Салин М.Б., Вьюшкина И.А., Салин Б.М., Суворов А.С. «Численное исследование особенностей незеркального рассеяния звука на упругих оболочках» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Распространение и дифракция волн", с. 23-30 (2014). 74 с.

Исследуются качественные и количественные характеристики незеркального рассеяния звука на упругих оболочках в области низких частот. На примере результатов численного решения модельных задач рассмотрены характерные изменения параметров рассеянного поля в случае синхронизма падающей волны с различными формами колебаний. Выделяется три режима: совпадение проекций фазовых скоростей падающей акустической волны и упругой волны, совпадение частоты падающей волны с собственной частотой упругого тела и случай совпадения обоих из этих параметров. Рассматриваются угловые и частотные зависимости диаграммы направленности, интегрального сечения рассеяния, а для широкополосных сигналов – степень корреляции падающего и отраженного сигналов. Приводятся сопоставление с теорией.

Анненкова Е.А., Сапожников О.А., Цысарь С.А. «Модель пузырька газа миллиметрового размера в биоткани и особенности построения ультразвукового изображения» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Биомедицинские приложения", с. 31-37 (2014)

Долгое время неинвазивная хирургия, использующая высокоинтенсивный фокусированный ультразвук (HIFU: High Intensity Focused Ultrasound), основывалась на тепловом эффекте – нагревании и разрушении ткани, вызванными поглощением ультразвука. Если тепловое разрушение преобладает при умеренных уровнях интенсивности в фокусе, то более высокие интенсивности могут привести к другим биологическим эффектам. Если температура поднимается до 100°С в процессе действия ультразвука, в ткани возникают пузырьки из-за кипения, вносящие дополнительное механическое разрушение. Так как выяснилось, что образование пузырьков пара при кипении кардинальным образом меняет процесс воздействия ультразвука на биологическую ткань, то встал вопрос важности диагностирования данных пузырьков в организме пациента при проведении терапии мощным фокусированным ультразвуком. Исследование именно таких, непростых как в теоретическом, так и в экспериментальном изучении объектов с размерами порядка или даже меньше разрешающей способности ультразвукового диагностического сканера проводится в данной работе. Важно отметить, что пузырьки газа миллиметровых размеров, возникающие при кипении ткани, являются сильными рассеивателями, в то время как при рассмотрении человеческих органов рассеяние достаточно мало, и построение ультразвукового изображения базируется на слабых рассеянных сигналах. В современных сканерах сигналы от сильных рассеивателей ограничиваются, что приводит к тому, что разные по силе рассеиватели выглядят на изображении идентично, в виде ярких пятен одинакового размера. Соответственно, по таким изображениям пузырьков нет возможности определить их истинный размер. В связи с данной проблемой было проведено несколько этапов исследования. Была предложена и исследована модель неподвижного пузырька в виде пенопластового сферического образца. Разработана программа, выполняющая два режима работы ультразвукового сканера: с падающей плоской волной и с падающей сфокусированной волной. Результаты расчетов данной программы подтвердили, что объекты меньше разрешающей способности прибора имеют ультразвуковые изображения, превышающие истинные размеры рассматриваемого объекта. Проведены эксперименты с реальным ультразвуковым сканером и моделями из пенопласта, подтверждающие данные особенности. А также проделаны теоретические расчеты для абсолютно мягкой сферы, которые показали, что возможен способ определения истинного размера рассеивателя на ультразвуковом изображении не по размеру изображения, а по его яркости.

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.

Авдеев И.С. «Применение метода граничных элементов в решении задач о рассеянии звука неоднородным упругим цилиндром» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2, с. 32-37 (2010)

Предложено полуаналитическое решение задачи о рассеянии плоских звуковых волн неоднородным упругим цилиндром с некруговым сечением. Задача решается аналитико-численным методом граничных элементов в рамках механики идеальной жидкости и линейной теории упругости

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

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

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.

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

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

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.

Ларин Н.В. «Рассеяние звука упругой цилиндрической оболочкой с неоднородным покрытием и неконцентрической эллиптической полостью» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 2, с. 146-163 (2014)

Рассматривается задача о рассеянии плоской звуковой волны однородной изотропной упругой бесконечной круговой цилиндрической оболочкой. Оболочка имеет неконцентрическую эллиптическую полость и радиально-неоднородное упругое покрытие постоянной толщины. 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.

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.

Преображенский В.Л., Ширковский П.Н., Pernod P. «Когерентное обратное рассеяние фазовосопряженных ультразвуковых волн в дисперсных системах» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146326 (2014)

Экспериментально и теоретически исследованы процессы распространения ультразвуковых волн с обращенным фронтом в неподвижных и движущихся случайных средах, содержащих микровключения в виде пузырьков газа и твердых микросфер. Обращение волнового фронта звука на частоте 10 МГц осуществлялось методом запорогового параметрического преобразования. Экспериментально установлено качественное различие статистических свойств рассеянного и обращенного акустических полей. В отличие от регистрируемых стохастических сигналов рассеянных волн, сигналы обращенных волн носят регулярный характер и более информативны при определении концентрации и характеристик рассеивателей. Построена теоретическая модель, описывающая наблюдаемые особенности когерентного обратного рассеяния фазосопряженных волн.

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

Камоцкий В.В. «О применении метода спектральных функций к задаче о рассеянии двумя клиньями» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 324, с. 61-76 (2005)

Рассматривается задача рассеяния двумя клиньями с идеальными граничными условиями. Доказывается теорема единственности. С помощью метода спектральных функций, при выполнении определенного геометрического условия “узости” клиньев доказывается существование решений задач рассеяния плоской и цилиндрической волны.

Лялинов М.А. «Рассеяние волн на дифракционной решетке с локальным нарушением ее периодической структуры» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 342, с. 164-186 (2007)

Обсуждается замкнутая постановка задачи рассеяния на дефекте, находящемся над периодической дифракционной решеткой. Выводятся интегральные уравнения, основное энергетическое тождество в задаче. В случае относительно малых размеров дефекта построен старший член асимптотического решения, зависящий от интегральных характеристик дефекта.

Бабич В.М., Мокеева Н.В. «О рассеянии плоской волны прозрачным клином» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 354, с. 5-18 (2008)

Показано, что задача рассеяния плоской волны прозрачным клином корректна, если условия излучения понимать так: из решения вычитаются падающая и все отраженные и преломленные волны. Остаток должен удовлетворять условию излучения в интегральной форме. Скорости внутри и вне клина разные. Задача плоская, скалярная, волновой процесс описывается уравнениями Гельмгольца, а на сторонах клина выполнены условия сопряжения. Волновое поле удовлетворяет условию Мейкснера.