Громашева О.С., Матирный О.Е., Радаев И.Р., Чупин В.А. «Обработка сейсмо-акустических данных методами вейвлет-анализа» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 100 (2017)

Для изучения влияния океанической среды на структуру акустических полей в океане в лаборатории физики геосфер отдела акустики Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН проводятся измерения вариаций гидросферного давления в инфразвуковом и звуковом диапазонах с использованием современных лазерно-интерференционных методов. Для таких измерений используются лазерные измерители вариаций давления гидросферы и лазерные гидрофоны, характеристиками которых являются высокая точность, широкий частотный и динамический диапазоны. Для обработки данных измерений создается специальное математическое обеспечение, основанное на применении корреляционных методов, спектрального оценивания и вейвлет-анализа. В работе обсуждаются вопросы разработки алгоритмов, приводятся исследования возможностей применения вейвлет-анализа для обработки многоканальной гидроакустической информации.

Лукашев Е.А., Радкевич Е.В., Яковлев Н.Н., Васильева О.А. «О природе конвективной неустойчивости природе конвективной неустойчивости Рэлея–Бенара» Доклады академии наук, 475, № 6, с. 618-623 (2017)

Приводится реконструкция начальной стадии конвективной неустойчивости Рэлея–Бенара как неравновесного фазового перехода, механизмом которого является спинодальный распад (диффузионное расслоение).

Кияшко С.Б., Назаров В.Е., Радостин А.В. «Самоподобные волны в средах с разномодульной и гистерезисной нелинейностью» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 52 (2017)

Проведено теоретическое исследование и численное моделирование распространения однополярных импульсов в средах с гистерезисной нелинейностью и линейной диссипацией. Получено автомодельное решение точное аналитическое выражение для самоподобных импульсов, являющееся предельной формой любого однополярного возмущения.

Зайцев В.Ю., Радостин А.В., Dyskin A., Pasternak E. «Модели эфективных сред для описания зависимостей скоростей продольных и сдвиговых акустических волн от давления в трещиносодержащих породах» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 44 (2017)

Предложена дифференциальная формулировка модели среды с разделенными вкладами сдвиговой и нормальной податливостей высокосжимаемой фракции. Данная модель не конкретизирует модель дефекта в отличие от общепринятых моделей сред, для которых характерны существенные ограничения на величины изменений упругих модулей. Произвольность свойств дефектов, которая описывается в рамках предложенной модели в терминах отношения нормальной и сдвиговой податливостей, позволяет сформулировать аналог ограничений Хашина–Штрикмана на возможные значения вариаций упругих модулей, связанных с наличием дефектов в среде.

Зайцев В.Ю., Радостин А.В., Сарычев А.В., Матвеев А.Л., Матвеев Л.А. «Исследование связи между параметрами эффективной модели трещиноватой среды с разделенными сдвиговой и нормальной податливостью трещин и характеристиками реальных сред» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 44-45 (2017)

Сейсмо-акустические методы диагностики широко используются для различных применений: мониторинга состояния пород в окрестности горных выработок и оценки их прочностных свойств; в задачах прогнозирования сейсмоопасности при оценивании изменений состояния горных пород по изменениям соотношения измеряемых скоростей продольных и поперечных волн; для уточнения интерпретации данных сейсмоакустического зондирования в интересах нефте- и газоразведки; контроля поврежденности конструкционных материалов и т.д. Их надежность и информативность требуют развития адекватных моделей. В работе обсуждаются причины, по которым в ряде случаев давно используемые модели, описывающие связь упругих модулей среды и концентрацию трещин в ней, могут приводить к очень существенным ошибкам. Рассмотрена модифицированная форма широко используемого дифференциального подхода к описанию трещиносодержащих сред, позволяющая существенно улучшить согласование с экспериментом и повысить точность прогноза влияния поврежденности материала на его упругие модули.

Пятайкин И.И., Ползикова Н.И., Алексеев С.Г., Котелянский И.М., Лузанов В.А., Раевский А.О., Галчёнков Л.А. «Спиновая накачка в составном резонаторе на объёмных акустических волнах» Известия РАН. Серия физическая, 81, № 8, с. 1065-1072 (2017)

Предложен новый способ генерации чистого спинового тока с использованием магнитоэлектрического составного многомодового резонатора на объёмных акустических волнах, образованного слоистой структурой Al–ZnO–Al–Gd₃Ga₅O₁₂–Y₃Fe₅O₁₂–Pt. Установлено, что эффективность генерации возбуждающего спиновой ток высокочастотного магнитного поля данным методом превосходит эффективность источников, использующих для возбуждения магнитной динамики поверхностные акустические волны, и не уступает традиционным электромагнитным методам возбуждения чистого спинового тока, которые используют объёмные СВЧ-резонаторы.

Завольский Н.А., Малеханов А.И., Раевский М.А., Смирнов А.В. «Cравнение методов пространственной обработки принимаемого горизонтальной антенной сигнала в мелком море при ветровом волнении» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 99-100 (2017)

Анализируется влияние ветрового волнения на коэффициент усиления протяженной горизонтальной антенной решетки в мелком море при использовании различных, в том числе, оптимальных методов пространственной обработки сигнала. Численное моделирование выполнено для гидрологических условий, характерных для Баренцева моря в зимний период, и модели Пирсона-Московица для спектра ветровых волн. Демонстрируется возможность значительного влияния развитого волнения на усиление АР в зависимости от ее волновых размеров, дистанции распространения сигнала и скорости ветра.

Завольский Н.А., Малеханов А.И., Раевский М.А., Смирнов А.В. «О влиянии ветрового волнения на коэффициент усиления горизонтальной антенной решетки в мелком море» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Анализируется влияние ветрового волнения на коэффициент усиления протяженной горизонтальной антенной решетки в мелком море при использовании различных, в том числе, оптимальных методов пространственной обработки сигнала. Численное моделирование выполнено для гидрологических условий, характерных для Баренцева моря в зимний период, и модели Пирсона–Московица для спектра ветровых волн. Демонстрируется возможность значительного влияния развитого волнения на усиление АР в зависимости от ее волновых размеров, дистанции распространения сигнала и скорости ветра.

Завольский Н.А., Малеханов А.И., Раевский М.А., Смирнов А.В. «Влияние ветрового волнения на характеристики горизонтальной антенны в условиях мелкого моря» Акустический журнал, 63, № 5, с. 501-512 (2017)

Анализируется влияние статистических эффектов распространения акустического сигнала, возбуждаемого тональным источником в канале мелкого моря с взволнованной поверхностью, на эффективность горизонтальной фазированной антенной решетки. В качестве характеристик антенны рассматриваются функция углового отклика при заданном направлении на источник и коэффициент усиления выходного отношения сигнал/шум (антенный выигрыш). Численное моделирование выполнено применительно к зимним гидрологическим условиям Баренцева моря в широкой области параметров, определяющих условия формирования пространственных корреляций сигнала. Полученные результаты демонстрируют основные физические эффекты влияния ветрового волнения на характеристики антенны и позволяют дать количественный прогноз эффективности работы протяженных горизонтальных антенн в реалистичных условиях мелкого моря.

Коньков А.И., Лебедев А.В., Разин А.В. «Анализ поверхностных волн в упругой среде с водоносным слоем» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 47 (2017)

Исследовано распространение сейсмоакустических волн в трехслойной среде, моделирующей геологический разрез, в котором верхний слой грунта отделен от глубинных пород водоносным слоем. Проведен анализ полученного дисперсионного уравнения и представлены его решения для важных с практической точки зрения случаев. Выявлены особенности дисперсионных кривых и пространственного распределения полей мод, позволяющие не только устанавливать наличие под верхним слоем грунта водоносного слоя, но и определять его мощность и глубину залегания.

Канель Г.И., Савиных А.С., Гаркушин Г.В., Разоренов С.В. «Оценка вязкости глицерина по ширине слабой ударной волны» Теплофизика высоких температур, 55, № 3, с. 380-385 (2017)

С целью отработки метода определения вязкости жидкостей при высоких давлениях проведены измерения ширины ударной волны в глицерине в зависимости от давления ударного сжатия. Найдено, что время нарастания параметров в ударной волне уменьшается до предела временного разрешения современных измерений, составляющего примерно 1 нс, при давлении ударного сжатия около 2.5 ГПа. Значения вязкости, полученные при этих параметрах, разумно согласуются с имеющимися экспериментальными данными. Переход к ступенчатому ударному сжатию расширяет диапазон давлений, доступных для измерений данным методом, и дает возможность варьировать также и температуру

Васильев Б.П., Легуша Ф.Ф., Разрезова К.В., Чижов Г.В. «Широкополосные пленочные источники звука на основе термоакустического эффекта» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 74 (2017)

Gредставлены результаты теоретических и экспериментальных исследований широкополосных пленочных источников звука – термофонов. Излучение звука термофоном происходит за счёт термоакустического эффекта. Пленочные термофоны являются единственными источниками звука, излучающая поверхность которых удовлетворяет определению поршневого излучателя. Амплитудно-частотная характеристика пленочных термофонов равномерна в диапазоне от 2.0 до 120 кГц. В этом диапазоне частот пленочные термофоны обеспечивают на оси источника звука уровни звукового давления L≤90 дБ. Заданные значения уровней звукового давления устанавливаются путем изменения амплитуды переменного электрического тока, текущего через активный элемент (АЭ) термофона.

Салин М.Б., Байдаков Г.А., Потапов О.А., Салин Б.М., Стуленков А.В., Разумов Д.Д. «Наблюдение различных механизмов рассеяния низкочастотного звука на поверхностном волнении: традиционная брэгговская и новая феноменологическая модели рассеяния» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 91 (2017)

В серии экспериментов исследовались узкополосные спектры обратного рассеяния звука. Выделены два вида спектров рассеяния. В первом случае наблюдаются боковые лепестки на определенном расстоянии от несущей частоты, вызванные брэгговским рассеянием на поверхностных волнах. Во втором случае наблюдается плавное уширение спектра вокруг несущей частоты. В этом случае спектр реверберации интерпретируется с помощью феноменологической модели рассеяния звука на приповерхностных неоднородностях, совершающих под воздействием ветровых волн круговое движение со скоростями значительно меньшими фазовых скоростей поверхностных волн.

Салин М.Б., Байдаков Г.А., Потапов О.А., Салин Б.М., Стуленков А.В., Разумов Д.Д. «Наблюдение различных механизмов рассеяния низкочастотного звука на поверхностном волнении: традиционная брэгговская и новая феноменологическая модели рассеяния» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

В серии экспериментов исследовались узкополосные спектры обратного рассеяния звука. Выделены два вида спектров рассеяния. В первом случае наблюдаются боковые лепестки на определенном расстоянии от несущей частоты, вызванные брэгговским рассеянием на поверхностных волнах. Во втором случае наблюдается плавное уширение спектра вокруг несущей частоты. В этом случае спектр реверберации интерпретируется с помощью феноменологической модели рассеяния звука на приповерхностных неоднородностях, совершающих под воздействием ветровых волн круговое движение со скоростями значительно меньшими фазовых скоростей поверхностных волн.

