шумов на организм человека в целом. Сам факт воздействия инфразвука высокой интенсивности на человека является общепризнанным. Однако на сегодняшний день фактически отсутствует системное описание закономерностей и механизмов подобного воздействия фоновыми или сопоставимыми с ними уровнями. В частности мало изучена степень отклика сердечнососудистой системы на фоновые инфразвуковые поля. По результатам проведенных экспериментальных исследований получено, что при воздействии слабыми инфразвуковыми полями на частоте 10 Гц у волонтеров наблюдается уменьшение частоты сердечных сокращений. Для контрольной выборки данного уменьшения не наблюдается. Аналогичные результаты наблюдаются и при воздействии слабыми акустическими полями с частотой 100 Гц.

Авербух Е.Л., Куркин А.А., Степанянц Ю.А., Талипова Т.Г. «Дисперсионные свойства волн на поверхности вязкой жидкости, покрытой упругой пленкой» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 108-117 (2014)

Выведено линейное дисперсионное соотношение для волн на свободной поверхности бесконечно глубокой вязкой жидкости, покрытой упругой пленкой поверхностно-активного вещества. Решения дисперсионного соотношения изучены в широком диапазоне изменений вязкости жидкости и упругости пленки. Подробно рассмотрена динамика моды Марангони, обусловленной наличием упругой пленки. Найдены значения модуля упругости пленки, соответствующие волновым движениям в жидкости, а также движениям, монотонно затухающим во времени. Определены значения параметров упругости и вязкости, при которых качественно меняется характер движения жидкости. Ключевые слова: поверхностно-активные вещества, дисперсионное уравнение, гравитационно-капиллярные волны, волны Марангони.

Талипова Т.Г., Пелиновский Е.Н., Куркин А.А., Куркина О.Е. «Моделирование динамики интенсивных внутренних волн на шельфе» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 50, № 6, с. 714-722 (2014)

Трансформация пакета внутренних волн при его распространении на португальском шельфе изучалась во время международного эксперимента EU MAST II MORENA в 1994 г. В статье представлены результаты моделирования динамики этого пакета для гидрологических условий по трассе распространения. Моделирование проводилось на основе обобщенного уравнения Гарднера–Островского, включающего неоднородность гидрологии, вращение Земли и диссипацию в придонном пограничном слое. Обсуждаются результаты сравнения наблюдаемых и рассчитанных форм и фаз индивидуальных волн в пакете в реперных точках.

Тарасов В.К., Смирнов Ю.П. «Об устойчивости нелинейных колебаний гравитационного маятника» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2-2, с. 258-264 (2013)

Рассматриваются вынужденные нелинейные колебания маятника, точка подвеса которого перемещается вертикально по заданному гармоническому закону. Движение маятника анализируется численно. Обнаружены устойчивые большие колебания маятника в верхнем положении для некоторых комбинаций исходных данных и начальных условий движения.

Рубцов В.Е., Колубаев Е.А., Тарасов С.Ю. «Методика ультразвукового контроля сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием, с использованием технологии фазированной антенной решетки» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/1212.pdf (2014)

Приведена методика для проведения неразрушающего контроля сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием (СТП) ультразвуковым методом с использованием фазированной антенной решетки (ФАР). Методика разработана с учётом особенностей сварных соединений, полученных методом СТП. В частности, для СТП соединений характерной является большая величина (3 и более) отношения ширины шва к толщине свариваемых пластин. С учетом этого, подобраны параметры секторного сканирования поперечного сечения сварного соединения. Получены дефектограммы участка сварного шва с дефектами при различных угловых разрешениях и показано, что с максимальной интенсивностью дефекты проявляются при угловом разрешении 0.2°. В целом, полученные в работе результаты показали, что применение метода ФАР позволяет обнаружить дефекты сварного соединения по всему его объему и обеспечивают высокую достоверность получаемых результатов.

Назаров С.А., Таскинен Я. «Строение спектра периодического семейства идентичных ячеек, соединенных через сужающиеся отверстия» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 409, с. 130-150 (2012)

Построен волновод, в котором задача Дирихле для оператора Лапласа имеет существенный спектр, представляющий собой счетный набор точек на вещественной положительной полуоси. Волновод образован семейством идентичных ячеек, соединенных отверстиями в общих стенках, причем размеры отверстий уменьшаются при удалении от “центральной” ячейки. Показано, что первая точка существенного спектра является пределом бесконечной последовательности собственных чисел задачи из ее дискретного спектра. Сформулирована гипотеза о строении дискретного спектра в лакунах и упомянуты еще несколько нерешенных вопросов.

Безручко Б.П., Пономаренко В.И., Прохоров М.Д., Смирнов Д.А., Тасс П.А. «Моделирование и диагностика взаимодействия нелинейных колебательных систем по хаотическим временным рядам (приложения в нейрофизиологии)» Успехи физических наук, 178, № 3, с. 323-329 (2008)

Некоркин В.И., Безручко Б.П., Пономаренко В.И., Прохоров М.Д., Смирнов Д.А., Тасс П.А. «Научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук „Методы колебательно-волновой физики в задачах и приложениях нейронауки“ (31 октября 2007 г.)» Успехи физических наук, 178, № 3, с. 313 (2008)

31 октября 2007 г. состоялась Научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук «Методы колебательно-волновой физики в задачах и приложениях нейронауки». На сессии были заслушаны доклады: Некоркин В.И. "Нелинейные колебания и волны в нейродинамике"; Безручко Б.П., Пономаренко В.П., Прохоров М.Д., Смирнов Д.А., Тасс П.А. (Tass P.A.) "Моделирование и диагностика взаимодействия нелинейных колебательных систем по хаотическим временным рядам (приложения в нейрофизиологии)".

Лихачев М.Е., Алексеев В.В., Бубнов М.М., Яшков М.В., Вечканов Н.Н., Гурьянов А.Н., Пейгамбариан Н., Темянко В., Нагел Д. «Влияние длины волны накачки и размера сердцевины световодов с акустической антиволноводной структурой на спектры ВРМБ» Квантовая электроника, 4, № 11, с. 1043-1047 (2014)

Изготовлены и исследованы волоконные световоды с акустической антиволноводной структурой, создаваемой путем легирования оксидом алюминия сердцевины световода. Проведены измерения и теоретический расчет спектров ВРМБ. Показано, что в световодах с антиволноводным акустическим профилем форма спектра ВРМБ имеет сильную зависимость от длины волны накачки, размера сердцевины и распределения легирующих добавок по сечению световода. Установлено, что существенное уширение спектра усиления ВРМБ возможно лишь при определенных волноводных параметрах световода и для фиксированной рабочей длины волны.

