Чабанов В.Е., Жуков В.А. «Расчет и проектирование электромагнитно-акустических преобразователей для ультразвукового неразрушающего контроля» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, № 3, с. 57-73 (2014)

Чадаев Ю.А. «Определение спектра поперечных колебаний стержней, нагруженных продольной нагрузкой» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 1, с. 225-231 (2014)

Рассматривается упругий стержень в рамках гипотез Бернулли, нагруженный продольной нагрузкой, независящей от времени. В постановке задачи учитываются квадраты углов поворота сечения, что приводит к известным уравнениям устойчивости прямых стержней. Рассмотрены граничные условия для следящей и мертвой нагрузок на концах. Приводятся безразмерные уравнения состояния. Получено аналитическое выражение для фундаментального решения задачи о свободных поперечных колебаниях. Приведены зависимости первых четырех собственных частот от сжимающей нагрузки.

Булычев Н.А., Казарян М.А., Чайков Л.Л., Бурханов И.С., Красовский В.И. «Наноразмерные частицы оксидов металлов, полученные в плазменном разряде в жидкой фазе под действием ультразвуковой кавитации. 1. Метод получения частиц» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 41, № 9, с. 33-39 (2014)

Показано, что возникающая в жидкости в ультразвуковом поле с интенсивностью выше порога кавитации новая форма плазменного разряда, характеризующаяся объемным свечением во всем пространстве между электродами и возрастающей вольт-амперной характеристикой, может быть эффективно использована для инициирования различных физических и химических процессов. В таком акустоплазменном разряде были синтезированы наночастицы оксидов различных металлов -алюминия, меди, олова, железа, титана, индия, цинка, молибдена и др. с контролируемой формой и размером частиц и узким распределением по размерам. Приводятся фотографии некоторых наночастиц и показано различие люминесценции частиц, полученных в отсутствие и в присутствии кавитации.

Хусравбеков Л., Холов А., Чарная Е.В. «Акустические исследования кристаллов двойного молибдата и вольфрамата натрия висмута при высоких температурах» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Ультразвуковые технологии", с. 74-79 (2014)

Кристаллы двойных молибдатов и вольфраматов NaBi(MoO₄)₂ и NaBi(WO₄)₂ являются перспективными материалами для применения в акустооптике и в твердотельных лазерах. В работе представлены результаты исследований акустических свойств этих кристаллов в области температур выше комнатной до 350 К. Исследования проводились фазово-импульсным методом в режиме медленного нагрева и охлаждения на частотах от 3 до 7 МГц. Измерялись температурные зависимости относительной скорости и затухания продольных и поперечных ультразвуковых волн, распространяющихся вдоль различных кристаллографических направлений. Исследуемые кристаллы выращивались методом Чохральского из расплавов, предварительно синтезированных из оксидных компонентов. Обнаружены изменения скорости и затухания ультразвука, свидетельствующие о существовании ранее неизвестных фазовых переходов. Отсутствие заметного температурного гистерезиса акустических свойств при повышении и понижении температуры позволяет утверждать, что наблюдаемые фазовые переходы являются либо переходами 2 рода, либо переходами 1 рода, близкими ко второму. Для кристаллов NaBi(MoO₄)₂ и NaBi(WO₄)₂ фазовый переход наблюдался вблизи 309 и 319 К, соответственно. Предполагается, что фазовые переходы связаны с упорядочением ионов Na⁺ и Bi³⁺ по катионным узлам. Обнаруженные аномалии упругих свойств и затухания звука допускают интерпретацию на основе феноменологической теории Ландау. Различный характер акустических аномалий при фазовых переходах в зависимости от направления распространения и поляризации ультразвуковых волн показывает различный тип связи парамеров порядка, ответственных за фазовые переходы, с деформациями в волне (линейно-линейный и квадратично-линейный). Дополнительные исследования выявили сильную зависимость величины акустических аномалий в области фазовых переходов от тепловой предыстории кристаллов, что свидетельствует о влиянии тепловой обработки кристаллов на порядок замещения в катионной подрешетке и, соответственно, на пространственную симметрию кристаллической структуры. Обсуждается влияние условий роста кристаллов на характер упорядочения замещения.