Данилов В.Н., Разыграев А.Н., Цуканов М.В. «Сравнение теоретических и экспериментальных результатов исследования ультразвукового контроля металла через плакирующий слой для физической модели» Контроль. Диагностика, № 9, с. 62-72 (2017)

На основе ранее разработанной модели расчета акустического тракта наклонного преобразователя для отражателя типа бокового цилиндрического отверстия при ультразвуковом контроле через плакирующий слой с пониженной по сравнению с основным металлом скоростью поперечных волн проведены расчеты зависимости регистрируемого сигнала от положения преобразователя для отверстия стандартного образца СО-2 (диаметром 6 мм) и аналогичного отверстия физической модели, которые сопоставлялись с результатами измерений с использованием стандартных наклонных преобразователей с частотами 1,8 и 2,5 МГц и различными углами ввода. Установлено, что теоретически выявленные особенности сигналов, обусловленные наличием плакирующего слоя, подтверждены экспериментально. Приведены результаты расчетов сигналов для слоя разной толщины и различных отношений скоростей поперечных волн в нем и в металле.

Райтце Д «Первые детектирования гравитационных волн, излучаемых при слияниях двойных чёрных дыр» Успехи физических наук, 187, № 8, с. 884-891 (2017)

Научные коллаборации LIGO и Virgo провели первый сеанс наблюдений "O1" с 12 сентября 2015 г. по 19 января 2016 г. с помощью новых модернизированных интерферометров LIGO, расположенных в Хэнфорде (штат Вашингтон) и Ливингстоне (штат Луизиана). В течение сеанса наблюдений O1 и идущего в настоящее время сеанса O2 было уверенно зарегистрировано три гравитационно-волновых события от сливающихся двойных чёрных дыр звёздной массы. Четвёртое событие-кандидат также, вероятно, связано со сливающейся двойной системой из чёрных дыр. Из формы гравитационно-волнового сигнала удаётся оценить астрофизические параметры сливающихся двойных систем и чёрной дыры, образующейся после слияния компонент. Первое детектирование гравитационных волн подтверждает существование двойных чёрных дыр и имеет далеко идущие последствия для астрофизики, делая гравитационные волны мощным инструментом для изучения Вселенной.

Красненко Н.П., Кузьмин А.А., Раков А.С., Раков Д.С., Шеин И.Ю. «Исследование параметров сдвоенной антенной системы на основе мощных акустических антенных решеток» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 148 (2017)

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований характеристик антенной системы, состоящей из двух мощных излучающих акустических антенных решеток с уровнем звукового давления до 155 дБ. Дается методика расчетов и исследований. Приводятся результаты исследований уровня звукового давления и характеристик направленности антенной системы.

Красненко Н.П., Буркатовская Ю.Б., Раков А.С., Раков Д.С., Шаманаева Л.Г. «[Распространение] акустического излучения вдоль приземных горизонтальных трасс в движущейся турбулентной поглощающей и рассеивающей атмосфере» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 141-142 (2017)

При распространении акустического излучения вдоль горизонтальных трасс в атмосфере, происходит его поглощение, обусловленное вязкостью и теплопроводностью воздуха и молекулярным релаксационным поглощением, рассеяние на флуктуациях температуры и скорости ветра, и рефракция на градиентах температуры и скорости ветра. В зависимости от атмосферных условий, вклад многократного рассеяния в сигнал, принимаемый детектором, может составлять от 10 до 70% и более. Для приземных трасс распространения, большое влияние оказывают также эффекты отражения излучения земной поверхностью. В докладе представлены результаты статистического моделирования процесса распространения монохроматического акустического излучения от источника до приемника с учетом вклада многократного рассеяния, рефракции звука, и отражения поверхностью земли для различных моделей атмосферы в зависимости от частоты звука, импедансных свойств земной поверхности, длины трассы распространения, и высот расположения источника и приемника. Расчет проводился методом Монте-Карло с использованием алгоритма локальной оценки по разработанной авторами программе. Проведено сравнение результатов экспериментальных исследований и аналитических расчетов с использованием модели импеданса ДеланиБэзли. Показано удовлетворительное согласие результатов.

Красненко Н.П., Кузьмин А.А., Раков А.С., Раков Д.С., Шеин И.Ю. «Исследование параметров сдвоенной антенной системы на основе мощных акустических антенных решеток» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 148 (2017)

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований характеристик антенной системы, состоящей из двух мощных излучающих акустических антенных решеток с уровнем звукового давления до 155 дБ. Дается методика расчетов и исследований. Приводятся результаты исследований уровня звукового давления и характеристик направленности антенной системы.

Красненко Н.П., Буркатовская Ю.Б., Раков А.С., Раков Д.С., Шаманаева Л.Г. «[Распространение] акустического излучения вдоль приземных горизонтальных трасс в движущейся турбулентной поглощающей и рассеивающей атмосфере» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 141-142 (2017)

При распространении акустического излучения вдоль горизонтальных трасс в атмосфере, происходит его поглощение, обусловленное вязкостью и теплопроводностью воздуха и молекулярным релаксационным поглощением, рассеяние на флуктуациях температуры и скорости ветра, и рефракция на градиентах температуры и скорости ветра. В зависимости от атмосферных условий, вклад многократного рассеяния в сигнал, принимаемый детектором, может составлять от 10 до 70% и более. Для приземных трасс распространения, большое влияние оказывают также эффекты отражения излучения земной поверхностью. В докладе представлены результаты статистического моделирования процесса распространения монохроматического акустического излучения от источника до приемника с учетом вклада многократного рассеяния, рефракции звука, и отражения поверхностью земли для различных моделей атмосферы в зависимости от частоты звука, импедансных свойств земной поверхности, длины трассы распространения, и высот расположения источника и приемника. Расчет проводился методом Монте-Карло с использованием алгоритма локальной оценки по разработанной авторами программе. Проведено сравнение результатов экспериментальных исследований и аналитических расчетов с использованием модели импеданса ДеланиБэзли. Показано удовлетворительное согласие результатов.

Мачихин А.С., Пожар В.Э., Польщикова О.В., Рамазанова А.Г. «Получение спектральных голографических изображений прозрачных объектов на основе акустооптической фильтрации излучения в интерферометре Маха–Цендера» Труды школы-семинара “Волны-2015”. Секция “Спектроскопия, диагностика и томография”, с. 85-86 (2015)

В настоящее время в биомедицине, научных исследованиях и неразрушающем контроле находит широкое применение цифровая голография (ЦГ). Ее используют для восстановления микрорельфа, анализа фазовой структуры, выявления внутренних напряжений и решения многих других задач. Цифровая голограмма содержит полную информацию о трехмерном распределении оптического поля объектной волны в виде интерференционных полос, образующихся при ее суперпозиции с известной опорной волной. Поэтому из зарегистрированного цифрового изображения численными методами возможно восстановить информацию об амплитуде и фазе объектной волны. Многоволновая ЦГ, позволяющая получать набор цифровых голограмм на нескольких длинах волн, дает возможность получать дополнительную информацию об исследуемом объекте за счет спектрального контраста его элементов, обладающих различными физико-химическими свойствами. При этом наибольший интерес представляют методы регистрации спектральных голографических изображений, где перестройка по спектру могла бы осуществляться почти непрерывно в некотором диапазоне длин волн. В настоящей работе представлена схема для получения спектральных цифровых голограмм «на пропускание», которая может быть использована для анализа оптически прозрачных объектов в произвольных узких спектральных интервалах. В основе реализованной схемы лежит схема интерферометра Маха–Цендера (ИМЦ)

Мачихин А.С., Польщикова О.В., Рамазанова А.Г. «Цифровая голографическая интерферометрия с непрерывной акустооптической перестройкой по спектру» Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 8-я междунар. конф., 21–23 сент. 2015 г., Суздаль, Россия. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 239-241 (2015)

Digital holography is an efficient technique used in a variety of nondestructive testing applications both in scientific and industrial research. Multispectral digital holography is beneficial in many ways. Wavelength tuning can help enhance the resolution of reconstructed field’s amplitude and phase. The right choice of working wavelength can increase spectral contrast of visualized features. Color digital holography is currently presented mainly by works in which three coherent light sources (e.g., red, green and blue lasers) are used. However, arbitrary wavelength selection from a broadband spectrum is often needed. We propose a method and scheme for digital holographic imaging of transparent amplitude-phase objects in arbitrary spectral regions. The optical scheme is based on Mach–Zehnder interferometer with use of acousto-optic filtration of broadband light. Digital holograms of test charts and biological objects are presented.

Хохлов Д.Д., Мачихин А.С., Батшев В.И., Рамазанова А.Г., Пичугина Ю.В. «Гиперспектральная эндоскопия на основе акустооптической фильтрации излучения» Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 10-я междунар. конф., 1–4 окт. 2017 г., Суздаль, Россия. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 265-266 (2017)

Эндоскопия является основным методом неразрушающего контроля труднодоступных объектов. Для получения дополнительной информации о свойствах наблюдаемых объектов и их классификации исследуют спектральные их свойства. Рассмотрен один из подходов к созданию гиперспектральных эндоскопических приборов – на основе акустооптической мнохроматизации излучения. Представлены схемы таких устройств с применением перестраиваемого акустооптического фильтра в канале подсветки и приёмном канале оптических эндоскопов. Описаны возможности применения данного подхода для видеоэндоскопических зондов.

Расковская И.Л. «О принципиальной возможности создания лазерного эталона локального акустического давления в жидкости» Письма в ЖЭТФ, 106, № 2, с. 119-122 (2017)

Исследована возможность установления однозначной связи между значением амплитуды локального акустического давления в жидкости и параметрами лазерного излучения, рассеянного на микрочастицах, находящихся в данной области. Принципиальная трудность задачи, которую не удавалось преодолеть в предшествующих работах, обусловлена неконтролируемым фазовым набегом зондирующих лазерных пучков даже в простейшем случае гармонической акустической волны. Показано, что учет нелинейных составляющих фазового набега позволяет однозначно выразить амплитуду локального избыточного давления в области интерференции двух пересекающихся лазерных пучков через параметры среды и параметры рассеянного излучения, что свидетельствует о принципиальной возможности создания лазерного эталона акустического давления в жидкости.