Данилин А.Н., Ерохин Г.Н., Кремлев А.Н., Пестов Л.Н., Саломонс Б., тен Круд Ф. «Численное решение задачи определения сверхслабых дифракторов в сложной акустической среде» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 10, с. 115-119 (2014)

Описываются результаты численного моделирования в задаче обнаружения сверхслабых дифракторов в сложной акустической среде. Сверхслабость здесь означает то, что дифракторы не определяются стандартной глубинной миграцией. Для решения задачи обнаружения мы используем две процедуры: Reverse Time Datuming (RTD) и Common Scattering Point (CSP). Первая процедура (RTD) продолжает волновое поле в обратном времени с дневной поверхности на некоторый уровень, достаточно близко расположенный к дифракторам. Затем дифракторы определяются методом CSP. Цифровая модель среды и синтетические данные были рассчитаны в исследовательской группе компании «Шелл». Дальнейшая обработка выполнялась в НИИ ПИиМГ БФУ им. И. Канта.

Теплых А.А., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е. «Характеристики акустических волн в анизотропном цилиндрическом волноводе из ниобата лития» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146327 (2014)

В настоящее время хорошо исследованы акустические волны, распространяющиеся в изотропных цилиндрических волноводах, а также в волноводах, изготовленных из пьезокерамики. Ранее было показано, что некоторые компрессионные моды в пьезокерамических волноводах обладают высоким коэффициентом электромеханической связи, что делает их привлекательными для создания различных акустоэлектронных устройств. Однако пьезокерамика для изготовления данных волноводов должна обладать продольной электрической поляризацией, что затрудняет изготовление достаточно длинных волноводов. Более технологичным представляется изготовление цилиндрических волноводов из пьезоэлектрических кристаллов, например, ниобата лития. Однако в этом кристалле отсутствуют направления с аксиальной симметрией, что существенно усложняет проведение расчетов. В работе проведено теоретическое исследование акустических волн, распространяющихся в цилиндре из ниобата лития, кристаллографическая ось Z которого совпадает с осью цилиндра. Для решения данной задачи в работе применяется метод конечных элементов, который позволил определить собственные частоты колебаний цилиндра. Рассчитаны фазовые скорости волн различных порядков в исследуемом волноводе. Проведено сравнение с результатами, полученными полуаналитическим методом, в котором материал ниобата лития полагался поперечно-изотропным, дана оценка погрешности, к которой приводит отсутствие учета анизотропии материала волновода. Предсказано существование пьезоактивных акустических волн с преимущественно тангенциальной поляризацией, что было бы невозможно без учета анизотропии.

Теплых А.А., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е. «Теоретическая модель резонатора с поперечным возбуждающим электрическим полем» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 51-58 (2014)

Разработан метод расчета характеристик акустических колебаний, возникающих в пьезоэлектрическом резонаторе с поперечным возбуждающим электрическим полем. Резонатор представляет собой тонкую пластину из пьезоэлектрического материала, на одну сторону которой нанесены два прямоугольных электрода. Разработанный метод основан на методе конечных элементов и позволяет находить распределение компонент механического смещения в пьезопластине и электрического потенциала в пьезопластине и окружающем ее вакууме при определенной частоте колебаний возбуждающего поля. Кроме того, данный метод позволяет учитывать различные граничные условия на различных областях поверхности пластины, в том числе условие механического демпфирования колебаний. Это позволяет рассчитывать величину реального и мнимого электрического импеданса резонатора в зависимости от частоты. Исследуемый резонатор представлял собой пластину ниобата лития X-среза толщиной 0.5 мм, на верхней стороне которой расположены два электрода шириной 5 мм, ориентированные таким образом, что возбуждающее поле было направлено вдоль кристаллографической оси Y. Были проведены расчеты при различном расстоянии между электродами, в пределах 1–3 мм. Показано, что при увеличении расстояния между электродами резонансная частота незначительно увеличивается, и использование демпфирующего покрытия на внешней стороне электродов позволяет существенно повысить добротность резонатора. Полученные результаты находятся в качественном соответствии с экспериментальными данными.

Бородина И.А., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е., Теплых А.А., Шихабудинов А.М. «Разработка матрицы резонаторов с поперечным электрическим полем на пьезоэлектрической пластине» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Акустоэлектроника", с. 46-52 (2014)

Пьезоэлектрические резонаторы с поперечным электрическим полем в настоящее время вызывают большой интерес разработчиков мультисенсорных акустических датчиков. Электроды такого резонатора наносятся на одну сторону пластины, что позволяет пространственно разделить резонаторы и анализируемые объекты (газочувствительные пленки, жидкостные ячейки, и т.д.), расположив их на разных сторонах пластины. Однако серьезной проблемой при разработке таких резонаторов является подавление паразитных колебаний, которые ухудшают резонансные свойства резонаторов и приводят к сильной акустической связи между ними при их расположении на одной пластине. Способ решения данной проблемы предложен в настоящей работе. Экспериментально исследовалась матрица, состоящая из 2 резонаторов, которые располагались на пластине ниобата лития X-среза толщиной 0.5 мм. Электроды имели прямоугольную форму с размерами 5×10 мм и зазором между ними 2 мм. Поперечное электрическое поле каждого резонатора было направлено вдоль кристаллофизической оси Y. Было показано, что устойчивый резонанс достигается на продольной акустической волне, распространяющейся вдоль оси X в пространстве между электродами. Для подавления паразитных колебаний, источником которых, в основном, являлись волны Лэмба, вокруг резонаторов был нанесен слой специального демпфирующего покрытия. Измерялись частотные зависимости реальной и мнимой частей электрического импеданса/адмиттанса каждого резонатора, по которым определялись резонансная частота и добротность при последовательном и параллельном резонансах. Были выявлены области изменения ширины покрытой части каждого резонатора, при которых обеспечивается хорошее качество резонансов. Затем измерялись частотные зависимости параметра S₁₂ который характеризуют степень акустической связи между резонаторами. Измерения показали, что величина параметра S₁₂ во всех случаях превышает 50 дБ. Это означает, что рассматриваемые резонаторы полностью акустически развязаны. Таким образом, показано, что демпфирующий слой обеспечивает не только достаточно хорошее качество резонанса каждого резонатора, но и приводит к полной их акустической развязке.