Латышева Е.Н., Пирозерский А.Л., Чарная Е.В., Кумзеров Ю.А., Недбай А.И. «Размерные эффекты при плавлении-кристаллизации наноструктурированных индий-галлиевых сплавов» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 39-46 (2014)

Представлены результаты акустических исследований процессов плавления и кристаллизации индий-галлиевых сплавов различного состава, внедренных в пористые стеклянные матрицы со средним диаметром пор 20 нм. Показано, что в зависимости от состава сплава возможна стабилизация в нанопорах β-фазы галлия, которая является метастабильной в объемном сплаве. Обнаружено смещение областей плавления сплавов в порах по сравнению с объемными веществами. Показано, что в случае образования α-фазы галлия область плавления становится более широкой по сравнении с объемным сплавом, тогда как для β-фазы она сужается. При этом зависимость ширины области плавления от состава сплава имеет один и тот же характер для наноструктурированных и объемных сплавов.

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.

Чеботарева И.Я. «Мониторинг слабых эндогенных эмиссионных источников в присутствии интенсивных техногенных помех» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Геоакустика", с. 9-12 (2014)

Ранее были разработаны и успешно опробованы для исследований на эксплуатируемых нефтяных месторождениях алгоритмы эмиссионной сейсмической томографии. Интенсивные источники техногенного излучения создают экранирующий эффект, препятствующий мониторингу слабых эндогенных источников, связанных с процессом массопереноса флюида и реакцией среды на изменение напряженно-деформированного состояния. Специальные методы пространственной фильтрации позволяют снимать экранирующий эффект техногенных помех и визуализировать слабые эндогенные источники, что демонстрируют результаты численного моделирования и пример с подавлением сигнала от шумящей скважины. Методы пространственной фильтрации в силу своих особенностей чувствительны к плотности системы наблюдений и при неблагоприятных условиях могут потерять работоспособность. С подобной ситуацией мы столкнулись при проведении работ на геофизическом полигоне, который расположен на удалении от явных источников помех, но в регионе с интенсивной индустриальной деятельностью. Сигналы даже от удаленных техногенных источников создавали экранирующий эффект в виде ярких артефактов на изображениях среды под территорией полигона. В частности, при некоторых азимутах на источник помех четко просматривалось изображение оврага на поверхности как результат рассеяния техногенного излучения. С помощью численного моделирования показано, как можно для исправления ситуации модернизировать уже существующую на геодинамическом полигоне систему наблюдений. Оказалось, что небольшое увеличение числа точек регистрации при правильной расстановке способно полностью восстанавливать работоспособность фильтрационных алгоритмов.

Чеботарева И.Я. «Мониторинг слабых эндогенных эмиссионных источников в присутствии интенсивных техногенных помех» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146310 (2014)

Ранее были разработаны и успешно опробованы для исследований на эксплуатируемых нефтяных месторождениях алгоритмы эмиссионной сейсмической томографии. Интенсивные источники техногенного излучения создают экранирующий эффект, препятствующий мониторингу слабых эндогенных источников, связанных с процессом массопереноса флюида и реакцией среды на изменение напряженно-деформированного состояния. Специальные методы пространственной фильтрации позволяют снимать экранирующий эффект техногенных помех и визуализировать слабые эндогенные источники, что демонстрируют результаты численного моделирования и пример с подавлением сигнала от шумящей скважины. Методы пространственной фильтрации в силу своих особенностей чувствительны к плотности системы наблюдений и при неблагоприятных условиях могут потерять работоспособность. С подобной ситуацией мы столкнулись при проведении работ на геофизическом полигоне, который расположен на удалении от явных источников помех, но в регионе с интенсивной индустриальной деятельностью. Сигналы даже от удаленных техногенных источников создавали экранирующий эффект в виде ярких артефактов на изображениях среды под территорией полигона. В частности, при некоторых азимутах на источник помех четко просматривалось изображение оврага на поверхности как результат рассеяния техногенного излучения. С помощью численного моделирования показано, как можно для исправления ситуации модернизировать уже существующую на геодинамическом полигоне систему наблюдений. Оказалось, что небольшое увеличение числа точек регистрации при правильной расстановке способно полностью восстанавливать работоспособность фильтрационных алгоритмов.