Верболоз Е.И., Распопов Д.С., Соковнин Е.Л. «Пищевые белково-жировые эмульсии, обработанные ультразвуком и пульсирующим магнитным полем» Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 79, № 1, с. 34-39 (2017)

Для выпечки хлебобулочных изделий в целях экономии жиров применяются различные виды жиро-водных и белково-жировых эмульсий, которые используются в качестве ингредиентов в изделия и для защиты металлических форм от пригорания. Обычно эмульсии приготавливают на хлебопекарных предприятиях по ГОСТ Р 51785-2001, предусматривающему механическое взбивание ингредиентов. Авторами предложен и исследован способ получения более стойких пищевых белково-жировых эмульсий с применением ультразвукового излучателя с жестко закрепленными неодимовыми магнитами на его концентраторе. В качестве ингредиентов применены разбавленная водой творожная сыворотка, нерафинированное подсолнечное масло и подсолнечные фосфатиды. Соотношение творожной сыворотки и воды 1:7. Физические эффекты ультразвука и пульсирующего с его частотой поля магнитов в контактирующем слое диспергируемых жидких ингредиентов повысили вязкость и дисперсность белково-жировых эмульсий. Экспериментально подтверждена гипотеза повышения устойчивости и стерильности белково-жировой эмульсии путем подбора параметров магнитного поля и мощности ультразвукового излучателя. Микроскопический анализ показывает высокую степень однородности эмульсии при времени обработки 3–4 минуты и интенсивности ультразвука 2 Вт/см², что энергетически выгодно. Обнаружен синергизм влияния физических воздействий ультразвука и магнитного поля на прочность и устойчивость эмульсии к механическим и температурным воздействиям, а также бактерицидный эффект, пролонгирующий сроки использования продукта. Изготовление эмульсий по заявленному способу с использованием ультразвука и магнитного поля постоянных неодимовых магнитов сокращает количество вводимых компонентов-эмульгаторов в 3–4 раза или вовсе исключает их применение. Существующие пьезоэлектрические ультразвуковые установки, как и неодимовые магниты имеют малые размеры и низкое энергопотребление, легко встраиваемые в линию непрерывного приготовления эмульсии для хлебопекарных производств. Такие эмульсии менее требовательны в хранении и транспортировке.

Расторгуев А.С., Уткин Н.Д., Чумак О.В. «Эффекты кратности звездных сближений и коэффициенты диффузии в локально-однородной трехмерной звездной среде: устранение классической расходимости» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 43, № 8, с. 591-600 (2017)

Впервые использован для прямого расчета коэффициентов диффузии в фазовом пространстве звездной системы введенный Агекяном λ-фактор, учитывающий эффект кратности звездных сближений с большими прицельными параметрами. Простые оценки показали, что кумулятивный эффект – суммарный вклад далеких сближений в изменение скорости пробной звезды – с учетом кратности звездных сближений является конечным, и логарифмическая расходимость, присущая классическому описанию диффузии, устраняется, как было показано ранее Кандрупом с использованием другого, более сложного подхода. В этом случае выражения для коэффициентов диффузии, как и в классическом описании, содержат логарифм отношения двух независимых величин: среднего межчастичного расстояния и прицельного параметра тесного сближения. Однако физический смысл этого логарифмического множителя радикально меняется: он отражает не расходимость, а наличие двух характерных масштабов, присущих звездной среде.

Ребров И., Гамируллин М. «Экспериментальное исследование плазменных актуаторов» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014)

Проведены экспериментальные исследования набора электрогазодинамических исполнительных элементов, функционирующих на основе приповерхностного диэлектрического барьерного разряда (ДБР-актуаторов). Мультиактуаторные системы могут использоваться для управления пограничным слоем на протяженных аэродинамических поверхностях, в частности, для управления ламинарно-турбулентным переходом на стреловидном крыле. С целью миниатюризации системы ДБР-актуаторов и повышения ее эффективности в ЦАГИ предложена упрощенная трехэлектродная схема с промежуточными экранирующими электродами и общим для всех актуаторов сплошным ускоряющим электродом. Для проверки работоспособности предложенной схемы выполнены экспериментальные исследования на модели с девятью последовательно расположенными актуаторами в отсутствие внешнего обтекания. С помощью насадка полного давления проведены измерения индуцируемой актуаторами скорости воздуха. На рис. 2 показаны распределения скорости вдоль поверхности модели, измеренные на расстоянии 0.6 мм от поверхности при амплитуде высоковольтных импульсов, подаваемых на внешние и экранирующие электроды 4.2 кВ. На основе интегрального метода импульсов оценена объемная сила, создаваемая рассмотренным набором актуаторов. Предложен простой метод оценки средней электрической мощности, потребляемой актуаторами. Для экспериментального исследования и оптимизациии предложенной схемы ДБР-актуаторов в Институте электрофизики и электроэнергетики РАН создан уникальный высокочастотный генератор высоковольтных импульсов с различными формами нарастания и спада напряжения, в частности, отвечающий требованиям получения максимальной длины скользящего разряда, что позволяет покрывать значительную площадь поверхности крыла, закрылка или щитка. Для измерения необходимых характеристик разрабатываемой системы ДБР-актуаторов создан экспериментальный комплекс по исследованию скоростных характеристик воздушного потока, индуцируемого актуаторами, который состоит из микро-прецизионнного подвижного анемометра, счетчика ионов, пирометра для измерения температуры электродов и диэлектрической поверхности, программного обеспечения для сбора, хранения данных и их обработки в режиме реального времени. Решена задача математического моделирования электрогидродинамического потока, поддерживаемого ДБР, в которой рассматривается динамика распространения заряженных частиц в газовой среде, проанализировано распределение пространственного поля скоростей.

Ревизников Д.Л., Способин А.В., Сухарев Т.Ю. «Численное моделирование обтекания затупленного тела сверхзвуковым полидисперсным потоком» Теплофизика высоких температур, 55, № 3, с. 418-425 (2017)

Работа посвящена моделированию обтекания затупленных тел сверхзвуковыми потоками, содержащими твердые частицы полидисперсного состава. Рассматривается вариант широко распространенного на практике двухпараметрического гамма-распределения частиц по размерам. С целью учета межчастичных столкновений и взаимодействия частиц с обтекаемой поверхностью используется прямое численное моделирование столкновительной динамики дисперсной фазы. Исследуются локальные распределения частиц по размерам вблизи обтекаемой поверхности. Анализируется экранирующий эффект, обусловленный взаимодействием набегающих и отраженных от поверхности частиц. Отмечается, что поток энергии полидисперсной примеси к обтекаемой поверхности может быть с достаточной точностью представлен эквивалентным воздействием монодисперсной примеси.

Исакова П.Б., Жилкин А.Г., Бисикало Д.В., Семена А.Н., Ревнивцев М.Г. «Особенности аккреции в системе EX Hydrae: результаты численного моделирования» Астрономический журнал, 94, № 7, с. 566-579 (2017)

Разработана двумерная численная модель, в осесимметричном приближении описывающая структуру течения в области магнитосферы белого карлика в системе EX Hya. Результаты численного моделирования показывают, что аккреция в системе EX Hya имеет колонковый характер, а формирующиеся при этом аккреционные колонки незамкнуты и имеют форму шторок. Толщина аккреционных шторок слабо зависит от толщины аккреционного диска. Полученные в численных расчетах значения толщины аккреционных шторок не согласуются с наблюдаемыми значениями. Сделан вывод о том, что основной причиной формирования толстых аккреционных шторок в используемой модели является предположение о полном проникновении магнитного поля звезды в плазму диска. Анализ на основе простых оценок показывает, что идея о диамагнитном диске, полностью или частично экранирующем магнитное поле звезды, может оказаться более привлекательной для объяснения наблюдаемых особенностей аккреции в EX Hya.

Семена А.Н., Ревнивцев М.Г., Ларченкова Т.И., Лутовинов А.А. «Моделирование высокочастотной переменности в рентгеновских двойных системах с черными дырами» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 43, № 10, с. 749-762 (2017)

Рассмотрены свойства апериодической переменности светимости рентгеновских двойных систем с черными дырами. Проведено моделирование спектров мощности переменности светимости плоского аккреционного диска, являющегося источником излучения со степенным энергетическим спектром. Полученный спектр мощности на низких частотах имеет вид степенного закона с наклоном и завалом на частоте, соответствующей характерной частоте формирования возмущений на внутреннем крае диска; на более высоких частотах спектр имеет сложную форму. Показано, что из-за возникающих задержек прихода фотонов из разных частей диска, в том числе и вследствие релятивистских эффектов, высокочастотная переменность светимости оказывается подавлена. Наличие азимутальных возмущений темпа аккреции в диске и неоднородность поверхностной яркости диска в картинной плоскости наблюдателя, вызванная релятивистскими эффектами, приводят к появлению дополнительной компоненты переменности на частотах порядка 200 Гц.

Корниенко В.Н., Привезенцев А.П., Ревякин А.А. «Кооперативное излучение ансамбля стохастических осцилляторов» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 2. "Нелинейная динамика", с. 33-35 (2006)

Проклов В.В., Резвов Ю.Г «Формирование многополосной функции пропускания c высокой спектральной плотностью на базе многочастотной акустооптической дифракции» Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 10-я междунар. конф., 1–4 окт. 2017 г., Суздаль, Россия. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 256-259 (2017)

Проведен анализ формирования оптической многоканальной функции пропускания с высокой спектральной плотностью размещения каналов, вплоть до частичного пересечения боковых лепестков соседних каналов. Приведены результаты моделирования работы широкоугольного неколлинеарного акустооптического многоканального фильтра на основе кристалла парателлурита (TeO₂). Показано, что при усреднении потока мощности дифрагированного света в течение времени, большего определенной величины, формируется стационарная функция пропускания, которая обнаруживает по сравнению с одночастотной функцией новые особенности в части максимально достижимой эффективность дифракции для отдельных каналов и изменения функции межканального взаимодействия. Выполнена компьютерная верификация, результаты которой показали удовлетворительное соответствие с данными проведенных ранее экспериментов.

Кириллов А.Г., Рейман А.М. «Экспертная система диагностики ожирения и функционального тонуса организма БодиСоник» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 137 (2017)

Представлены результаты разработки специализированного ультразвукового прибора для поиска и измерения глубины залегания сильно отражающих структур в мягких тканях (границ раздела жировых и мышечных слоев тела) и программного обеспечения, формирующего экспертную систему для оценки степени ожирения и функционального тонуса организма.

Кириллов А.Г., Рейман А.М. «Экспертная система диагностики ожирения и функционального тонуса организма «БодиСоник»» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Представлены результаты разработки специализированного ультразвукового прибора для поиска и измерения глубины залегания сильно отражающих структур в мягких тканях (границ раздела жировых и мышечных слоев тела) и программного обеспечения, формирующего экспертную систему для оценки степени ожирения и функционального тонуса организма.