Зайцев Б.Д., Шихабудинов А.М., Бородина И.А., Теплых А.А., Кузнецова И.Е. «Исследование пьезоэлектрических резонаторов с поперечным электрическим полем» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Акустоэлектроника", с. 68-74 (2014)

В последние годы в связи с разработкой и совершенствованием акустоэлектрических датчиков для исследования свойств различных жидкостей, включая биологические, исследователи стали обращать особое внимание на пьезоэлектрические резонаторы с поперечным электрическим полем. Основная трудность при конструировании таких резонаторов это подавление нежелательных колебаний с целью обеспечения четкой резонансной частотной зависимости реальной и мнимой частей электрического импеданса/адмиттанса. Для достижения этой цели существуют, по крайней мере, два варианта. Во-первых, это выбор оптимальной формы электродов и точная их ориентация относительно кристаллографических осей пластины. Однако форма и размеры электродов сильно зависят формы пластины и от ее поперечных размеров. Во-вторых, нанесение поглощающего слоя на определенную часть резонатора, включая часть электродов, который подавляет паразитные колебания и позволяет сформировать хорошее качество резонансов. В работе проведено экспериментальное исследование частоты и добротности для последовательного и параллельного резонансов, а также эффективного коэффициента электромеханической связи в зависимости от ширины зазора между электродами и ширины области покрытия электродов поглощающим слоем. Электроды резонатора располагались на пластине ниобата лития X-среза толщиной 0.5 мм и имели прямоугольную форму с размерами 5×10 мм, а величина зазора между ними менялась от 1 до 5 мм. Поперечное электрическое поле было направлено вдоль кристаллофизической оси Y. Было показано, что устойчивый резонанс достигается на продольной акустической волне, распространяющейся вдоль оси X в пространстве между электродами. Ширина области покрытия электродов менялась от 0 до 5 мм. В результате было установлено, что при изменении ширины зазора между электродами и ширины области покрытия электродов в указанных пределах частота последовательного и параллельного резонансов менялась в пределах 1%. При этом значения добротности последовательного и параллельного резонансов изменялись в пределах 500–13000 и 500–1800, соответственно. Эффективный коэффициент электромеханической связи менялся в пределах 1–4%.

Бородина И.А., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е., Теплых А.А., Шихабудинов А.М. «Разработка матрицы резонаторов с поперечным электрическим полем на пьезоэлектрической пластине» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145326 (2014)

Пьезоэлектрические резонаторы с поперечным электрическим полем в настоящее время вызывают большой интерес разработчиков мультисенсорных акустических датчиков. Электроды такого резонатора наносятся на одну сторону пластины, что позволяет пространственно разделить резонаторы и анализируемые объекты (газочувствительные пленки, жидкостные ячейки, и т.д.), расположив их на разных сторонах пластины. Однако серьезной проблемой при разработке таких резонаторов является подавление паразитных колебаний, которые ухудшают резонансные свойства резонаторов и приводят к сильной акустической связи между ними при их расположении на одной пластине. Способ решения данной проблемы предложен в настоящей работе. Экспериментально исследовалась матрица, состоящая из 2 резонаторов, которые располагались на пластине ниобата лития X-среза толщиной 0.5 мм. Электроды имели прямоугольную форму с размерами 5×10 мм и зазором между ними 2 мм. Поперечное электрическое поле каждого резонатора было направлено вдоль кристаллофизической оси Y. Было показано, что устойчивый резонанс достигается на продольной акустической волне, распространяющейся вдоль оси X в пространстве между электродами. Для подавления паразитных колебаний, источником которых, в основном, являлись волны Лэмба, вокруг резонаторов был нанесен слой специального демпфирующего покрытия. Измерялись частотные зависимости реальной и мнимой частей электрического импеданса/адмиттанса каждого резонатора, по которым определялись резонансная частота и добротность при последовательном и параллельном резонансах. Были выявлены области изменения ширины покрытой части каждого резонатора, при которых обеспечивается хорошее качество резонансов. Затем измерялись частотные зависимости параметра S₁₂ который характеризуют степень акустической связи между резонаторами. Измерения показали, что величина параметра S₁₂ во всех случаях превышает 50 дБ. Это означает, что рассматриваемые резонаторы полностью акустически развязаны. Таким образом, показано, что демпфирующий слой обеспечивает не только достаточно хорошее качество резонанса каждого резонатора, но и приводит к полной их акустической развязке.

Зайцев Б.Д., Шихабудинов А.М., Бородина И.А., Теплых А.А., Кузнецова И.Е. «Исследование пьезоэлектрических резонаторов с поперечным электрическим полем» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145329 (2014)

В последние годы в связи с разработкой и совершенствованием акустоэлектрических датчиков для исследования свойств различных жидкостей, включая биологические, исследователи стали обращать особое внимание на пьезоэлектрические резонаторы с поперечным электрическим полем. Основная трудность при конструировании таких резонаторов это подавление нежелательных колебаний с целью обеспечения четкой резонансной частотной зависимости реальной и мнимой частей электрического импеданса/адмиттанса. Для достижения этой цели существуют, по крайней мере, два варианта. Во-первых, это выбор оптимальной формы электродов и точная их ориентация относительно кристаллографических осей пластины. Однако форма и размеры электродов сильно зависят формы пластины и от ее поперечных размеров. Во-вторых, нанесение поглощающего слоя на определенную часть резонатора, включая часть электродов, который подавляет паразитные колебания и позволяет сформировать хорошее качество резонансов. В работе проведено экспериментальное исследование частоты и добротности для последовательного и параллельного резонансов, а также эффективного коэффициента электромеханической связи в зависимости от ширины зазора между электродами и ширины области покрытия электродов поглощающим слоем. Электроды резонатора располагались на пластине ниобата лития X-среза толщиной 0.5 мм и имели прямоугольную форму с размерами 5×10 мм, а величина зазора между ними менялась от 1 до 5 мм. Поперечное электрическое поле было направлено вдоль кристаллофизической оси Y. Было показано, что устойчивый резонанс достигается на продольной акустической волне, распространяющейся вдоль оси X в пространстве между электродами. Ширина области покрытия электродов менялась от 0 до 5 мм. В результате было установлено, что при изменении ширины зазора между электродами и ширины области покрытия электродов в указанных пределах частота последовательного и параллельного резонансов менялась в пределах 1%. При этом значения добротности последовательного и параллельного резонансов изменялись в пределах 500–13000 и 500–1800, соответственно. Эффективный коэффициент электромеханической связи менялся в пределах 1–4%.

Зайцев Б.Д., Шихабудинов А.М., Теплых А.А., Кузнецова И.Е. «Разработка бесконтактного метода измерения проводимоститонких пленок с помощью линии задержки на SH₀ волнах» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Акустоэлектроника", с. 60-67 (2014)

Экспериментально показана возможность измерения поверхностной проводимости тонких проводящих пленок при помощи линии задержки с двумя встречно-штыревыми преобразователями (ВШП) на основе пластины Y-X ниобата лития толщиной 0.2 мм, в которой распространялась акустическая волна с поперечно-горизонтальной поляризацией нулевого порядка (SH₀). Выбор ориентации пластины, ее толщины и рабочей частоты волны определялся необходимостью получения значительного коэффициента электромеханической связи _;30%. Указанная линия задержки подключалась к измерителю S–параметров типа E5071C, который позволял измерять полные потери и фазу выходного сигнала. Линия задержки имела линейную фазочастотную характеристику в полосе частот 3,28–3,41 МГц, и на центральной частоте 3.3 МГц полные потери составляли 24 дБ. Было установлено, что при расположении над поверхностью линии задержки между ВШП диэлектрической пластины с тонкой проводящей пленкой полные потери и фаза выходного сигнала менялись, причем степень изменения уменьшалась с ростом зазора между ними. Это связано с тем, что электрические поля акустической волны частично проникали в проводящую пленку, что приводило к уменьшению эффективного коэффициента электромеханической связи и, соответственно, к изменению скорости акустической волны и фазы выходного сигнала. В качестве исследуемых проводящих пленок использовались тонкие пленки хрома и алюминия, которые напылялись в вакууме на стеклянные пластинки толщиной 1.26 мм. Меняя толщину пленки металла можно было менять ее поверхностную проводимость. Проводимость получаемых проводящих пленок менялась в пределах 1–10^–6 С и определялась при помощи модернизированного четырех зондового метода. Экспериментальные данные позволили построить калибровочную зависимость разности фаз выходного сигнала от поверхностной проводимости пленки при величине зазора между стеклянной пластинкой и звукопроводом порядка 100 мкм. Калибровочная зависимость оказалась близкой к линейной с наклоном порядка 120 град/С. Очевидно, что изменить диапазон значений измеряемой поверхностной проводимости можно путем изменения величины указанного зазора. Рассмотренный метод может найти применение для измерения проводимости таких пленок, контакты к которым невозможно изготовить или эти контакты могут существенно повлиять на проводимость пленки.