Вервейко М.В., Вервейко В.Н., Рыбакова Е.С., Чебров Н.С. «Механизмы акустической релаксации в нематических жидких кристаллах» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 2-7 (2014)

В конденсированных средах выделяют два типа релаксационных процессов, обусловливающих объемной вязкости: структурную релаксацию, связанную с перестройкой межмолекулярной структуры и термическую. За термическую релаксацию ответственны два механизма. Первый связан с нарушением молекулярного равновесия, описываемого переменной реакции x (степень полноты реакции). Второй представляет собой процесс релаксации колебательной удельной теплоемкости, но область этой релаксации соответствует очень высоким частотам, в большинстве случаев практически недостижимым, а потому акустически она не наблюдаема. Изучению механизмов релаксационных процессов в нематических жидких кристаллах (НЖК) при атмосферном давлении различными методами уделялось много внимания. Однако и до настоящего времени в этом вопросе есть нерешенные проблемы и сомнения. Влияние давления на релаксационные процессы в НЖК исследовано недостаточно. Измерения скорости ультразвука (УЗ) проводились импульсным методом одного фиксированного расстояния, поглощения УЗ – переменного расстояния, плотности – акустического пьезометра, вязкости – катящегося шарика. Изучив характер зависимости величин отношения объемной к сдвиговой вязкости, объемной вязкости и величины поглощения на длину волны от температуры и давления, выявлены механизмы акустической релаксации в нематических жидких кристаллах, как в нематической (НФ), так и в изотропной (ИФ) фазах на примере МББА, ЭББА и их эвтектической смеси Н-8. Основываясь на результатах анализа зависимостей релаксационных свойств от параметров состояния и частоты УЗ, показано, что релаксация в исследованных НЖК обусловлена двумя механизмами: «критическим», связанным с релаксацией параметра порядка и флуктуациями параметра порядка и «директора», и «нормальным», связанным со структурной релаксацией. Вблизи точки просветления T_c механизм релаксации становится основным. Вдали от перехода основным является нормальный релаксационный механизм. Релаксация, связанная с вращением концевых бутильных групп молекул НЖК, в исследованном интервале давлений, температур и частот УЗ не имеет заметного вклада. Дисперсия скорости УЗ, обусловленная объемной вязкостью, максимальна в непосредственной близости к T_c. Наибольшей дисперсией обладает МББА, наименьшей ЭББА. В НФ дисперсия значительно выше, чем в ИФ. Скорость УЗ при высоких давлениях превышает скорость гиперзвука при атмосферном давлении. Это говорит о том, что в области сверхвысоких частот, пока мало доступных для эксперимента, должна наблюдаться релаксация сдвиговой вязкости. Давление позволяет сместить область релаксации сдвиговой вязкости из гигагерцового в мегагерцовый диапазон частот.

Неклюдов Д.А., Сильвестров И.Ю., Чеверда В.А. «Итерационный метод решения трехмерного уравнения Гельмгольца с "почти аналитическим" предобусловливателем для моделирования акустических волновых полей в задачах сейсморазведки» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 15, с. 514-529 (2014)

Предложен подход к итерационному решению уравнения Гельмгольца в трехмерно-неоднородных средах для задач моделирования процессов распространения акустических волн, основанный на применении классического итерационного метода крыловского типа для несимметричных матриц с предобусловливателем. Отличительной чертой предлагаемого подхода является выбор предобусловливателя, в качестве которого мы используем решение трехмерного уравнения Гельмгольца с комплексным коэффициентом, зависящим от одной пространственной переменной (глубины). Одномерная скорость в предобусловливателе выбирается таким образом, чтобы наилучшим способом (в смысле наименьших квадратов) приблизить реальную трехмерно-неоднородную скоростную модель. Оператор Гельмгольца исходной задачи представляется как возмущение предобусловливателя. Как результат, умножение матрицы предобусловленной линейной системы на вектор может быть эффективно выполнено с помощью быстрых численных процедур, таких как двумерное быстрое преобразование Фурье и матричная прогонка. В предложенном подходе существует возможность не использовать конечно-разностные аппроксимации частных производных, что позволяет применять весьма редкую сетку при дискретизации задачи. Численные эксперименты показывают, что этот подход позволяет весьма эффективно рассчитывать волновые поля в частотной области в трехмерно-неоднородных средах с умеренными латеральными вариациями скорости.

Гадыльшин К.Г., Чеверда В.А. «Обращение полных волновых полей нелинейным методом наименьших квадратов: SVD анализ» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 15, с. 499-513 (2014)