Кириллов А.Г., Рейман А.М., Циберев А.В. «Акустические доплеровские измерители течений (профилометры) и спектров поверхностного волнения» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 102 (2017)

Представлены результаты разработки специализированных ультразвуковых приборов для исследования профилей течений в природных объектах, профилей дна и поверхностного ветрового волнения для решения задач гидрофизики и гидрометеорологического мониторинга окружающей среды. Ключевые слова: течение жидкости, доплеровские

Решетняк М.Ю. «Анизотропия гидродинамической и токовой спиральностей» Астрономический журнал, 94, № 9, с. 770-777 (2017)

На примере трехмерной модели тепловой конвекции и динамо в плоском вращающемся, подогреваемом снизу слое рассмотрено поведение средней гидродинамической и токовой спиральностей. Показано, что несмотря на наличие силы тяжести и вращения, вносящих анизотропию в систему, компоненты спиральностей, определенные по тангенциальным и нормальным к границе компонентам полей, имеют близкие значения. Продемонстрировано существование эффекта разделения по масштабам, когда токовая спиральность имеет разный знак на разных пространственных масштабах. Приведены оценки количества областей (∼43–45% от общего числа), где знак спиральностей не совпадает со знаком ее среднего значения в этой области. Данные оценки актуальны для интерпретации наблюдений по солнечной активности и анализа свойств вращающейся магнитогидродинамической турбулентности.

Решетова А.И., Поплавская Т.В. «Численное исследование развития возмущений на пластине в гиперзвуковом потоке смеси колебательно-возбужденных газов» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 2, с. 11-19 (2017)

Рассмотрена задача развития возмущений в гиперзвуковом вязком ударном слое на плоской пластине в потоке смеси колебательно-возбужденного углекислого газа и азота на базе решения двумерных нестационарных уравнений Навье–Стокса. При моделировании термической неравновесности с помощью двухтемпературной модели релаксационных течений учитывалось два канала колебательной релаксации молекул СО₂ при столкновениях их с молекулами СО₂ и при столкновениях с молекулами N₂. В работе представлены данные по динамике развития возмущений на поверхности пластины в широком диапазоне определяющих параметров (угол атаки 5–20°, содержание СО₂ в смеси, температура торможения T₀=2 000–4 000 К).

Логгинов А.С., Ржанов А.Г., Скоров Д.В. «Автомодуляция излучения в полупроводниковых лазерах с вертикальным резонатором» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 2. "Нелинейная динамика", с. 27-29 (2006)

Драчёв К.А., Римлянд В.И. «Измерения акустических параметров с использованием радиоимпульса» Измерительная техника, № 6, с. 60-64 (2017)

Рассмотрены погрешности измерений акустических параметров при ультразвуковом контроле металлических труб с использованием возбуждающего сигнала в виде радиоимпульса.

Римская-Корсакова Л.К., Сухорученко М.Н. «Маскировка импульсов импульсными последовательностями у слушателей с нормальным слухом и возрастными нарушениями» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 132 (2017)

Измерены пороги маскировки тестовых импульсов при разных задержках между тестовым импульсом и помехой. Помехой был либо одиночный импульс, либо последовательность, состоящая из 8 импульсов, разделенных межимпульсным интервалом Т (40–120 мс). Центральные частоты и полосы тестовых импульсов и импульсов помех были равны 4 кГц и 200 Гц, соотвествонно. Интенсивность импульсов помех достигала 60 дБ над индивидуальным порогом слышимости (ИПС). Переменным параметром была задержка тестового импульса D относительно начала или конца помехи. За порог принимали минимально обнаруживаемую интенсивность тестового импульса. Помехи разных видов, опережающие тестовые импульсы, вызывали классическую маскировку, т.е. уменьшение порогов при увеличении D. Такую же маскировку вызывал одиночный импульс помехи, следовавший за тестовым импульсом. Однако если помехой была последовательность импульсов, и если Т=D, то пороги достигали значений, превышающие интенсивность импульсов помехи. Чтобы найти объяснения наблюдаемым явлениям, оценивали комплементарные характеристики реакции ансамбля моделей волокон слухового нерва (ВСН) такие, как распределение моментов появления спайков во времени и распределение межспайковых интервалов. Оказалось, что учет свойств последнего распределения позволял объяснить наблюдаемые особенности поведения порогов обратной маскировки.

Перов Д.В., Ринкевич А.Б., Немытова О.В. «Оценка геометрических и акустических параметров тонкостенных объектов с использованием волн Лэмба» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Предложен алгоритм локализации дефектов в тонкостенных объектах на основе анализа дисперсионных характеристик волн Лэмба. Показано, что использование методики определения мгновенной частоты сигнала с использованием вейвлетного преобразования позволяет восстановить протяженные участки зависимостей времени групповой задержки от частоты для различных мод волн Лэмба. Дополнительным преимуществом предлагаемого метода является его высокая помехоустойчивость.

Перов Д.В., Ринкевич А.Б., Немытова О.В. «Оценка геометрических и акустических параметров тонкостенных объектов с использованием волн Лэмба» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 64 (2017)

Предложен алгоритм локализации дефектов в тонкостенных объектах на основе анализа дисперсионных характеристик волн Лэмба. Показано, что использование методики определения мгновенной частоты сигнала с использованием вейвлетного преобразования позволяет восстановить протяженные участки зависимостей времени групповой задержки от частоты для различных мод волн Лэмба. Дополнительным преимуществом предлагаемого метода является его высокая помехоустойчивость.

Хилько А.И., Сидоровская Н., Рихтер К. «Теоретическое и экспериментальное исследование структуры техногенных гидроакустических шумов и прогноз их негативного воздействия на экосферу в мелком море» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 88 (2017)

Исследована структура техногенных гидроакустических шумов в мелком море. Показано, в частности, что от мощных импульсных сейсмоакустических источников, используемых для зондирования морского дна, на достаточно больших дистанциях формируются неоднородные нестационарные шумовые поля, структура и интенсивность которых зависят от строения волновода, структуры морского дна и ветрового волнения. Проведены измерения такого рода импульсных шумов в Мексиканском заливе и Баренцевом море. Выполнены оценки областей негативного воздействия на экосферу в мелководных районах океана и окраинных морей.

Рицци Лоренцо «Полезные идеи акустики» Install-Pro, № 4, http://www.install-pro.ru/archive/034/70.shtml (2005)

Представлены некоторые основные концепции физической акустики, которые важны для всего мира студий звукозаписи, реализованные в виде ответов на вопросы: Почему необходимо обрабатывать внутренние поверхности стен студии с помощью акустических материалов? На каких уровнях громкости нужно работать? Почему так важна звуковая изоляция вещательной студии? Что представляет собой концепция «плавающей комнаты»?

Рицци Лоренцо «Полезные идеи акустики» Install-Pro, № 5, http://www.install-pro.ru/archive/035/50.shtml (2005)

Представлены некоторые основные концепции физической акустики, которые важны для всего мира студий звукозаписи, реализованные в виде ответов на вопросы: Как добиться максимально лучшего стереофонического мониторинга от студийных мониторов? Каким должен быть уровень фонового шума в студии? Что такое боковая передача? Подходит ли минеральная вата для звукоизоляции?

Рицци Лоренцо «Полезные идеи акустики» Install-Pro, № 6, http://www.install-pro.ru/archive/036/48.shtml (2005)

Обсуждаются концепции акустики, полезные для вещательных, монтажных и звукозаписывающих студий, а также других комнат средних и малых размеров, где ведется работа с музыкой. Рассматриваемые темы: Что такое реверберация? Хорошо ли полностью покрывать все поверхности комнаты звукопоглощающими материалами? Какая комната в студии должна быть больше по размеру – контрольная или комната для записи? Возникают ли проблемы при эквализации треков, когда одновременно записывается много партий? Играет ли в вышеописанной проблеме значимую роль акустический характер комнаты?

Родимов Г.А., Папшев В.А., Батищева О.М. «Оборудование и методика определения влияния ультразвука на механические характеристики сборочных соединений» Труды международного симпозиума "Надежность и качество", № 2, с. 224-225 (2017)

Разработаны методики и оборудование для исследования контактного взаимодействия поверхностей деталей при ультразвуковой сборке, позволившее моделировать ультразвуковое трение и изнашивание в широком диапазоне скоростей относительного перемещения, удельных давлений и ультразвуковых параметров

Иваненков А.С., Родионов А.А. «Сравнительный анализ методов оценки числа источников звука в помещении при выделении сигнала с помощью решетки микрофонов» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 76 (2017)

Рассматривается задача оценки числа источников звука в узкой полосе частот по реализации, принятой решеткой микрофонов. В теории адаптивных антенных решеток (АР) оценка числа источников сигнала используется для правильного разделения шумового и сигнального подпространств при формировании диаграммы направленности на полезный источник. В частности, задача оценки числа источников возникает при оценке временной формы речевого сигнала, принимаемого на фоне помех. Применительно к данной задаче в работе рассмотрены классические методы определения числа источников, содержащихся в принятой выборке, основанные на информационном критерии Акаике (AIC) и критерии минимальной длины описания (MDL). Также, в работе предложен метод оценки числа источников, основанный на критерии отношения правдоподобия. Функции правдоподобия в данном случае выводятся с использованием предложенной ранее модели корреляционной матрицы сигнала, содержащей матрицу неполного ранга. Численное моделирование и экспериментальная апробация показали более высокую эффективность предложенного метода по сравнению с классическими критериями.

Родионов А.А., Савельев Н.В. «Исследование возможности обнаружения локального возмущения профиля скорости звука в мелком море для разных моделей полезного сигнала» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 103 (2017)

Рассматривается задача обнаружения локального возмущения в профиле скорости звука в мелком море. Обнаружение основано на регистрации акустического сигнала, который создается излучающей системой и проходит через данное возмущение, расположенное на трассе распространения звука. В качестве приемной системы используется вертикальная антенная решетка. В работе рассмотрено две модели принимаемого сигнала, различающиеся степенью временной когерентности полезного компонента. Задача обнаружения решается с помощью метода, основанного на критерии отношения правдоподобия (при этом считается, что в принятом сигнале присутствует аддитивный гауссов шум). Для разных моделей сигнала приведены результаты исследования характеристик обнаружения локального возмущения в зависимости от различных параметров задачи, таких как размеры и величина возмущения, отношение сигнал/шум и т.п.

Родионов А.А. «Исследование байесова метода локализации источника звука в волноводе с неточно заданными параметрами» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 95-96 (2017)

Проведена количественная оценка влияния флуктуаций скорости звука на возможность определения положения источника звука с помощью разных методов (оценивателя Бартлетта, метода Кейпона, а также алгоритма, основанного на байесовом подходе). Были рассмотрены два типа флуктуаций: вызванные случайными внутренними волнами, а также случайным отклонением профиля Манка, постоянным на всей трасе распространения. Предполагалось, что полезный сигнал принимается в 6 частотных полосах вертикальной антенной решеткой, состоящей из 16 элементов. Было показано, что наилучшие результаты демонстрирует метод, основанный на байесовом подходе, использующий интегрирование функции правдоподобия методом Монте-Карло по пространству неизвестных параметров и учитывающий различное отношение сигнал/шум в различных частотных полосах.