Зайцев Б.Д., Шихабудинов А.М., Теплых А.А., Кузнецова И.Е. «Разработка бесконтактного метода измерения проводимости тонких пленок» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145327 (2014)

Экспериментально показана возможность измерения поверхностной проводимости тонких проводящих пленок при помощи линии задержки с двумя встречно-штыревыми преобразователями (ВШП) на основе пластины Y-X ниобата лития толщиной 0.2 мм, в которой распространялась акустическая волна с поперечно-горизонтальной поляризацией нулевого порядка (SH₀). Выбор ориентации пластины, ее толщины и рабочей частоты волны определялся необходимостью получения значительного коэффициента электромеханической связи _;30%. Указанная линия задержки подключалась к измерителю S–параметров типа E5071C, который позволял измерять полные потери и фазу выходного сигнала. Линия задержки имела линейную фазочастотную характеристику в полосе частот 3,28–3,41 МГц, и на центральной частоте 3.3 МГц полные потери составляли 24 дБ. Было установлено, что при расположении над поверхностью линии задержки между ВШП диэлектрической пластины с тонкой проводящей пленкой полные потери и фаза выходного сигнала менялись, причем степень изменения уменьшалась с ростом зазора между ними. Это связано с тем, что электрические поля акустической волны частично проникали в проводящую пленку, что приводило к уменьшению эффективного коэффициента электромеханической связи и, соответственно, к изменению скорости акустической волны и фазы выходного сигнала. В качестве исследуемых проводящих пленок использовались тонкие пленки хрома и алюминия, которые напылялись в вакууме на стеклянные пластинки толщиной 1.26 мм. Меняя толщину пленки металла можно было менять ее поверхностную проводимость. Проводимость получаемых проводящих пленок менялась в пределах 1–10^–6 С и определялась при помощи модернизированного четырех зондового метода. Экспериментальные данные позволили построить калибровочную зависимость разности фаз выходного сигнала от поверхностной проводимости пленки при величине зазора между стеклянной пластинкой и звукопроводом порядка 100 мкм. Калибровочная зависимость оказалась близкой к линейной с наклоном порядка 120 град/С. Очевидно, что изменить диапазон значений измеряемой поверхностной проводимости можно путем изменения величины указанного зазора. Рассмотренный метод может найти применение для измерения проводимости таких пленок, контакты к которым невозможно изготовить или эти контакты могут существенно повлиять на проводимость пленки.

Теплых А.А., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е. «Теоретическая модель резонатора с поперечным возбуждающим электрическим полем» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145328 (2014)

Разработан метод расчета характеристик акустических колебаний, возникающих в пьезоэлектрическом резонаторе с поперечным возбуждающим электрическим полем. Резонатор представляет собой тонкую пластину из пьезоэлектрического материала, на одну сторону которой нанесены два прямоугольных электрода. Разработанный метод основан на методе конечных элементов и позволяет находить распределение компонент механического смещения в пьезопластине и электрического потенциала в пьезопластине и окружающем ее вакууме при определенной частоте колебаний возбуждающего поля. Кроме того, данный метод позволяет учитывать различные граничные условия на различных областях поверхности пластины, в том числе присутствие демпфирующих слоев. Это позволяет рассчитывать величину реального и мнимого электрического импеданса резонатора в зависимости от частоты. Исследуемый резонатор представлял собой пластину ниобата лития X-среза толщиной 0.5 мм, на верхней стороне которой расположены два электрода шириной 5 мм, ориентированные таким образом, что возбуждающее поле было направлено вдоль кристаллографической оси Y. Были проведены расчеты при различном расстоянии между электродами, в пределах 1–3 мм. Показано, что при увеличении расстояния между электродами резонансная частота незначительно увеличивается, и использование демпфирующего покрытия на внешней стороне электродов позволяет существенно повысить добротность резонатора. Полученные результаты находятся в удовлетворительном соответствии с экспериментальными данными.

Зайцев Б.Д., Шихабудинов А.М., Теплых А.А., Бородина И.А., Кузнецова И.Е. «Практические применения пьезоэлектрических резонаторов с поперечным электрическим полем» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145330 (2014)

Рассматриваются возможности применения пьезоэлектрических резонаторов с поперечным электрическим полем для анализа свойств жидкости и для измерения микроперемещений. Показано, что если в качестве информационного параметра взять модуль электрического импеданса или адмиттанса на фиксированной частоте вблизи резонанса, то чувствительность датчика можно существенно повысить. Изменение указанных параметров может достигать 30% и 70% при изменении вязкости от 1 до 1000 мПa×с и проводимости в пределах 100–10000 мкС/см. Второе применение основано на том факте, что электрическое поле резонатора проникает за пределы пьезоэлектрической пластины. Были проведены эксперименты по изучению влияния зазора между свободной стороной резонатора и электрически проводящей или диэлектрической пластиной на частоты параллельного и последовательного резонансов. Показано, что на этой основе возможно создание измерителей микроперемещений, которые могут быть использованы для непрерывного контроля деформаций и раскрытия трещин различных конструкций, элементов мостов и зданий, а также для измерения небольших перемещений двух объектов относительно друг друга. Оказалось, что частота параллельного резонанса однозначно связана с шириной зазора в пределах 0–0.3 мм и 0–2.5 мм при использовании проводящей пластины и пластины из поликора, соответственно. Частота последовательного резонанса от зазора не зависит, но зависит от температуры. Таким образом, частота последовательного резонанса позволяет определить температуру и сделать необходимые корректировки.

Теплых А.А., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е. «Характеристики акустических волн в анизотропном цилиндрическом волноводе из ниобата лития» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Распространение и дифракция волн", с. 2-9 (2014). 74 с.

