Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.10 Акустика вязкоупругих материалов

 

Шамаев А.С., Шумилова В.В. «Прохождение плоской звуковой волны через слоистый композит с компонентами из упругого и вязкоупругого материалов» Акустический журнал, 61, № 1, с. 10-20 (2015)

Рассматривается задача о прохождении плоской звуковой волны через плоский слой композита конечной толщины. Предполагается, что композит состоит из взаимно чередующихся слоев упругого и вязкоупругого изотропных материалов, причем все слои композита либо параллельны, либо перпендикулярны фронту падающей волны. Кроме того, толщина каждого отдельного слоя композита считается много меньше как длины акустической волны, так и толщины композита. Для исследования поставленной задачи применяется усредненная модель композита, с помощью которой находятся коэффициенты отражения и прозрачности, а также изменение уровня интенсивности звука при прохождении его через слой композита.

Акустический журнал, 61, № 1, с. 10-20 (2015) | Рубрики: 04.06 06.10

 

Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б., Дембелова Т.С. «Вязкоупругая релаксация в жидкостях» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 91-98 (2014)

Изучение сдвиговых вязкоупругих свойств жидкостей и выявление природы релаксационных процессов, протекающих в них, являются актуальными проблемами физической акустики. Вязкоупругие параметры сред являются их важнейшими характеристиками, как в научном плане, так и в практическом отношении. В изучении вязкоупругих свойств жидкостей важную роль играют акустические методы, которые остаются единственным инструментом, позволяющим получить значения модулей сдвиговой упругости, характеризующих вязкоупругое поведение. Одним из методов исследования вязкоупругих свойств жидкостей является изучение реакции жидкости на сдвиговые воздействия с определенной частотой. Принято считать, что значения модулей сдвиговой упругости жидкостей можно определить только в высокочастотном режиме, поскольку согласно классическим теориям (Я.И. Френкеля и др.), сдвиговая упругость жидкостей может быть обнаружена только при частотах 1010 Гц и выше, сравнимых с частотой перескоков отдельных частиц жидкости. Однако в работах У.Б. Базарона, Б.В. Дерягина и А.В. Булгадаева, продолженных в настоящей работе, была обнаружена сдвиговая упругость у различных жидкостей при относительно низкой частоте 74 кГц. Обнаружение сдвиговой упругости у жидкостей при частотах сдвиговых колебаний порядка 105 Гц, независимо от их вязкости и полярности, свидетельствует о том, что существуют некоторые пробелы в представлениях о природе жидкого состояния вещества. Нами было предположено, что в жидкости имеется низкочастотный вязкоупругий релаксационный процесс с периодом релаксации, намного превышающим время оседлого существования отдельных частиц жидкости. Было также показано, что тангенс угла механических потерь для всех исследованных жидкостей меньше 1. В соответствии с реологической моделью Максвелла это означает, что частота релаксации этого процесса лежит ниже частоты эксперимента.

Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 91-98 (2014) | Рубрики: 06.01 06.10

 

Сычева Е.М. «Обтекание кругового цилиндра волнами, распространяющимися на поверхности вязкой жидкости» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика, 14, № 4-1, с. 469-472 (2014)

Опорными элементами ряда морских гидротехнических сооружений служат сваи в виде вертикальных круговых цилиндров. Вопросы о взаимодействии набегающих волн с такими преградами и определении волнового режима на огражденных акваториях представляют не только теоретический, но и практический интерес. Рассматривается движение жидкости, вызванное взаимодействием набегающей гравитационной волны, распространяющейся на поверхности слоя вязкой несжимаемой жидкости, с круговым цилиндром бесконечной длины. Получено решение задачи для колебаний малой амплитуды.

Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика, 14, № 4-1, с. 469-472 (2014) | Рубрика: 06.10

 

Григорьев А.И., Федоров М.С., Ширяева С.О. «О влиянии вязкости на поверхностные и внутренние волны в двухслойной жидкости со свободной поверхностью» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 37-44 (2014)

Для двухслойной жидкости в асимптотике малых кинематических вязкостей выведены аналитические выражения для декрементов затухания поверхностных (на свободной границе) и внутренних (на границе раздела) волн. Обнаружено, что декременты затухания внутренних волн примерно на два порядка меньше декрементов поверхностных волн, что объясняется разницей в частотах при прочих равных условиях. Величина декрементов зависит от кинематических вязкостей обеих сред, но при малом значении вязкости одной из сред определяется в основном вязкостью другой среды, что позволяет пользоваться моделью контакта вязкой среды с невязкой. Частоты капиллярных поверхностных и внутренних волн в капиллярном аналоге эффекта "мертвой воды" сильно различаются по величине, что сказывается на наличии большой разницы в величинах декремента.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 37-44 (2014) | Рубрики: 06.10 06.13

 

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.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 108-117 (2014) | Рубрики: 06.10 06.13

 

Павловский А.С., Семенова Н.Г. «Исследование свойств одномерных плоских и цилиндрических вязких волн в задачах с различными граничными условиями» Журнал технической физики, 85, № 3, с. 28-33 (2015)

Аналитически и численно исследованы фазовые скорости и ослабление плоских и цилиндрических вязких волн в свободном пространстве и в зазорах при различных граничных условиях. Показано, что граничные условия в зазоре определяют характер пространственной дисперсии вязкой волны. Проанализирована роль конечных размеров источника и величины зазора на градиент фазовой скорости и ослабление вязкой волны. Исследуемые вязкие волны генерируются при использовании акустических осциллирующих преобразователей в малых объемах вязких несжимаемых жидкостей в технологических целях.

Журнал технической физики, 85, № 3, с. 28-33 (2015) | Рубрика: 06.10

 

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.

Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 50, № 6, с. 623-629 (2014) | Рубрика: 06.10

 

Мельникова О.Н., Показеев К.В. «Вязкое дрейфовое течение на склонах ветровых волн в начале разгона» Известия РАН. Серия физическая, 78, № 12, с. 1578-1582 (2014)

Предложена методика расчета вязкого дрейфа на склонах волн в зоне их генерации. На переднем склоне волны на границе вода–воздух рассчитано вязкое напряжение с учетом воздействия вихрей, формирующихся в расширяющемся вязком слое ветрового потока и деформирующих поверхность воды. Методика проверена на данных лабораторных экспериментов.

Известия РАН. Серия физическая, 78, № 12, с. 1578-1582 (2014) | Рубрика: 06.10

 

Парфентьев Н.А. «Инвариант одной модели механической системы с вязким трением (сообщение)» Техническая акустика, 14, № 1, http://www.ejta.org/ru/parfentyev1 (2014)

В результате анализа одной из моделей колебательного контура выявлена особая точка, в которой модуль импеданса не зависит от величины активного сопротивления. Указанная точка располагается на частоте, равной Fр/20.5 (где Fр – резонансная частота контура при малой величине активного сопротивления. В работе приведена модель механической системы с вязким трением, описываемая аналогичными уравнениями. В семействе частотных характеристик этой модели также существует точка, где модуль механического сопротивления не зависит от коэффициента вязкого трения. Предполагается применение эффекта в технике электроакустических измерений.

Техническая акустика, 14, № 1, http://www.ejta.org/ru/parfentyev1 (2014) | Рубрика: 06.10