Родионов А.А., Семенов В.Ю. «Исследование эффективности некогерентного апертурного синтеза в зависимости от типа и длины траектории носителя антенной решетки» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 100 (2017)

Рассматривается задача шумопеленгации источника звука с использованием апертурного синтеза. При этом предполагается, что излучаемый источником сигнал является шумовым (некогерентным во времени). Такой сценарий наиболее интересен с практической точки зрения, поскольку реальные цели имеют в основном непрерывный спектр излучения. Кроме того, предполагалось, что источник сигнала движется с некоторой неизвестной скоростью, что также соответствует реальной ситуации. Предполагалось, что в качестве приемной системы используется две горизонтальные антенные решетки, расположенные по обоим бортам корабля-носителя и состоящими из 32 элементов каждая. Считалось, что на приемную систему помимо шумов моря воздействует также помеха, вызванная работой механизмов внутри корабля-носителя (корабельная помеха), мощность которой значительно превышает мощность полезного сигнала. Апертурный синтез производился за счет аппроксимации измеренной зависимости пеленга источника от времени модельной кривой. Подавление бортовой помехи осуществлялось за счет использования ранее разработанного метода адаптивной шумопеленгации. Было показано, что в зависимости от длины и типа траектории корабля-носителя достигаются различные точности измеренных координат движущегося источника. Наилучшие результаты достигаются для криволинейных траекторий, а также в случае неравномерного движения. Для таких сценариев показана возможность одновременной оценки координат источника в горизонтальной плоскости и двух проекций его скорости.

Хлыбов А.А., Углов А.Л., Родюшкин В.М. «Оценка механических напряжений в элементах конструкций с помощью поверхностных волн Рэлея, генерируемых электромагнитоакустическими преобразователями» Вестник научно-технического развития, № 8, с. 29-39 (2017)

Продемонстрирована возможность контроля механических напряжений с помощью поверхностных волн, возбуждаемых и принимаемых электромагнитоакустическим преобразователем (ЭМАП).

Рожков А.Ф., Иншаков И. «Сравнительный анализ использования различных источников света при визуализации оптекания моделей в аэродинамических трубах» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014)

Аврорин А.Д., Аврорин А.В., Айнутдинов В.М., Баннаш Р., Белолаптиков И.А., Бруданин В.Б., Буднев Н.М., Данильченко И.А., Демидов С.В., Домогацкий Г.В., Дорошенко А.А., Дворницкий Р., Дьячок А.Н., Джилкибаев Ж.-А.М., Файт Л., Фиалковский С.В., Гафаров А.Р., Гапоненко К.В., Голубков К.В., Гресс Т.И., Хонц З., Кебкал К.Г., Кебкал О.Г., Конищев К.В., Коробченко А.В., Кошечкин А.П., Кошель Ф.К., Кожин А.В., Кулепов В.Ф., Кулешов Д.А., Миленин М.В., Миргазов Р.А., Осипова Э.А., Панфилов А.И., Паньков Л.В., Плисковский Е.Н., Розанов М.И., Шайбанов Б.А., Шейфлер А.А., Шелепов М.Д., Скурихин А.В., Суворова О.В., Таболенко В.А., Таращинский Б.А., Яковлев С.А., Загородников А.В., Зурбанов В.Л. «Ограничения Байкальского нейтринного телескопа НТ200 на сечения аннигиляции темной материи в карликовых сфероидальных галактиках и в галактике Большое Магелланово Облако» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 152, № 1, с. 97-109 (2017)

Проведен анализ нейтринных событий, зарегистрированных в глубоководном нейтринном эксперименте НТ200 в озере Байкал за пять лет наблюдений в направлении на темные карликовые галактики южной полусферы (dSphs) и на Большое Магелланово Облако (LMC). Этим анализом завершается цикл работ по данным НТ200 в поиске сигнала от аннигиляции темной материи в астрофизических объектах. Не обнаружено какого-либо значимого превышения в числе наблюдаемых событий относительно ожидаемого фона от атмосферных нейтрино во всех тестируемых направлениях – в двадцати двух галактиках dSphs и в галактике LMC. Для ансамбля из пяти отобранных карликовых галактик проведен комбинированный анализ данных методом максимального правдоподобия. Получено соответствие наблюдения нулевой гипотезе о присутствии только фоновых событий и установлены верхние пределы на 90% д.у. для сечений аннигиляции частиц темной материи с массой от 30 ГэВ до 10 ТэВ в нескольких каналах аннигиляции как в комбинированном анализе отобранного набора галактик, так и в анализе в направлении LMC. Наиболее сильные ограничения на уровне 7·10^–21 см³/с были получены для направления на галактику LMC в канале аннигиляции в пару нейтрино

Киселев Ал.С., Киселев Ан.С., Высотина Н.В., Розанов Н.Н., Семенов В.Е., Смирнов В.А. «О предельно коротких диссипативных солитонах» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 11-13 (2006)

Предельно короткие импульсы оптического излучения представляют значительный интерес ввиду широких возможностей приложения. Основная часть исследований формирования и свойств таких импульсов отвечают случаю прозрачных нелинейно-оптических сред. Моделью для исследований обычно служит двухуровневая система, для которой пренебрегается эффектами релаксации. Однако, на больших трассах эффект релаксации накапливается и приводит к заметным потерям излучения. Эти потери можно скомпенсировать введением усиливающей среды. В работе [Н.В. Высотина, Н.Н. Розанов, В.Е. Семенов // Письма в ЖЭТФ. 2006. Т. 83. С. 337] показано, что для устойчивости солитона двухуровневая схема пассивных атомов недостаточна, но такие солитоны реализуются для трехуровневой схемы. Задачей данного доклада служит, во-первых, анализ серии солитонов и их устойчивости для трехуровневой схемы, и, во-вторых, исследование подобных солитонов в случае многоуровневых пассивных атомов.

Игнатьев А.Н., Кропоткина Е.П., Пирогов Ю.А., Розанов С.Б., Соломонов С.В. «Результаты исследований вертикального распределения озона над Москвой на миллиметровых волнах» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 7. “Спектроскопия, диагностика и томография неоднородных сред”, с. 10-12 (2006)

Колтун Л.О., Ройзман В.П., Яновицкий О.К. «Исследование влияния вибраций на работу функциональных плат РЕА» Вестник Хмельницкого государственного университета. Технические науки (Вiсник Хмельницького нацiонального унiверситету. Технiчнi науки), № 1, с. 64-71 (2015)

Исследовалось влияние вибраций на функциональные платы. Расчетными и экспериментальными методами определялись собственные частоты колебаний для нахождения резонансов, чтобы избегать работы аппаратуры в этих режимах.

Кияева О.В., Романенко Л.Г., Жучков Р.Я. «Новые орбиты широких визуально-двойных звезд» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 43, № 5, с. 354-369 (2017)

На основе фотографических и ПЗС-наблюдений на Пулковском 26-дюймовом рефракторе, наблюдений лучевых скоростей на 1.5-м телескопе КФУ РТТ-150 (Турецкая национальная обсерватория ТЮБИТАК) и высокоточных наблюдений, опубликованных в каталоге WDS, методом параметров видимого движения получены орбиты 10 широких визуально-двойных звезд. Определена ориентация орбит в галактической системе координат. Для внешней пары кратной звезды HIP 12780 вычислено семейство орбит с минимальным периодом P=4634 года. Два равноценных решения с одинаковым периодом получены для звезд HIP 50 (P=949 лет) и HIP 66195 (P=3237 лет). Однозначно определены орбиты шести звезд: HIP 12777 (P=3327 лет), HIP 15058 (P=420 лет), HIP 33287 (P=1090 лет), HIP 48429 (P=1066 лет), HIP 69751 (P=957 лет), HIP 73846 (P=1348 лет). Орбита звезды HIP 55068 ориентирована перпендикулярно картинной плоскости, P>1000 лет. У звезды HIP 48429 подозревается невидимый спутник.

Романишин Р.И., Иваницкий Я.Л., Кошевой В.В., Штаюра С.Т, Романишин И.М., Мокрый О.М., Семак П.М. «Ультразвуковой метод оценки рассеянной поврежденности материала на основе возвратно-рассеянного сигнала» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 2, с. 42-49 (2017)

Предложен неразрушающий метод оценки рассеянной поврежденности в объеме материала на основе регистрации возвратно-рассеянного ультразвукового сигнала в виде А-скана. Изложены информационные технологии обработки возвратно-рассеянного сигнала и результаты экспериментальной апробации на образцах с разной степенью водной поврежденности.

Романишин Р.И., Иваницкий Я.Л., Кошевой В.В., Штаюра С.Т, Романишин И.М., Мокрый О.М., Семак П.М. «Ультразвуковой метод оценки рассеянной поврежденности материала на основе возвратно-рассеянного сигнала» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 2, с. 42-49 (2017)

Предложен неразрушающий метод оценки рассеянной поврежденности в объеме материала на основе регистрации возвратно-рассеянного ультразвукового сигнала в виде А-скана. Изложены информационные технологии обработки возвратно-рассеянного сигнала и результаты экспериментальной апробации на образцах с разной степенью водной поврежденности.

Романов О.Г. «Бифуркация нарушения симметрии и формирование оптических структур в нелинейных интерферометрах» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 56-58 (2006)

Излагается общий подход к анализу процессов многоволнового взаимодействия световых пучков в чистых органических жидкостях в условиях проявления нелинейностей высших порядков за счет нелинейного характера теплового механизма формирования динамических дифракционных решеток. На примере органической жидкости (чистый этиловый спирт) продемонстрированы возможности реализации многоволнового взаимодействия на тепловых решетках за счет нелинейного характера формирования тепловых динамических решеток.

Ормачеа О., Романов О.Г., Толстик А.Л. «Невырожденное четырехволновое взаимодействие в нелинейном интерферометре Фабри–Перо» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 3. "Когерентная, нелинейная и волоконная оптика", с. 89-91 (2006)

В работе проводится экспериментальное и теоретическое исследование эффективности процессов невырожденного четырехволнового взаимодействия в интерферометре Фабри–Перо, в котором в качестве нелинейной среды используются растворы сложных органических соединений (красители).