В настоящее время хорошо исследованы акустические волны, распространяющиеся в изотропных цилиндрических волноводах, а также в волноводах, изготовленных из пьезокерамики. Ранее было показано, что некоторые компрессионные моды в пьезокерамических волноводах обладают высоким коэффициентом электромеханической связи, что делает их привлекательными для создания различных акустоэлектронных устройств. Однако пьезокерамика для изготовления данных волноводов должна обладать продольной электрической поляризацией, что затрудняет изготовление достаточно длинных волноводов. Более технологичным представляется изготовление цилиндрических волноводов из пьезоэлектрических кристаллов, например, ниобата лития. Однако в этом кристалле отсутствуют направления с аксиальной симметрией, что существенно усложняет проведение расчетов. В работе проведено теоретическое исследование акустических волн, распространяющихся в цилиндре из ниобата лития, кристаллографическая ось Z которого совпадает с осью цилиндра. Для решения данной задачи в работе применяется метод конечных элементов, который позволил определить собственные частоты колебаний цилиндра. Рассчитаны фазовые скорости волн различных порядков в исследуемом волноводе. Проведено сравнение с результатами, полученными полуаналитическим методом, в котором материал ниобата лития полагался поперечно-изотропным, дана оценка погрешности, к которой приводит отсутствие учета анизотропии материала волновода. Предсказано существование пьезоактивных акустических волн с преимущественно тангенциальной поляризацией, что было бы невозможно без учета анизотропии.

Анискин В.М., Леманов В.В., Маслов Н.А., Мухин К.А., Терехов В.И., Шаров К.А. «Экспериментальное исследование течения дозвуковых плоских мини- и микроструй воздуха» Письма в Журнал технической физики, 41, № 1, с. 94-101 (2015)

Изложены результаты экспериментального исследования дозвуковых затопленных струй воздуха, истекающих из плоских мини- и микросопел с характерным размером от 22 до 600 μm в диапазоне чисел Рейнольдса 70–2600. На основе визуализации течения определена точка положения ламинарно-турбулентного перехода – дальнобойность струи. Показано, что дальнобойность микроструй может достигать 100–300 калибров сопла. Число Рейнольдса перехода к турбулентности в плоских мини- и микроструях принимает большие значения (1000–2600), что на 2–3 порядка превышает числа Рейнольдса потери устойчивости (3–10). Проведено сопоставление с известными опытными данными для газовых микроструй. Представлено обобщение опытных данных при использовании числа Рейнольдса, определенного по линейному размеру–дальнобойности.

Андреев В.Г., Родионов В.Н., Сапожников О.А., Тимофеев С.Т. «Анализ распространения акустического импульса в релаксирующих минеральных средах с помощью лазерного оптико-акустического спектрометра» Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, № 2, с. 108-113 (1994)

Сластен М.И., Тимошенко В.И. «Особенности распространения ультразвуковых импульсов в сжатом по диаметру плоскоцилиндрическом образце при диагностике механических напряжений» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 4, с. 153-160 (2014)

Титов С.В., Товбин Ю.К. «Расчет влияния вакансий на термодинамические функции и частоты нормальных колебаний одноатомного леннард-джонсовского кристалла» Журнал физической химии, 88, № 12, с. 1874-1880 (2014)

В рамках модели решеточного газа рассмотрены четыре основные функции леннард–джонсовского дефектного кристалла аргона в ГЦК-решетке: свободная энергия Гельмгольца, энтропия, внутренняя энергия и теплоемкость при постоянном объеме, с учетом нормальных колебаний твердого тела. Свойства дефектного кристалла рассчитаны на основе функции распределения частот идеального кристалла и поправок к ней, отражающих локальные колебания атомов вокруг вакансий, в рамках линейного приближения И.М. Лифшица по плотности вакансий. Для нахождения свободной энергии бездефектного идеального кристалла рассчитаны частоты нормальных колебаний кристалла с учетом взаимодействий до четырех ближайших соседей. Обсуждена проблема нелокальности химического потенциала атомов твердого тела: исследовано влияние вкладов от разных участков колебательного спектра на значения термодинамических функций. Показано, что пренебрежение акустическими или антифазными участками спектра при расчете свободной энергии приводит с ростом температуры к увеличению ее отклонения от рассчитанного по полному спектру колебаний. Сделан вывод, что неравновесность состояний дефектного кристалла может приводить к отрицательным значениям теплоемкости при постоянном объеме.

Караев В.Ю., Мешков Е.М., Титченко Ю.А. «Подводный акустический высотомер» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 57, № 7, с. 543-554 (2014)

Построена модель для определения формы отражённого импульса при вертикальном зондировании морской поверхности подводным ультразвуковым гидролокатором с широкой диаграммой направленности антенны. Проведено исследование зависимости формы отражённого импульса от параметров подводного акустического высотомера и схемы измерения. Разработан алгоритм восстановления высоты волнения, входным параметром которого является длительность переднего фронта отражённого импульса. Численным моделированием подтверждена его эффективность. В полученную формулу для высоты волнения входят коэффициенты, зависящие от многих параметров, среди которых основными являются глубина погружения, ширина диаграммы направленности и длительность зондирующего импульса. Поэтому она должна уточняться при изменении схемы измерений и параметров акустической системы.

Цукерников И.Е., Шубин И.Л., Тихомиров Л.А., Невенчанная Т.О. «Разработка национального стандарта на требования к качеству и критериям тестирования программного обеспечения для расчетов уровня шума на местности» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 49-55 (2014)

В настоящее время в России для ускорения и упрощения акустических расчетов внешнего шума используются разнообразные программные продукты как отечественной, так и зарубежной разработки. Зачастую при применении этих программных продуктов не представляется возможным проверить корректность реализации алгоритмов расчетов и правильность полученных результатов. В связи с этим в международной организации по стандартизации в 2012 г. поставлена тема по разработке стандарта, устанавливающего требования к качеству данных программных продуктов и регламентирующего критерии их тестирования. Аналогичная тема включена в план национальной стандартизации на 2013–2014 гг. В ее рамках разработан проект стандарта, который, позволял бы оценить способ реализации в программном обеспечении используемых на территории Российской Федерации расчетных методик, и сделать сами расчеты максимально открытыми и прозрачными. В настоящем докладе описаны результаты выполненной работы, рассмотрены основные положения проекта стандарта. Рассмотрен также вопрос создания единого формата данных, который позволял бы синхронизировать и осуществлять перенос результатов и исходных данных между различными программными средствами.

Цукерников И.Е., Шубин И.Л., Тихомиров Л.А., Невенчанная Т.О. «Разработка национального стандарта на требования к качеству и критериям тестирования программного обеспечения для расчетов уровня шума на местности» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146303 (2014)

В настоящее время в России для ускорения и упрощения акустических расчетов внешнего шума используются разнообразные программные продукты как отечественной, так и зарубежной разработки. Зачастую при применении этих программных продуктов не представляется возможным проверить корректность реализации алгоритмов расчетов и правильность полученных результатов. В связи с этим в международной организации по стандартизации в 2012 г. поставлена тема по разработке стандарта, устанавливающего требования к качеству данных программных продуктов и регламентирующего критерии их тестирования. Аналогичная тема включена в план национальной стандартизации на 2013–2014 гг. В ее рамках разработан проект стандарта, который, позволял бы оценить способ реализации в программном обеспечении используемых на территории Российской Федерации расчетных методик, и сделать сами расчеты максимально открытыми и прозрачными. В докладе описаны результаты выполненной работы, рассмотрены основные положения проекта стандарта. Рассмотрен также вопрос создания единого формата данных, который позволял бы синхронизировать и осуществлять перенос результатов и исходных данных между различными программными средствами.