Решение обратной динамической задачи сейсмики в формулировке нелинейного метода наименьших квадратов находится в центре внимания специалистов в области вычислительной геофизики начиная с середины 1980-х гг. Примерно с этого же времени известна и так называемая проблема реконструкции макроскоростной составляющей, заключающаяся в невозможности определения плавных вариаций скорости распространения сейсмических волн при отсутствии в спектре зарегистрированного сигнала очень низких временных частот или чрезвычайно больших расстояний между источниками и приемниками. В то же время, именно эта составляющая гарантирует корректное отображение в пространстве изучаемых геологических объектов. В последнее время, благодаря существенным успехам в области геофизического приборостроения, стала возможной регистрация значимой сейсмической информации на частотах вплоть до 5 Гц, однако и этого, как правило, оказывается недостаточно для реконструкции макроскоростного строения среды. В статье анализируются с математической точки зрения причины этой проблемы путем численного анализа сингулярного спектра производной Фреше оператора обратной задачи, переводящего текущее распределение скорости в наблюдаемые волновые поля. На этой основе предложена модификация целевого функционала, обладающая заметно более высокой чувствительностью к изменчивости макроскоростной модели, известная как формулировка MBTT (аббревиатура от английского Migration Based Travel Times).

Ливанский А.Н., Нигметзянов Р.И., Чендаров А.С. «Исследование влияния ультразвука на процесс химического травления алюминия» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Ультразвуковые технологии", с. 8-13 (2014)

Основной из задач стоящих перед машиностроительной отраслью является снижение массы и удельной материалоемкости изделий. Основным способом достижения данной цели является производство деталей и узлов из алюминия. Однако промышленное применение алюминия ограниченно вследствие его низких прочностных характеристик и низкой износостойкости. Анализ существующих проблем в данной области, а также результаты исследования ультразвукового воздействий на различные процессы обработки металлов показали, что в настоящее время основным способом повышения свойств деталей из алюминия является изменение свойств поверхностного слоя деталей путем травления. Работа описываемая в этой статье направлена на изучение перспектив применения ультразвука для повышения эффективности химической обработки алюминия.

Ливанский А.Н., Нигметзянов Р.И., Чендаров А.С. «Исследование влияния ультразвука на процесс химического травления алюминия» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145334 (2014)

Основной из задач стоящих перед машиностроительной отраслью является снижение массы и удельной материалоемкости изделий. Основным способом достижения данной цели является производство деталей и узлов из алюминия. Однако промышленное применение алюминия ограниченно вследствие его низких прочностных характеристик и низкой износостойкости. Анализ существующих проблем в данной области, а также результаты исследования ультразвукового воздействий на различные процессы обработки металлов показали, что в настоящее время основным способом повышения свойств деталей из алюминия является изменение свойств поверхностного слоя деталей путем травления. Работа описываемая в этой статье направлена на изучение перспектив применения ультразвука для повышения эффективности химической обработки алюминия.

Барлукова А.М., Черевко А.А., Чупахин А.П. «Бегущие волны в одномерной модели гемодинамики» Прикладная механика и техническая физика, 55, № 6, с. 16-26 (2014)

Рассматривается одномерная модель гемодинамики – движения потока крови в кровеносных сосудах, в основе которой лежит система уравнений Навье–Стокса, осредненная по сечению сосуда и сопряженная с линейной или нелинейной моделью для упругой стенки сосуда. Задача состоит в исследовании решений типа бегущих волн в рамках этой модели. Для таких решений система уравнений в частных производных сводится к обыкновенному дифференциальному уравнению четвертого порядка. Найдена единственная особая точка соответствующей системы дифференциальных уравнений. Установлено, что в особой точке матрица линеаризации системы имеет вещественные или комплексные корни при различных значениях параметров задачи. При специальном выборе параметров она имеет либо четыре комплексно–сопряженных корня с вещественной частью, не равной нулю, либо только чисто мнимые корни. Для этого случая исследовано влияние на решение параметра модели, соответствующего вязкоупругой реакции стенки сосуда. Проведены численные эксперименты для подтверждения и анализа полученных результатов, рассмотрены различные режимы движения крови.

Чередниченко К.Д. «Асимптотическое разложение погранслойного типа для изгибных волн, бегущих вдоль свободной границы упругой пластины Кирхгофа–Лява» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 332, с. 286-298 (2006)

Строится высокочастотное асимптотическое разложение погранслойного типа для волновых колебаний, локализованных в окрестности свободного края упругой пластины Кирхгофа–Лява. В отличие от предшествующих работ на предмет краевых волн, граница пластины не предполагается прямолинейной. Получено выражение для главного члена упомянутого разложения, при помощи которого изучена задача о нахождении “краевых” собственных колебаний пластины с незакреплённой границей, в предположении достаточной гладкости границы.