Кусюмов А.Н., Батраков А.С., Романова Е.В., Михайлов С.А. «Моделирование акустического излучения несущего винта вертолета на режиме висения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 26-27 (2017)

Задача моделирования генерации и распространения в пространстве шума, создаваемого летательным аппаратом, является важным этапом разработки и сертификации летательного аппарата. При использовании вычислительной аэроакустики, полученные с помощью вычислительной гидромеханики с использованием уравнения распространения акустической волны параметры течения около поверхности летательного аппарата (в ближнем поле) используются затем для оценки уровня акустического воздействия, воспринимаемого удаленным наблюдателем. Для вертолета основными источниками шума в ближнем и дальнем поле являются несущий и рулевой винты. Шум двигателя и фюзеляжа во многих случаях имеют второстепенное значение. Несущий винт вертолета генерирует аэроакустическое излучение как дискретного, так и широкополосного характера. Дискретный (тональный) шум может быть представлен как сумма нескольких компонентов, включая шум вытеснения (толщины) и шум нагружения. Шум вытеснения винта определяется перемещением воздушной массы при вращении лопасти винта и распространяется преимущественно в плоскости диска винта в направлении полета. Понятие шума нагружения относится обычно к неимпульсивному источнику аэроакустического излучения и возникает также вследствие вращения лопасти. На режиме висения шум нагружения доминирует в конической области размером 30–40 градусов ниже плоскости вращения винта. Шумы вытеснения и нагружения моделируются, в частности, с использованием линейной аэродинамической теории, на базе уравнения Williams–Hawkings. В работе рассматривается задача валидации программы для численного решения уравнения W–H (в отличие от полуаналитического подхода, рассмотренного ранее авторами. В качестве объекта моделирования рассматривается несущий винт вертолета UH-1H на режиме висения. Уровень звукового излучения оценивается для различных углов наблюдения.

Ромашко Р.В., Безрук М.Н., Ермолаев С.А., Завестовская И.Н., Кульчин Ю.Н. «Мобильный адаптивный голографический лазерный гидрофон» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 44, № 7, с. 32-39 (2017)

Разработан мобильный адаптивный голографический лазерный гидрофон на основе динамической голограммы, формируемой в фоторефрактивном кристалле. Гидрофон обладает чувствительностью до –163 дБ (отн. 1 В/мкПа) или 8.6·10^–3 рад/Па в диапазоне частот 1–15 кГц. Проведены натурные испытания гидрофона в акватории морской бухты, результаты которых подтвердили эффективность применения измерительных систем на основе адаптивных голографических интерферометров для решения задач регистрации слабых сигналов (акустических, гидроакустических и пр.) во внелабораторных условиях

Каменев О.Т., Кульчин Ю.Н., Петров Ю.С., Ромашко Р.В., Колчинский В.А. «Разработка физических основ низкочастотной акустической томографии на арктическом шельфе волоконно-оптическими сейсмоприемниками» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 38 (2017)

Предложен и экспериментально исследован сейсмоприемник на основе интерферометра Маха–Цендера. Волоконно-оптический многовитковый чувствительный элемент сейсмоприемника обеспечивает высокую чувствительность к виброускорению в диапазоне 1–20 Гц. Стабильность положения рабочей точки интерферометра сейсмоприемника обеспечивается цепью обратной связи. Показано, что пороговая чувствительность сейсмоприемника 10^–7м/с² обеспечивает возможность регистрации слабых сейсмосигналов.

Карзова М.М., Юлдашев П.В., Росницкий П.Б., Хохлова В.А. «Численные подходы к описанию нелинейных ультразвуковых полей медицинских диагностических датчиков» Известия РАН. Серия физическая, 81, № 8, с. 1028-1033 (2017)

Проведено сравнение двух теоретических моделей описания нелинейных фокусированных ультразвуковых полей, создаваемых диагностическим датчиком в виде конвексной решетки. Первая модель основана на использовании трехмерного уравнения Вестервельта и позволяет с высокой точностью описывать полную структуру поля, однако является ресурсоемкой и сложной в реализации с точки зрения численного моделирования. Во второй модели для оценки нелинейных эффектов в фокальной области пучка используется параболическое аксиально-симметричное уравнение Хохлова–Заболотской–Кузнецова (ХЗК), позволяющее в несколько сотен раз сократить время расчетов. Для постановки граничного условия в модели ХЗК определены радиус и фокусное расстояние круглого поршневого излучателя, поле на оси которого в линейном случае максимально точно аппроксимирует структуру реального поля в области фокуса. Показано, что параболическая модель позволяет достаточно точно описать пространственно-временную структуру поля вблизи фокуса на оси диагностического датчика, а также в плоскости электронной фокусировки пучка.

Росницкий П.Б., Гаврилов Л.Р., Сапожников О.А., Высоканов Б.А., Хохлова В.А. «Возможности динамической фокусировки многоэлементных решеток для неинвазивной ультразвуковой хирургии с плотным заполнением поверхности элементами» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 135-136 (2017)

В современной медицине широко используются многоэлементные фазированные решетки для проведения неинвазивных, то есть без прямого хирургического вмешательства, операций по разрушению опухолей внутри тела человека [1]. Решетки состоят из большого количества независимых излучателей: элементов решетки, которые обычно располагаются на сферической оболочке. Варьирование амплитуд и фаз на элементах дает возможность электронного перемещения фокуса в сторону от центра кривизны. Кроме того, при облучении органов, закрытых ребрами, можно отключать некоторые элементы, чтобы избежать перегрева костей во время лечения. Однако отключение элементов ведет к значительной потере общей мощности, излучаемой решеткой, что является недопустимым для реализации метода механического разрушения опухолей (гистотрипсии с кипением), основанного на генерации высокоамплитудных ударных фронтов в фокусе [2]. Общая мощность решетки определяется в основном плотностью заполнения решетки элементами, которая обычно составляет около 60% [3]. Таким образом, основным механизмом увеличения мощности является увеличение поверхностной плотности заполнения Φ≪em>S_излуч/S_общ. Здесь S_излуч – суммарная площадь всех элементов, S_общ – площадь сферической чаши решетки. При этом элементы должны быть расположены по некоторому апериодическому закону во избежание побочных дифракционных эффектов, связанных с образованием решеточных максимумов при динамической фокусировке [4]. В работе предлагается метод апериодического заполнения решетки элементами с плотностью заполнения близкой к 100%. Метод базируется на использовании алгоритма, основанного на мозаике Вороного, который позволяет построить разбиение сферической поверхности решетки на многоугольные ячейки близкой площади [5]. При этом расположение ячеек не периодично и каждая ячейка мозаики (пятиугольник, шестиугольник или семиугольник) является элементом решетки. Несмотря на плотное и апериодическое заполнение, возникает вопрос о размерах области динамической фокусировки предложенной решетки по сравнению с распространенными на практике решетками, состоящими из круглых элементов. Для ответа на этот вопрос, в работе проведены расчеты полей при различных положениях фокуса для двух решеток с одинаковыми геометрическими размерами, площадями элементов и общими площадями излучающей поверхности. Первая из них – 512-элементная решетка со 100% заполнением поверхности элементами в форме ячеек Вороного, а вторая – существующая 256-элементная решетка ультразвуковой хирургии с 50% заполнением поверхности круглыми элементами, расположенными по виткам спирали [6] Численный расчет поля многоэлементных решеток в случае различных положений фокуса занимает значительное время. В связи с этим в работе развит аналитический подход для расчета дальнего поля плоского элемента в формепроизвольного выпуклого многоугольника. При этом поле решетки рассчитывалось как сумма полей всех ее элементов. Проведено сравнение пространственных областей электронного смещения фокуса для двух представленных решеток с учетом побочных эффектов уменьшения амплитуды давления в фокусе и образования решеточных максимумов. 1. Гаврилов Л.Р. Фокусированный ультразвук высокой интенсивности в медицине. М.: Фазис. 2013. 2. Khokhlova T.D., Canney M.S., Khokhlova V.A., Sapozhnikov O.A., Crum L.A., Bailey M.R. Controlled tissue emulsification produced by high intensity focused ultrasound shock waves and millisecond boiling // Journal of the Acoustical Society of America, 2011. V. 130. №. 5. P. 3498-3510. 3. Гаврилов Л.Р., Сапожников О.А., Хохлова В.А. Спиральное расположение элементов двумерных ультразвуковых терапевтических решёток как метод улучшения качества динамической фокусировки и повышения интенсивности в фокусе // Известия РАН. Сер. физическая. 2015. Т. 79, № 10. С. 1386-1392. 4. Ильин С.А., Юлдашев П.В., Хохлова В.А., Гаврилов Л.Р., Росницкий П.Б., Сапожников О.А. Применение аналитического метода для оценки качества акустических полей при электронном перемещении фокуса многоэлементных терапевтических решеток // Акуст. журн. 2015. Т. 61. № 1. С. 57-64. 5. Ries M., de Greef M., Ramaekers P., Moonen C.T. A phased array transducer based on fermat’s spiral // The 15th International Symposium on Therapeutic Ultrasound. 2015. 6. Khokhlova V.A., Yuldashev P.V., Rosnitskiy P.B., Maxwell A.D., Kreider W., Bailey M.R., and Sapozhnikov O.A. Design of HIFU transducers to generate specific nonlinear ultrasound fields // Physics procedia. 2016. V. 87. P. 132-138.

Росницкий П.Б., Высоканов Б.А., Гаврилов Л.Р., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Возможности динамической фокусировки с помощью многоэлементных решеток с плотным заполнением поверхности элементами для использования в неинвазивной ультразвуковой хирургии» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Новые технологии неинвазивной ультразвуковой хирургии, основанные на использовании фазированных решеток и высокоамплитудных нелинейных режимов облучения, требуют обеспечения максимально достижимых интенсивностей ультразвука в фокусе. При заданной апертуре решетки и технических ограничениях на величину интенсивности на ее элементах едва ли не единственной возможностью повышения интенсивности в области фокуса становится максимально плотное расположение элементов на поверхности решетки. В данной работе разработан прототип такой решетки с элементами в виде многоугольников равной площади, со случайным расположением элементов и плотностью заполнения 100% без учета технологического зазора между элементами.

Росницкий П.Б., Гаврилов Л.Р., Юлдашев П.В., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «О возможности применения многоэлементных фазированных решеток для ударно-волнового воздействия на глубокие структуры мозга» Акустический журнал, 63, № 5, с. 489-500 (2017)

Метод неинвазивной ультразвуковой хирургии с использованием многоэлементных фокусирующих фазированных решеток уже успешно применяется для разрушения опухолей и проведения нейрохирургических операций в глубоких структурах мозга человека. В то же время был выявлен ряд недостатков существующих систем, ограничивающих возможности их клинического использования: большие размеры решетки полусферической формы, невозможность ее механического перемещения относительно головы пациента, ограниченная область динамической фокусировки в области центра кривизны решетки и опасность перегрева черепа при тепловом воздействии. В работе исследуется возможность использования решеток с меньшими геометрическими размерами и меньшим углом раскрытия для реализации ударно-волновых режимов теплового и механического (гистотрипсия) воздействия на ткани мозга, что потенциально позволит преодолеть указанные недостатки и расширить возможности транскраниальной ультразвуковой хирургии. Задача рассматривается с учетом существующих на сегодняшний день технических ограничений по интенсивности на элементах решетки.