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.

Титов С.В., Товбин Ю.К. «Расчет влияния вакансий на термодинамические функции и частоты нормальных колебаний одноатомного леннард-джонсовского кристалла» Журнал физической химии, 88, № 12, с. 1874-1880 (2014)

В рамках модели решеточного газа рассмотрены четыре основные функции леннард–джонсовского дефектного кристалла аргона в ГЦК-решетке: свободная энергия Гельмгольца, энтропия, внутренняя энергия и теплоемкость при постоянном объеме, с учетом нормальных колебаний твердого тела. Свойства дефектного кристалла рассчитаны на основе функции распределения частот идеального кристалла и поправок к ней, отражающих локальные колебания атомов вокруг вакансий, в рамках линейного приближения И.М. Лифшица по плотности вакансий. Для нахождения свободной энергии бездефектного идеального кристалла рассчитаны частоты нормальных колебаний кристалла с учетом взаимодействий до четырех ближайших соседей. Обсуждена проблема нелокальности химического потенциала атомов твердого тела: исследовано влияние вкладов от разных участков колебательного спектра на значения термодинамических функций. Показано, что пренебрежение акустическими или антифазными участками спектра при расчете свободной энергии приводит с ростом температуры к увеличению ее отклонения от рассчитанного по полному спектру колебаний. Сделан вывод, что неравновесность состояний дефектного кристалла может приводить к отрицательным значениям теплоемкости при постоянном объеме.

Толипов Х.Б. «Неоднородные акустические волны малой интенсивности» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Нелинейная акустика", с. 96-101 (2014)

Выполнен анализ обладающих неоднородной формой локализованных структур акустических волн. В определенных условиях процесс распространения волн сопровождается в ходе движения непрерывным нелинейным спадом амплитуды смещений, и излучением объемных волн, что позволяет выделить их как новый класс волн малой интенсивности с неоднородной структурой. Обнаружено новое физическое явление, неизвестное в технической литературе. Выявлена специфическая разновидность волн со сложной структурой, распространяющаяся вдоль ребра по устойчивой траектории.

Толипов Х.Б. «Рассеяние рэлеевских волн в остроугольном клине» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, № 7, с. 57-59 (2008)

Определена структура рассеянного поля при взаимодействии неоднородной поверхностной волны с наклонной плоскостью (т.е. среда имеет форму клина). Интерес к углубленному изучению рассеяния поверхностных волн на ребре клина поддерживается поиском физических механизмов формирования акустического поля, обусловленного геометрией клина и акустической анизотропией среды. В данной работе впервые построена математическая модель распространения акустических волн в угловой области при малых углах раствора клина. Рассчитанная волновая картина удовлетворительно согласуются с известными измерениями.

Толипов Х.Б. «Излучение объемных волн при распространении рэлеевской волны в остроугольном клине» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, № 10, с. 89-91 (2009)

Получено решение задачи определения рассеянного акустического поля объемных волн на наклонной плоской границе, образованной резким изломом поверхности (среда имеет форму остроугольного клина), по которой распространяется неоднородная волна.

Толипов Х.Б. «Изменение структуры поверхностной волны при распространении в остроугольном клине» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, № 9, с. 92-96 (2010)

Рассматривается теоретическая модель распространения поверхностной волны в остроугольном клине. При этом неизвестные параметры в акустических уравнениях раскрываются на основе приближенного решения уравнений движения и граничных условий. Полученное решение позволяет в рамках акустики выявить новые особенности, характерные при распространении этих волн в клине.

Толипов Х.Б. «Неоднородные акустические волны малой интенсивности» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145319 (2014)

Выполнен анализ обладающих неоднородной формой локализованных структур акустических волн. В определенных условиях процесс распространения волн сопровождается в ходе движения непрерывным нелинейным спадом амплитуды смещений, и излучением объемных волн, что позволяет выделить их как новый класс волн малой интенсивности с неоднородной структурой. Обнаружено новое физическое явление, неизвестное в технической литературе. Выявлена специфическая разновидность волн со сложной структурой, распространяющаяся вдоль ребра по устойчивой траектории.

Толипов Х.Б. «Точное решение задачи взаимодействия неоднородных волн с плоской границей» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, № 7, с. 144-149 (2006)

Анализ характеристик рассеянного волнового поля является классической задачей геофизики, ультразвуковой дефектоскопии, механики разрушения и др. При падении неоднородной волны на наклонную плоскость возникают как поверхностные, так и расходящиеся объемные волны, структура которых зависит от углового положения плоскости. Однако несмотря на продолжительное время изучения этих волн до сих пор некоторые вопросы остаются невыясненными. В ходе исследований в дополнение к известным свойствам поверхностных волн были выявлены новые особенности, характерные при распространении этих волн в твердых телах. Полученное в явном виде решение описывает как поле поверхностных волн, структура которого совпадает с известными экспериментальными данными, так и поле объемных волн, вносящих заметный вклад в энергетику процесса.

Толоконников Л.А. «Дифракция звука на трансверсально-изотропной цилиндрической оболочке произвольной толщины в волноводе с акустически мягкими границами» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 3, с. 154-163 (2009)

Получено приближенное аналитическое решение задачи дифракции звука на трансверсально-изотропной цилиндрической оболочке произвольной толщины в волноводе с акустически мягкими границами.

Толоконников Л.А., Филатова Ю.М. «Дифракция плоской звуковой волны на упругом шаре с произвольно расположенной сферической полостью» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 1, с. 114-122 (2010)

Получено строгое решение задачи дифракции плоской звуковой волны на упругом шаре с произвольно расположенной сферической полостью

Толоконников Л.А. «Дифракция плоской звуковой волны на упругом сфероиде со сферической полостью, расположенной произвольным образом» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2, с. 169-175 (2011)

Получено аналитическое решение задачи дифракции плоской звуковой волны на упругом сфероиде с произвольно расположенной сферической полостью.

Толоконников Л.А., Лобанов А.В. «Дифракция плоской звуковой волны на неоднородном упругом сфероиде» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2, с. 176-191 (2011)

Получено приближенное аналитическое решение задачи дифракции плоской звуковой волны на неоднородном упругом сфероиде.

Толоконников Л.А. «Дифракция цилиндрических звуковых волн на цилиндре с неоднородным упругим покрытием» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 3, с. 202-208 (2013)

Получено аналитическое решение задачи дифракции цилиндрических звуковых волн на цилиндре с радиально-неоднородным упругим покрытием.