Крюков Ю.С., Агейкин А.В., Коротаев Ю.В., Черепанов Е.О. «Дистанционная оценка координат срабатывания импульсного источника в водной среде в условиях интервальной неопределённости измерений координат точек приёма сигнала» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Акустические измерения", с. 22-29 (2014)

Рассмотрена задача дистанционной оценки координат импульсного источника от подводного взрыва по относительным задержкам сигналов, принятых гидрофонами радиобуёв в пространственно разнесённых точках. Координаты местоположения радиобуёв определяются с помощью средств GPS/ГЛОНАСС навигации с некоторой известной погрешностью. Для уменьшения погрешности оценки координат по относительным задержкам рассмотрена переопределённая система интервальных уравнений для четырёх разнесённых точек приёма. Выведены расчётные соотношения. С помощью математического моделирования определены оптимальные конфигурации размещения точек приёма сигнала, при которых погрешности оценок минимальны. Приведены результаты моделирования и результаты экспериментов в мелководной акватории по дистанционной оценке координат.

Крюков Ю.С., Агейкин А.В., Коротаев Ю.В., Черепанов Е.О. «Дистанционная оценка координат срабатывания импульсного источника в водной среде в условиях интервальной неопределенности измерений координат точек приема сигнала» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146323 (2014)

Рассмотрена задача дистанционной оценки координат импульсного источника от подводного взрыва по относительным задержкам сигналов, принятых гидрофонами радиобуёв в пространственно разнесённых точках. Координаты местоположения радиобуёв определяются с помощью средств GPS/ГЛОНАСС навигации с некоторой известной погрешностью. Для уменьшения погрешности оценки координат по относительным задержкам рассмотрена переопределённая система интервальных уравнений для четырёх разнесённых точек приёма. Выведены расчётные соотношения. С помощью математического моделирования определены оптимальные конфигурации размещения точек приёма сигнала, при которых погрешности оценок минимальны. Приведены результаты моделирования и результаты экспериментов в мелководной акватории по дистанционной оценке координат.

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.

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.

Шпынев Б.Г., Ойнац А.В., Лебедев В.П., Черниговская М.А., Орлов И.И., Белинская А.Ю., Грехов О.М. «Проявление гравитационных приливов и планетарных волн в долговременных вариациях геофизических параметров» Геомагнетизм и аэрономия, 54, № 4, с. 540-552 (2014)

Исследованы долговременные вариации параметров верхней атмосферы Земли и параметров геофизической активности на основе текущих спектров. Рассмотрены основные источники квазипериодических колебаний в атмосфере, включая вариации солнечного излучения, геомагнитной активности и силы тяжести. Показано, что наиболее устойчивые квазигармонические вариации связаны с приливными гравитационными колебаниями и планетарными волнами Россби, которые имеют устойчивый спектральный состав. Эти колебательные процессы вносят существенный вклад в динамику средней и верхней атмосферы, а также проявляются в ионосферных параметрах.

Васильев А.В., Глейзер А.И., Чернов Н.С. «Снижение вибрации и низкочастотного шума энергетических установок и присоединенных механических систем с использованием гасителей колебаний давления газа и активных компенсаторов» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 13, № 4-1, с. 281-287 (2011)

Предложены устройства и конструктивные схемы гасителей колебаний давления газа и активных компенсаторов, позволяющие эффективно снижать вибрацию и низкочастотный звук энергетических установок и присоединенных механических систем.

Свет В.Д., Чернокожин В.В., Завадский Ю.И., Выдревич М.А. «Двумерные пьезоматрицы с интегральным пзс коммутатором сигналов для систем ультразвуковой визулизации» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Ультразвуковые технологии", с. 46-52 (2014)

Рассмотрены способы построения 2D пьезоматриц со встроенным коммутатором на основе ПЗС матриц. Такое решение позволяет создавать приемные антенные решетки практически с неограниченным числом элементов, а высокие скорости считывания сигналов и высокий динамический диапазон современных ПЗС матриц позволяет реализовать высокую чувствительность УЗ приборов и их высокое быстродействие. Приводятся расчетные оценки пороговой чувствительности и результаты измерений ряда параметров акустического поля таким гибридным прибором.

Поворознюк Н.И., Черный К.В. «Вейвлет-анализ звуковых сигналов деятельности сердца» Вестник Национального технического университета Харьковский политехнический институт. Серия: Информатика и моделирование, № 19, с. 134-138 (2013)

Аускультация – исследование звуковых сигналов деятельности сердца с целью ранней диагностики сердечных заболеваний – нашла широкое применение во врачебной практике. Над звуками сердца, снятыми сенсорами и преобразованными в цифровую форму (фонокардиограмма), выполняется сегментация, извлечение информативных параметров на основании вейвлет-анализа и формирования вектора признаков для проведения классификации.