Россихин А.А. «Использование гармонических методов для расчета тонального шума лопаточных машин» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 250-251 (2017)

Основными источниками тонального шума современных авиационных двигателей являются лопаточные машины – вентилятор, компрессор низкого давления, турбина низкого давления. Среди них наиболее сильным источником шума является вентилятор. Проблема моделирования шума вентиляторов постоянно находится в центре внимания. В то же время, значительные усилия, направленные в последние десятилетия на снижение шума вентилятора, сделали актуальными также вопросы снижения тонального шума турбины низкого давления, и компрессора. Это повышает важность проблемы моделирования акустических характеристик этих турбомашин. Данные лопаточные машины, в отличие от современных вентиляторов, обычно содержат несколько ступеней. Таким образом, в настоящее время существует потребность в методах, которые позволяли бы моделировать тональный шум как одноступенчатых, так и многоступенчатых турбомашин и при этом требовали бы для расчета разумное количество времени и вычислительных ресурсов. Наиболее простой подход к расчету тонального шума турбомашины это прямой нестационарный расчет во всех межлопаточных каналах каждого венца, однако, он является очень затратным по вычислительным ресурсам, в случае если число венцов заметно больше двух. Одним из возможных подходов к ускорению расчета является переход от нестационарного расчета эволюции поля течения во времени к стационарному расчету для заданного набора гармоник. Гармонические методы доказали свою эффективность в применении к расчетам тонального шума вентиляторов, где они позволяют сократить расчетную область ло одного межлопаточного канала на каждый венец. Также в ряде работ, в том числе выполненных автором, было показано, что гармонические методы позволяют провести приближенный расчет тонального шума многоступенчатой турбомашины с приемлемой точностью и вычислительными затратами. При этом расчет в частотной области, как для одноступенчатых, так и для многоступенчатых турбомашин. может проводиться как в линейной, так и в нелинейной постановке. В работе представлены результаты расчетных исследований тонального шума вентиляторов и компрессоров низкого давления, выполненных с использованием гармонических методов. Для проведения расчета использовался программный комплекс ЦИАМ 3DAS. Для всех рассмотренных примеров приведено сравнение с имеющимися экспериментальными данными и с результатами нестационарных расчетов во временной области (в случае если эти результаты есть в наличии). Также гармонические методы позволяют существенно ускорить расчет распространения шума по каналам воздухозаборника и сопла в том случае, если они осесимметричны. В этом случае решение может быть разложено на частотно-азимутальные гармоники, и расчет может быть проведен для каждой такой гармоники на двумерной расчетной области, соответствующей меридиональному сечению исходной трехмерной геометрии. Во многих случаях решение может быть описано с помощью небольшого числа частотно-азимутальных составляющих, поэтому редукция трехмерного решения к набору двумерных может приводить к ускорению акустических расчетов. Описанная методика последние десять лет использовалась в программном комплексе ЦИАМ 3DAS в рамках линейного подхода, однако в данной работе показано, что она может быть легко обобщена на нелинейный случай. Представлено сравнение результатов линейных и нелинейных расчетов в частотной области с помощью описанной методики с результатами прямых нестационарных расчетов распространения шума через сопло и воздухозаборник. Показано, что использование гармонических методов позволяет существенно ускорить расчет при приемлемой точности, как в линейном, так и нелинейном случае

Дружинин Я.М., Милешин В.И., Россихин А.А. «Численное исследование тонального шума биротативных вентиляторов» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 252 (2017)

Одной из предлагаемых компоновочных схем ТРДЦ со сверхвысокой степенью двухконтурности является ТРДД с биротативным вентилятором. Такой вентилятор теоретически может иметь больший КПД, чем однорядный вентилятор. В то же время биротативным вентиляторам свойственен ряд недостатков. В частности для них характерны более высокие уровни шума, чем для аналогичных по характеристикам однорядных вентиляторов. Исследования биротативных вентиляторов в ЦИАМ начались с работ посвященных вентилятору двигателя НК-93. Затем они продолжились в рамках европейской программы VITAL. В рамках программы были разработаны и испытаны в ЦИАМ три модели вентиляторов с высокой степенью двухконтурности m=10. В настоящий момент в ЦИАМ проводятся испытания биротативных вентиляторов в рамках российско-европейского совместного проекта COBRA, который, по сути, является продолжением работ по программе VITAL. В рамках проекта разработаны две модели биротативных вентиляторов со сверхвысокой степенью двухконтурности (>15). В работе описываются выполненные в ЦИАМ расчетные исследования тонального шума модельных биротативных вентиляторов, разработанных в рамках программ VITAL и COBRA для различных режимов работы вентиляторов. Исследования проводились с помощью 3D методики нестационарного расчета взаимодействия венцов, реализованной в программном комплексе ЦИАМ 3DAS. Для исследованных вентиляторов представлено сравнение результатов акустических расчетов (диаграмм направленности в дальнем поле для наиболее интенсивных тонов взаимодействия) с имеющимися экспериментальными данными.

Аксентьева М.С., Гурбатов С.Н., Литвак А.Г., Панченко В.Я., Рубаков В.А., Садовничий В.А., Сергеев А.М., Собисевич А.Л., Сысоев Н.Н., Хохлов А.Р., Чупрунов Е.В., Щербаков И.А. «Олег Владимирович Руденко (к 70-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 187, № 10, с. 1143-1144 (2017)

25 сентября 2017 г. исполнилось 70 лет Олегу Владимировичу Руденко – выдающемуся физику, академику Российской академии наук, профессору Московского государственного ун-та им. М.В. Ломоносова, лауреату Государственных премий, заместителю главного редактора журнала «Успехи физических наук». О.В. Руденко внес всемирно признанный вклад в развитие нелинейной физики, акустики и ряда связанных с ними прикладных направлений; он обогатил науку значительными результатами в области физики нелинейных волн, лазерной физики, механики, геофизики, биомедицинской и подводной акустики.

Руденко В.Н. «Гравитационно-волновой эксперимент в России» Успехи физических наук, 187, № 8, с. 892-905 (2017)

Дан краткий обзор экспериментальных работ по детектированию гравитационного излучения внеземного происхождения, выполненных в России с конца 1960-х годов. Представлены различные аспекты этой тематики, включая эксперименты с резонансными детекторами, геофизические методы регистрации низкочастотных гравитационных волн, высокочастотные схемы гравитационного "опыта Герца". Описана текущая ситуация, связанная с оригинальным оптоакустическим гравитационным детектором ОГРАН, установленным в подземной лаборатории Баксанской нейтринной обсерватории Института ядерных исследований РАН. Обсуждается перспектива создания большебазового гравитационно-волнового интерферометра на территории России, интегрированного в мировую сеть гравитационных антенн.

Загайнова Ю.С., Файнштейн В.Г., Обридко В.Н., Руденко Г.В. «Сравнение магнитных свойств ведущих и замыкающих пятен и ультрафиолетового излучения над ними» Астрономический журнал, 94, № 6, с. 537-554 (2017)

По данным инструментов SDO/HMI и SDO/AIA для 24 цикла солнечной активности с помощью более быстрого и точного метода решения проблемы π-неопределенности направления поперечного компонента фотосферного магнитного поля получены новые и подтверждены некоторые предыдущие результаты о магнитных свойствах ведущих и замыкающих магнитно-связанных и одиночных пятен. Показано, что в пределах тени минимальный угол наклона силовой линии поля к положительной нормали к поверхности Солнца αmin меньше в ведущих пятнах по сравнению с замыкающимими в 78% рассмотренных пар пятен, а средний угол α – в 83%. Выявлена положительная корреляция между ?min в ведущих и замыкающих пятен, а также между ? в этих типах пятен. В среднем, в тени пятна с ростом максимума магнитной индукции Bmax, ее среднего значения B, площади тени S, углы ?min и ? уменьшаются пятнах обоих типов. Подтверждено существование положительной корреляции между Bmax и S, и выявлена положительная корреляция между B и S в ведущих и замыкающих пятнах. Магнитные свойства тени магнитно-связанных пар пятен сопоставлены с контрастом C304 излучения в линии He II 304 над их тенью. Показано, что для пятен, удовлетворяющих определенным условиям, существует положительная корреляция между C304-L и αL для ведущих (L) пятен, и между C304-L/C304-F и lL/lF, где lL (lF ) – длина части силовой линии, соединяющей пятна, из тени ведущего (L) или замыкающего (F) пятна до вершины силовой линии.

Руденко О.В. «Неоднородное уравнение Бюргерса с модульной нелинейностью: возбуждение и эволюция интенсивных волн» Доклады академии наук, 474, № 6, с. 671-674 (2017)

Найдены решения неоднородного уравнения в частных производных второго порядка типа уравнения Бюргерса. Вместо обычного квадратично нелинейного члена уравнение содержит член с модульной нелинейностью. Модель описывает возбуждение упругих волн в диссипативных средах, по-разному реагирующих на растягивающие и сжимающие напряжения. Уравнение линейно для функций, сохраняющих знак. Нелинейные эффекты проявляются только для знакопеременных решений. Получено решение для периодического сигнала. Изучены процессы генерации основной и высших гармоник. Найден стационарный профиль волны. Для специального вида правой части "модульного" уравнения указано решение в виде S-волны – двуполярного одиночного импульса.

Руденко О.В. «Одномерная модель уравнений типа Хохлова–Заболотской для волн в фокальной области кубичной и квадратично-кубичной нелинейных сред» Доклады академии наук, 475, № 5, с. 503-507 (2017)

Получены решения уравнения, описывающего профиль интенсивной волны в пределах фокальной области. Уравнение похоже на исследованные ранее уравнения с квадратичной и модульной нелинейностями, но адаптировано для кубичной и квадратично-кубичной нелинейных сред, где реализуются иные физические процессы. Это упрощённое одномерное уравнение можно рассматривать как “проекцию” трёхмерного уравнения типа Хохлова–Заболотской на ось волнового пучка. Стационарные профили при больших интенсивностях сфокусированных волн оказываются периодическими последовательностями полупериодов треугольной формы с особенностями производной в экстремальных точках. Такие профили типичны для нелинейных систем с низкочастотной дисперсией. Показано, что имеет место эффект насыщения – амплитуда волны в фокусе не может превысить некоторого максимального значения, не зависящего от исходной амплитуды.

Бредихин С.А., Рудик Ф.Я., Тулиева М.С. «Фильтрование подсолнечного масла в поле виброакустического воздействия» Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 79, № 1, с. 22-27 (2017)

Очистка сырого нерафинированного подсолнечного масла наряду с удалением первичных продуктов окисления актуальной задачей является удаление твёрдых составляющих, образуемых при переработке семян подсолнечника. Все они независимо от химического состава негативно воздействуют на качество пищевого продукта и с течением определенного времени насыщают масло коагулянтами, воздействующими на его органолептические и физико-механические характеристики. Рассмотрена задача очистки нерафинированного подсолнечного масла фильтрованием с использованием виброакустического воздействия. Приведена расчетная схема процесса, и разработана экспериментальная установка, позволяющая изменять угол наклона фильтрующего элемента. Проведены исследования фильтрования подсолнечного масла в поле виброакустического воздействия. В исследовании принято решение о расширении энергетических воздействий для создания в жидкой среде совокупной системы, улучшающей гидродинамическую обстановку в масштабе установки для очистки масла. Установлено, что скорость процесса можно интенсифицировать путем создания дополнительных микропотоков, обеспечивающих активное воздействие на движение жидкости, газа и твёрдых частиц. Получены результаты, свидетельствующие об эффективности использования виброакустического воздействия при фильтровании подсолнечного масла.