Толоконников Л.А., Родионова Г.А. «Дифракция сферической звуковой волны на упругом шаре с неоднородным покрытием» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 3, с. 131-137 (2014)

Получено аналитическое решение задачи дифракции сферической звуковой волны на однородном упругом шаре с радиально-неоднородным покрытием.

Романов А.Г., Толоконников Л.А. «Рассеяние плоской звуковой волны неоднородным упругим полым цилиндром в вязкой жидкости» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 1, с. 62-70 (2009)

Получено аналитическое решение задачи о рассеянии плоской звуковой волны неоднородным упругим полым цилиндром в вязкой жидкости.

Толоконников Л.А., Лобанов А.В. «О рассеянии плоской звуковой волны неоднородным упругим сфероидом» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 3, с. 119-125 (2011)

Получено аналитическое описание акустического поля, рассеянного неоднородным упругим сфероидом. Для определения поля смещений в неоднородном упругом сфероиде решена краевая задача для системы обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка с переменными коэффициентами. Исследовано рассеянное акустическое поле в дальней зоне.

Толоконников Л.А., Лобанов А.В. «Дифракция плоской звуковой волны на неоднородном упругом эллиптическом цилиндре с полостью» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 3, с. 126-136 (2011)

Получено приближенное аналитическое решение задачи дифракции плоской звуковой волны на неоднородном упругом эллиптическом цилиндре с полостью.

Толоконников Л.А. «Определение акустического поля, рассеянного упругим сфероидом с несколькими сферическими полостями» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 1, с. 73-80 (2012)

Получено аналитическое решение задачи рассеяния плоской звуковой волны на упругом сфероиде с несколькими сферическими полостями.

Толоконников Л.А. «О рассеянии плоской звуковой волны упругим эллиптическим цилиндром с несколькими полостями» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2, с. 157-164 (2012)

Получено аналитическое решение задачи рассеяния плоской звуковой волны упругим эллиптическим цилиндром с несколькими полостями.

Толоконников Л.А. «Рассеяние наклонно падающей плоской звуковой волны упругим цилиндром с неоднородным покрытием» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2-2, с. 265-274 (2013)

Рассматривается задача о рассеянии звука упругим цилиндром с радиально-неоднородным упругим покрытием при наклонном падении плоской волны. Получено аналитическое выражение, описывающее рассеянное акустическое поле.

Толоконников Л.А. «Дифракция плоской звуковой волны на упругом шаре с неоднородным покрытием и произвольно расположенной сферической полостью» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2, с. 181-193 (2014)

Получено аналитическое решение задачи дифракции плоской звуковой волны на однородном упругом шаре с радиально-неоднородным покрытием и произвольно расположенной сферической полостью.

Толоконников Л.А., Ларин Н.В. «Моделирование дискретно-слоистого покрытия упругого цилиндра радиально-неоднородным слоем в задаче рассеяния звука» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2, с. 194-202 (2014)

На основе аналитических решений задач о рассеянии плоской звуковой волны однородным упругим цилиндром с дискретно-слоистым и радиально-неоднородным покрытиями проведены численные расчеты диаграмм направленности и частотных характеристик рассеянного поля. Показано, что систему однородных упругих слоев можно моделировать радиально-неоднородным слоем.

Толоконников Л.А. «Рассеяние плоской звуковой волны упругим шаром с неоднородным покрытием» Прикладная математика и механика, 78, № 4, с. 519-526 (2014)

Рассматривается задача о рассеянии плоской звуковой волны однородным упругим шаром с радиально-неоднородным покрытием. Получено аналитическое описание акустического поля, рассеянного телом. Представлены результаты расчетов диаграмм направленности рассеянного поля

Тольский В.Е., Воеводенко С.М., Ставский Е.Ц. «Исследование пространственной вибрации автомобиля» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 41-48 (2014)

Автомобиль представляет сложную колебательную пространственную систему, состоящую из отдельных подсистем и соединительных элементов. Вибрация автотранспортных средств (АТС) вызывается работой агрегатов (динамическое возбуждение) и движением АТС из-за контакта колес с дорожной поверхностью (кинематическое возбуждение). В докладе рассматриваются результаты экспериментальной работы по исследованию пространственной вибрации как всего автомобиля, так и отдельных его подсистем при различных режимах его работы. Вибрацию, связанную с движением автомобиля, принято называть плавностью хода.

Торлин В.Н., Фалалеев А.П., Огрызков С.В. «Колебания и устойчивость эластичных панелей кузова автомобиля» Автомобильный транспорт, № 22, с. 42-45 (2008)

Исследуется влияние структуры и свойств материала панели на ее поведение при воздействии аэродинамических нагрузок и неровностей дорожного покрытия. Разработана математическая модель процессов колебания и потери устойчивости.

Торчигин В.П. «О возможности использования взаимодействия акустических и световых волн в волоконных световодах для генерации коротких световых импульсов» Квантовая электроника, 20, № 3, с. 276-282 (1993)

Рассмотрены оптические резонаторы на основе волоконных световодов при периодической модуляции их показателей преломления с частотой, в 10⁵–10⁶ раз меньшей частоты световых колебаний. Показано, что при периоде модуляции, равном времени полного обхода волокна со скоростью света, в нем формируются короткие световые импульсы, несущая частота которых выше частоты возбуждающего непрерывного светового сигнала.

Николаев А.Л., Гопин А.В., Андронова Н.В., Трещалина Е.М., Дежкунов Н.В. «Сонодинамическая терапия онкологических заболеваний» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Биомедицинские приложения", с. 46-53 (2014)

Обобщен опыт работы Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина и химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова по ультразвуковой терапии онкологических заболеваний. Разработаны подходы к выбору и синтезу оптимальных соносенсибилизаторов, создана аппаратура для проведения доклинических и клинических исследований, разработаны схемы терапии для клинического применения. Проводится вторая фаза клинических исследований. Предложен оригинальный способ синтеза наночастиц и их агрегатов (твердофазных соносенсибилизаторов) непосредственно в опухоли. Создан теоретический задел, относящийся к комплексу сопутствующих синтетических, биофизических и физико-химических задач.

Николаев А.Л., Гопин А.В., Конопацкая И.И., Миронов М.А., Пятаков П.А., Андронова Н.В., Трещалина Е.М., Дежкунов Н.В. «Твердофазная соносенсибилизация в сонодинамической терапии онкологических заболеваний» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145344 (2014)

Обобщен опыт работы авторского коллектива по сонодинамической терапии онкологических заболеваний с использованием наночастиц в качестве соносенсибилизаторов. Различными методами исследованы кавитационные и тепловые ультразвуковые эффекты в водных и гелевых модельных средах, содержащих модификаторы различной природы. Сформулированы некоторые положения, определяющие критерии выбора перспективных соносенсибилизаторов на модельных системах. Создана аппаратура для проведения доклинических и клинических исследований. Предложен оригинальный способ синтеза наночастиц и их агрегатов (твердофазных соносенсибилизаторов) непосредственно в опухоли. Сформулирован комплекс сопутствующих биофизических и физико-химических задач.