Поворознюк Н.И., Черный К.В. «Звуковые сигналы деятельности сердца и их анализ в частотно-временной области» Вестник Национального технического университета Харьковский политехнический институт. Серия: Информатика и моделирование, № 39, с. 156-161 (2013)

Исследование звуковых сигналов деятельности сердца (аускультация) является одним из эффективных и недорогих методов ранней диагностики заболеваний сердечнососудистой системы. Звуки сердца (фонокардиограмма) – это низкочастотный, многокомпонентный, нестационарный сигнал, поэтому анализ таких сигналов целесообразно проводить в частотно-временной области. Применение вейвлет-преобразования позволяет повысить разрешающую способность и получить важные информационные характеристики.

Зверев А.Я., Черных В.В. «Исследование влияния новых вибродемпфирующих материалов и способов крепления панели интерьера на звукоизолирующую способность фюзеляжной панели» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 35-40 (2014)

Проведен ряд поисковых экспериментальных исследований по увеличению звукоизолирующей способности фюзеляжной панели. Определены оптимальные варианты размещения вибродемпфирующих материалов на фюзеляжной конструкции с точки зрения снижения шума в салоне самолёта. Получены результаты, демонстрирующие существенное увеличение звукоизолирующей способности фюзеляжной панели при определённом способе крепления панели интерьера в широком диапазоне частот. Отработаны методики проведения таких исследований в реверберационных камерах.

Зверев А.Я., Черных В.В. «Исследование влияния новых вибродемпфирующих материалов и способов крепления панели интерьера на звукоизолирующую способность фюзеляжной панели» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146302 (2014)

Проведен ряд поисковых экспериментальных исследований по увеличению звукоизолирующей способности фюзеляжной панели. Определены оптимальные варианты размещения вибродемпфирующих материалов на фюзеляжной конструкции с точки зрения снижения шума в салоне самолёта. Получены результаты, демонстрирующие существенное увеличение звукоизолирующей способности фюзеляжной панели при определённом способе крепления панели интерьера в широком диапазоне частот. Отработаны методики проведения таких исследований в реверберационных камерах.

Саломатин А.С., Юсупов В.И., Верещагина О.Ф., Черных Д.В. «Акустическая оценка концентрации метана в водной толще в областях его пузырьковой разгрузки» Акустический журнал, 60, № 6, с. 638-644 (2014)

Представлен дистанционный акустический метод оценки потока метана в воду от всплывающих пузырьков. С помощью предложенного метода и данных гидроакустических измерений в Охотском море рассчитан профиль концентрации растворенного в водной толще метана в областях его пузырьковой разгрузки. Сравнение полученного профиля концентрации метана с результатами прямых измерений показало хорошее количественное и качественное соответствие. Это подтверждает приемлемую точность предложенного акустического метода и указывает на преобладающую роль пузырькового транспорта в формировании концентрации растворенного метана в водной толще в таких областях.

Кузнецов О.Л., Чиркин И.А., Дыбленко В.П., Шарифуллин Р.Я. «Особенности спектральных характеристик акустической эмиссии нефтенасыщенных горных пород» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Воздействие на флюиды", с. 30-36 (2014)

Выводы: 1. Волны АЭ и МСЭ имеют высокую геологическую информативность об исследуемой среде. 2. Проведены экспериментальные лабораторные исследования особенностей АЭ на образцах, а также экспериментальные полевые наблюдений АЭ, создана новая методика и программы обработки временных рядов АЭ, получены результаты, объясняющие наблюдаемые особенности излучения АЭ в нефтегазонасыщенных средах, и их сходство и повторяемость в различных масштабах. 3. Результаты выполненных экспериментальных исследований позволили установить новые неизвестные ранее природные явления: во-первых, закономерности повторяемости АЭ и МСЭ в зависимости от уровня сигналов, что соответствует закону Гутенберга–Рихтера, и, во-вторых, доминантное влияние лунно-солнечных твердотельных приливов на активность сейсмоакустической эмиссии. 4. Необходимо расширить экспериментальные исследования сейсмоакустической эмиссии для создания высокоэффективных технологий поиска, разведки, разработки месторождений углеводородного сырья и других полезных ископаемых, а также для контроля результатов различных техногенных воздействий в геологической среде и профилактики землетрясений.

Кузнецов О.Л., Чиркин И.А., Дыбленко В.П., Шарифуллин Р.Я., Ризанов Е.Г. «Особенности спектральных характеристик акустической эмиссии нефтенасыщенных горных пород» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146319 (2014)

Проведены лабораторные и полевые сейсмоакустические исследования по влиянию внешних статистических и волновых возмущений на параметры акустических излучений из геологических сред. В ходе экспериментов осуществлялась непрерывная запись и компьютерная обработка сигналов акустической и сейсмоакустической эмиссии, возникающих в горной среде. Данные сигналы являются информативными параметрами напряженно-деформационного состояния среды и его изменения, с развитием новых полей трещиноватости и новых фильтрационных полей. Установлено существенное влияние флюида-порозаполнителя на характер и степень развития на микроуровне процессов трещинообразования, а также частотный спектр акустической эмиссии в горной среде. Нефтенасыщенная среда выделяет в ходе нагружения меньше энергии в виде излучения – как бы «аккумулируя» ее. Данный процесс сопровождается образованием скачкообразных метастабильных состояний, при этом в различных временных масштабах возникают циклы активности, в начале которых в короткие периоды «затишья» система находится в узловых точках «бифуркации». В них определяется дальнейший путь эволюции системы – либо с тенденцией нарастания упорядоченности и накоплением энергии, либо с нарастанием хаотичности и выделением внутренней энергии. Полученные результаты могут стать основой создания новых высокоэффективных инновационных технологий изучения и разведки недр Земли, а также сейсмоакустического воздействия на продуктивные пласты с целью повышения продуктивности скважин и увеличения нефтеотдачи пластов.

Щербаков И.П., Чмель А.Е. «Ударное разрушение гранитов в диапазоне температур 20–500°С» Геология и геофизика, 55, № 10, с. 1543-1549 (2014)

Накопление гипоцентров и распространение трещин в деформированных горных породах сопровождается генерацией упругих волн, в частности, в области акустических частот. Эти процессы имеют место как в тектонических структурах, так и в лабораторных условиях. Поэтому данные лабораторных экспериментов по акустической эмиссии (АЭ) из нагруженных образцов часто используются для интерпретации природных сейсмических явлений. Однако лабораторные опыты обычно проводятся при комнатной температуре, тогда как температура горных пород на глубине формирования очагов землетрясений может достигать нескольких сотен градусов Цельсия. В этом сообщении приведены результаты исследования АЭ из гранитов нескольких видов, подвергнутых ударному разрушению при различной температуре. Было найдено, что распределение энергии во временных рядах импульсов АЭ из мелкозернистого гранита при температурах от 20 до 500°С описывается соотношением, подобным закону Гуттенберга-Рихтера; для средне- и крупнозернистых гранитов это соотношение выполняется только в диапазоне температур 20–300°С. При температурах выше 300°С два последних материала проявили случайное (пуассоновское) распределение энергии в импульсах АЭ.

Алешин Ю.К., Ксенофонтов Д.М., Чоба М.А., Платонов В.Н., Ануфриев Ю.В. «Анализ изменения акустических характеристик аморфных металлических покрытий» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145306 (2014)

Аморфные металлические пленки в технологическом плане наиболее экологичны и позволяют использовать материалы в широком диапазоне применений. Изменение фазового состава подобных стекол и возможность неразрушающего измерения их акустических характеристик является темой для данного экспериментального исследования.

Денисова О.А., Чувыров А.Н. «Процессы релаксации ориентации директора нематика при периодическом сдвиге» Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки, № 2, с. 74-79 (2012)

Экспериментально исследовались акустооптические свойства тонких гомеотропных слоев нематических жидких кристаллов под действием низкочастотного периодического сдвига. Исследуемая ячейка представляла собой «сэндвич» с подвижной симметричной пластиной в центре. Обнаружено, что релаксационные процессы переориентации директора после отключения возмущения описываются экспоненциальной временной зависимостью, а сами времена релаксации составляют десятки секунд.

Чунчузов И.П., Авилов К.В., Куличков С.Н., Попов О.Е., Перепелкин В.Г., Фирстов П.П. «Характеристики тонкой слоистой структуры стратосферы и нижней термосферы, полученные по данным инфразвукового зондирования атмосферы» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Атмосферная акустика", с. 2-5 (2014)

Предложена методика инфразвукового зондирования атмосферы, базирующаяся на явлении рассеяния акустических импульсов на слоистых неоднородностях скорости ветра и температуры, заполняющих непрерывно всю толщу атмосферы от поверхности земли до высот нижней термосферы порядка 140 км. Благодаря такому рассеянию акустическое поле проникает в так называемые зоны акустической тени на поверхности Земли, где и обнаруживается экспериментально. По формам и временам пробега сигналов от наземных взрывов и вулканов (Камчатка, Эквадор), зарегистрированных в зоне тени, восстановлены вертикальные профили флуктуаций скорости ветра на высотах стратосферы и нижней термосферы (100–140 км), слабодоступных для других дистанционных методов зондирования атмосферы. Получены вертикальные спектры флуктуаций, которые сравнены с модельными спектрами.