Горбацевич Ф.Ф., Ковалевский М.В., Тришина О.М. «Акустополяризационный метод применительно к определению упруго-анизотропных свойств керна сверхглубоких скважин» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Геоакустика", с. 71-78 (2014)

Главным результатом исследований является широкое распространение новых явлений: линейной акустической анизотропии поглощения и деполяризации сдвиговых волн в кристаллических породах. Эти явления проявляются повсеместно в метаморфических породах. В целом, сравнение очертаний акустополяриграмм разных типов пород, показывает, что их форма не позволяет отличить биотитовые гнейсы от сланцев и амфиболитов. Таким образом, упруго-анизотропный облик этих пород определяется не вещественным составом, а конкретными палеогеодинамическими условиями формирования при метаморфических и иных процессах.

Анцев И.Г., Богословский С.В., Сапожников Г.А., Трофимов А.Н. «Дистанционные измерения с использованием датчиков на поверхностных акустических волнах» Датчики и системы, № 10, с. 33-40 (2014)

На примере технической реализации макета акселерометра показаны принципы работы дистанционных датчиков с чувствительными элементами на поверхностных акустических волнах. Приведен алгоритм работы системы оценивания показаний устройства по множеству запросных сигналов.

Ланда П.С., Трубецков Д.И., Гусев В.А. «Заблуждения и реальность в некоторых задачах физики (теория и эксперимент)» Успехи физических наук, 179, № 3, с. 255-277 (2009)

Обсуждается важная проблема соотношения теории и эксперимента при исследовании различных физических задач. На ряде широко известных и мало известных примеров показано, что некоторые физические теории, долгое время признаваемые исследователями за правильные, поскольку они соответствовали многим экспериментальным фактам и существующему в то время уровню науки, на самом деле оказывались ложными. Одной из наиболее важных причин этого является то, что, основываясь исключительно на эксперименте, трудно точно разделить причины и следствия наблюдаемых явлений. Это наиболее наглядно проявляется в работах по турбулентным потокам, где многие представления о механизмах развития турбулентности и её свойствах справедливы с точностью до наоборот: причины принимаются за следствия, а следствия – за причины. Вместе с тем приводятся некоторые обратные примеры, показывающие, что явления, невозможные с точки зрения общепринятых теоретических представлений, оказываются реальностью в частных случаях.

Соловьев А.В., Талипов Д.В., Бородин А.С., Тужилкин Д.А., Баклыкова Е.С. «Оценка изменения вариабельности сердечного ритма человека при воздействии слабыми акустическими полями» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Биомедицинские приложения", с. 71-73 (2014)

Исследования влияния инфразвуковых полей на живые системы актуальны в первую очередь в контексте экологических проблем, связанных с модификацией естественных уровней инфразвукового фона за счет техногенных источников. В настоящее время существует множество исследований, посвященных влиянию инфразвуковых шумов на организм человека в целом. Сам факт воздействия инфразвука высокой интенсивности на человека является общепризнанным. Однако на сегодняшний день фактически отсутствует системное описание закономерностей и механизмов подобного воздействия фоновыми или сопоставимыми с ними уровнями. В частности мало изучена степень отклика сердечнососудистой системы на фоновые инфразвуковые поля. По результатам проведенных экспериментальных исследований получено, что при воздействии слабыми инфразвуковыми полями на частоте 10 Гц у волонтеров наблюдается уменьшение частоты сердечных сокращений. Для контрольной выборки данного уменьшения не наблюдается. Аналогичные результаты наблюдаются и при воздействии слабыми акустическими полями с частотой 100 Гц.

Губайдуллин Д.А., Тукмаков Д.А. «Численное исследование эволюции ударной волны в газовзвеси с учетом неравномерного распределения частиц» Математическое моделирование, 26, № 10, с. 109-119 (2014)

Приведено исследование процесса эволюции ударной волны в газовзвеси, динамика которой моделируется континуальной системой уравнений движения двухтемпературной двухскоростной монодисперсной среды в двумерном случае. Несущая среда описывается системой уравнений Навье–Стокса. Дисперсная фаза моделируется уравнениями сохранения массы, импульса и внутренней энергии. Система приводится к безразмерному виду и решается явным методом Мак-Кормака с консервативной схемой коррекции, примененной к каждой из фаз для получения монотонного решения. Полученные решения сопоставляются с известными из литературы результатами.

Горкунов Э.С., Вавилов В.П., Зусман Г.В., Кольцов В.Н., Кузелев Н.Р., Матвеев В.И., Туробов Б.В. «Одиннадцатая Европейская конференция по неразрушающему контролю. ECNDT 2014» Контроль. Диагностика, № 12, с. 9-15 (2014)

Представлена краткая информация об 11-й Европейской конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике (НК и ТД), которая прошла с 6 по 10 октября 2014 г. в Праге (Чехия) одновременно с выставкой приборов и средств НК и ТД. Подведены итоги деятельности Европейской федерации по неразрушающему контролю за прошедшие с времени предыдущей Европейской конференции в Москве четыре года. Показаны результаты развития различных методов неразрушающего контроля и технической диагностики: рентгеновского, магнитного, ультразвукового, вихретокового, оптического, теплового, радиоволнового и др. Дано краткое изложение докладов руководителей федерации, Чешского общества по неразрушающему контролю, основных специалистов по методам, приведены отчеты о работе секций.

Ухов А.А., Герасимов В.А., Кострин Д.К., Селиванов Л.М., Воронин А.А., Турубаров А.В. «Метод повышения точности определения расстояния с помощью ультразвукового датчика» Датчики и системы, № 8, с. 22-25 (2014)

Рассмотрены возможные схемы измерительных систем с использованием ультразвуковых приемопередатчиков. Продемонстрировано обнаружение эхосигналов с постоянным и переменным порогами обнаружения. Предложен метод отслеживания порога, позволяющий повысить точность измерения расстояния в дальней зоне обнаружения. Ключевые слова: ультразвук, приемопередатчик, эхосигнал, измерение расстояния.

Артельный П.В., Наседкин А.В., Потапов О.А., Турчин В.И. «Экспериментальные исследования возможности локализации источника с использованием широкополосных сигналов» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Акустика океана", с. 80-85 (2014). 146 с.

Представлены результаты эксперимента по приему ЛЧМ-сигнала в диапазоне 1,5–3,0 кГц на вертикальную приемную антенную решетку длиной ∼18 м в заливе Ладожского озера (глубина места ∼20 м) при удалении источника на расстояние от 20 м до 0,9 км. Анализируются основные характеристики принятого сигнала в зависимости от дистанции, проводится их сопоставление с модельными расчетами поля в соответствии с измеренным профилем скорости звука и приблизительно известными характеристиками дна. Анализируется возможность и точность локализации текущего положения источника по расстоянию и глубине методами обработки, согласованной со средой, на расстояниях порядка нескольких глубин места, когда поле определяется малым числом лучей, и на больших дистанциях, где существенен многомодовый (многолучевой) характер распространения.

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.