Барлукова А.М., Черевко А.А., Чупахин А.П. «Бегущие волны в одномерной модели гемодинамики» Прикладная механика и техническая физика, 55, № 6, с. 16-26 (2014)

Рассматривается одномерная модель гемодинамики – движения потока крови в кровеносных сосудах, в основе которой лежит система уравнений Навье–Стокса, осредненная по сечению сосуда и сопряженная с линейной или нелинейной моделью для упругой стенки сосуда. Задача состоит в исследовании решений типа бегущих волн в рамках этой модели. Для таких решений система уравнений в частных производных сводится к обыкновенному дифференциальному уравнению четвертого порядка. Найдена единственная особая точка соответствующей системы дифференциальных уравнений. Установлено, что в особой точке матрица линеаризации системы имеет вещественные или комплексные корни при различных значениях параметров задачи. При специальном выборе параметров она имеет либо четыре комплексно–сопряженных корня с вещественной частью, не равной нулю, либо только чисто мнимые корни. Для этого случая исследовано влияние на решение параметра модели, соответствующего вязкоупругой реакции стенки сосуда. Проведены численные эксперименты для подтверждения и анализа полученных результатов, рассмотрены различные режимы движения крови.

Городкова Н.А., Чурсин В.А., Берсенев Ю.В., Григорьев А.Г., Алексенцев А.А. «Оценка точности определения уровней шума двигателя в свободном поле в условиях открытого стенда» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 29-33 (2014)

Представляеся оценка результатов определения шума авиационного двигателя в свободном поле по данным акустических измерений на открытом двигательном стенде. Ранее для этой цели использовались микрофоны свободного поля, установленные на уровне оси двигателя. Однако, в силу неоднозначности интерференционной картины прямого и отраженного сигналов в диапазоне до 10 кГц, в Техническом руководстве ИКАО (Doc 9501) рекомендуется проводить измерения шума двигателя флеш-микрофонами по давлению. В этом случае, в силу практически нулевой разности фаз прямого и отраженного сигналов, микрофон воспринимает давление, удвоенное относительно падающего сигнала. При этом кажется привлекательным получить давления в свободном поле вычитанием 6 дБ из измеренного. Тем не менее, сравнительные измерения шума на уровне оси двигателя и флеш-микрофонами говорят о том, что на высоких частотах удвоенные давления на флеш-микрофонах нельзя трактовать как удвоенные давления в свободном поле.

Голицын Г.С., Чхетиани О.Г. «Влияние вязкости на горизонтальную диффузию примеси в поле ветровых волн» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 50, № 6, с. 623-629 (2014)

В задаче о диффузии примеси на поверхности моря в присутствии ветровых волн показано, что учет вязкости в поле скорости ветровой волны нарушает потенциальный характер течения. Это дает возможность, как показывает моделирование, жидкой частице переходить из одной волны в другую, что и обеспечивает диффузию примеси на водной поверхности. Расстояние между соседними жидкими частицами растет со временем, что также является признаком диффузии. Введение вязкости порядка турбулентной, т.е. в несколько см², обеспечивает сходимость данных наблюдений к результатам расчетов. Исследование было вызвано тем, что в классической потенциальной теории морского волнения жидкие частицы не выходят за пределы волны, т.е. формально диффузия невозможна.

Жихонг Ли, Чюджи Ю «Звукоизлучение вращающегося источника» Техническая акустика, 11, № 1, http://www.ejta.org/ru/zhihong1 (2011)

Описан метод численной оценки излучения звука компактным вращающимся источником. Представлены аналитические функции Грина вращающихся монопольного и дипольного источников в свободном пространстве. Разработаны модели звукоизлучения, и путём численного моделирования исследованы характеристики звукового поля. Определены соотношения между частотами в спектре излучения, частотами источника звука, частотой вращения и её гармониками. Результаты расчётов показали, что излучение имеет ярко выраженную направленность, максимумы основных частотных составляющих смещены в направлении вращения, гармоники распределены по радиальному направлению, явление сдвига частот чётко проявляется на высоких скоростях вращения источника.