Бредихин С.А., Рудик Ф.Я., Тулиева М.С. «Закономерности фильтрования подсолнечного масла с применением виброакустического воздействия» Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 79, № 1, с. 68-72 (2017)

Осадок в подсолнечном масле представляет собой дисперсную фазу, состоящую из механических включений продуктов измельчения семян подсолнечника в виде частиц мезги, жмыха, шрота, остаточных количеств металлов, пестицидов. В процессе переработки они находятся в масле во взвешенном состоянии и отрицательно влияют на его качество. Объектом исследования служило нерафинированное подсолнечное масло после 3 мес. хранения, произведённого по общепринятой схеме: прессование–осаждение–центрифугирование. Для проведения исследований разработана экспериментальная установка, позволяющая изменять угол наклона фильтрующего элемента. Определены закономерности фильтрования без предварительной очистки подсолнечного масла центрифугированием и после центрифугирования. Установлено, загрязнённость отцентрифугированного масла в начальный период в 14,6 раза ниже. После 10 мин обработки она снижается на 62%, после 20 мин – на 79,4%. При 30-минутной обработке частицы размером 0,005–0,1 мм удаляются до 90%, что по показателю загрязнённости приближено рафинированным маслам. Показано влияние виброакустического воздействия на подсолнечное масло при его фильтровании. На последнем этапе производства показатель перекисного числа снижается до 2–3 моль активного кислорода, а после 3-месячного хранения – с 11,8 до 7,7, что по ГОСТ соответствует маслу высшего сорта. Получены данные по изменению качественных показателей подсолнечного масла при его фильтровании в поле виброакустического воздействия.

Остриков Н.Н., Ипатов М.С., Лаврухина М.П., Яковец М.А., Рудиков А.А. «Исследование нелинейных свойств сотовых ЗПК при высоких уровнях звукового давления» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 118 (2017)

Реальный уровень шума вблизи вентилятора ТРДД может достигать 160 дБ. В этих условиях работа классических сотовых ЗПК. устанавливаемых в трактах ТРДД, характеризуется наличием нелинейного эффекта – зависимостью импеданса ЗПК от уровня и спектрального состава звука. Данный эффект начинает оказывать влияние на импеданс таких ЗПК при уровнях шума более 110 дБ благодаря появлению интенсивных вихрей, возникающих при протекании газа через отверстия перфорированных листов ЗПК под воздействием акустических пульсаций давления. В этих условиях успех настройки параметров ЗПК на максимальное затухание шума в канале всецело зависит от точности полуэмпирических моделей, описывающих зависимость их импеданса от уровня и спектрального состава пульсаций звукового давления. В настоящем исследовании на основе измерений импеданса однослойных сотовых образцов ЗПК на интерферометре нормального падения звука при высоких уровнях звукового давления проводится сравнительный анализ различных полуэмпирических моделей импеданса (модели А.Ф. Соболева и моделей ряда зарубежных авторов, уточненных за последние пять лет). Отличительной особенностью настоящих исследований является использование 3D принтера для изготовления образцов ЗПК, которое повышает качество изготовления образцов и обеспечивает повышенную контролируемость их параметров. Проведены исследования репрезентативной выборки однослойных сотовых образцов ЗПК, в которых варьировались все значимые геометрические параметры, включая узор перфорации при одинаковом её проценте. В том числе, при одинаковом уровне звуковых пульсаций давления варьировался спектр падающего звука.

Бойчук И.П., Руднев Ю.И. «Численное моделирование шума биротативного винтовентилятора» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 119 (2017)

Предлагается численный метод моделирования шума биротативного винтовентилятора, который позволяет сочетать разумную степень точности оценки аэродинамического шума с приемлемой скоростью проведения расчетов. Это достигается в применении упрощенной схемы расчета гидродинамической задачи с использованием вихревого панельного метода и упрощенного метода Фокса Вильямса–Хоукинса (явные формулы Фарассата) для расчета акустики. Предлагаемый подход может быть использован для определения тонального шума ротора. Он характеризуется простотой реализации, высокой скоростью проведения расчетов, возможностью учета шума, возникающего при взаимодействии вихревого следа, сходящего с лопастей переднего ротора, с решеткой лопастей заднего. Данный метод применим для предварительных оценок шума на этапе проектирования.

Бойчук И.П., Руднев Ю.И. «Численное моделирование шума биротативного винтовентилятора» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Предлагается численный метод моделирования шума биротативного винтовентилятора, который позволяет сочетать разумную степень точности оценки аэродинамического шума с приемлемой скоростью проведения расчетов. Это достигается в применении упрощенной схемы расчета гидродинамической задачи с использованием вихревого панельного метода и упрощенного метода Фокса–Вильямса–Хоукинса (явные формулы Фарассата) для расчета акустики. Предлагаемый подход может быть использован для определения тонального шума ротора. Он характеризуется простотой реализации, высокой скоростью проведения расчетов, возможностью учета шума, возникающего при взаимодействии вихревого следа, сходящего с лопастей переднего ротора, с решеткой лопастей заднего. Данный метод применим для предварительных оценок шума на этапе проектирования.

Веретина И.А., Руднева Е.А., Лазаренко Н.В. «Учет источников шума аэропортов на селитебную территорию» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 274 (2017)

Рассматривается перечень стационарных, передвижных и воздушных источников шума. К наземным источникам непостоянного шума относятся: технологические процессы при рулении самолетов, работа спецтехники на взлетно-посадочной полосе и рулежных дорожках, движение легкового и грузового автотранспорта, проезд железнодорожного транспорта. При оценке наземных источников постоянного шума следует учитывать работу следующего инженерного оборудования: приточно-вытяжной вентиляции, трансформаторных подстанций, дизель-генераторных установок. Основными воздушными источниками шума являются воздушные суда при выполнении взлетно-посадочных операций и тренировочных полетов. Для аэропортов, эксплуатируемых только в дневное время суток, оценка воздействия источников шума выполняется по критериям дневного времени суток. В случае круглосуточной работы аэропорта оценка воздействия на селитебную территорию при летной и наземной эксплуатации ВС, а также работе машин аэродромного обслуживания и работе инженерного оборудования должна выполняться для наиболее неблагоприятного варианта – по критериям эквивалентного уровня звука в ночное времени суток. В ряде случаев, когда в ночное время суток наблюдается низкая интенсивность полетов (менее 4–6 взлетно-посадочных операций), приоритетной будет оценка по критериям максимального уровня звука.

Рудницкий А.Г., Попов М.В., Согласнов В.А. «Зондирование космической плазмы гигантскими импульсами пульсара в крабовидной туманности» Астрономический журнал, 94, № 5, с. 387-399 (2017)

Приведен обзор и сравнительный анализ результатов исследования эффектов рассеяния на межзвездной среде с помощью гигантских импульсов пульсара в Крабовидной туманности (B0531+21). Анализ проводился на основе восьми эпох радиоинтерферометрических наблюдений со сверхдлинными базами (РСДБ), которые выполнялись в рамках научной программы миссии “Радиоастрон” в период с 2011 по 2015 гг. включительно. Для каждой эпохи наблюдений были получены значения времени мерцаний tscint, а также спектральные индексы ? для степенного распределения импульсов по энергиям. Измеренное значение времени мерцаний tscint лежит в пределах от 7.5 до 123 секунд для частоты 1668 МГц, а для частоты 327 МГц tscint=2.9 сек. Значения полученных спектральных индексов лежат в пределах –1.6 – –2.5. Двумя независимыми способами измерены частотные и временные характеристики рассеяния: полосы декорреляции Δγd и времени рассеяния τSC. Получены угловые размеры кружка рассеяния θH пульсара, построены структурные функции фазы и оценено расстояние до эффективного рассеивающего экрана. Полученные значения диаметра диска рассеяния θH на частоте 1668 МГц лежат в пределах 0.4 до 1.3 миллисекунд дуги, а для частоты 327 МГц угловой размер диска рассеяния составил 14.0 миллисекунд дуги. Измеренное расстояние до эффективного рассеивающего экрана лежит в пределах от 0.7 до 1.9 кпк и меняется от наблюдения к наблюдению так же, как время рассеяния и полоса декорреляции, диапазон значений для которых составил τSC≈0.9–5.8 мкс и Δγd≈40.7–161 кГц на частоте 1668 МГц. Для частоты 327 МГц величина времени рассеяния и полосы декорреляции составили 2340 мкс и 68 Гц, соответственно.

Баяндина О.С., Вальтц И.Е., Куртц С.Е., Рудницкий Г.М., Алакоз А.В. «Мазеры H₂O и динамика протопланетного диска в IC 1396N» Астрономический журнал, 94, № 6, с. 489-505 (2017)

Представлены наблюдения мазера Н₂O в глобуле IC 1396N на наземно-космическом интерферометре с 10-м радиотелескопом “Радиоастрон”. Отклик от источника не был обнаружен на проекциях баз >2.3 диаметров Земли, что указывает на нижний предел размера мазера L>0.03 а.е. и на верхний предел яркостной температуры 6.25·10¹² K. По данным наблюдений на наземной сети построены карты методом частоты интерференционных лепестков. Получены позиции мазерных пятен, скорости и значения плотностей потоков для мазерных деталей. Показано, что в спектре наблюдаются группы низкоскоростных деталей в интервале скоростей от –4.5 до +0.7 км/с и две высокоскоростные детали на скоростях VLSR=–9.4 км/с и VLSR=+4.4 км/с, удаленные от наиболее яркой центральной детали на скорости ∼+0.3 км/с на расстояния 157 и 70 а.е., соответственно. Мазерные компоненты центральной части спектра делятся на четыре группы по скоростям и на три по координатам. Три группы низкоскоростных мазерных компонентов 2014 г. выстраиваются на прямой линии протяженностью ∼200 а.е., при этом две группы не наблюдались в 1996 г. и, возможно, являются джетами, сформировавшимися в период 18 лет между наблюдениями 1996 и 2014 гг. Возможно также, что за 18 лет, прошедших с предыдущих наблюдений, изменилось направление предполагаемых джетов. Это объясняется прецессией джетов под воздействием гравитационного поля окружающего вещества глобулы. Коллимация джетов может обеспечиваться околозвездным протопланетным диском. На диаграмме “VLSR-прямое восхождение” прослеживается линейная зависимость между джетами и центральной группой пятен со скоростями VLSR ∼+0.3 км/с, в то время как центральная группа с теми же координатами, но со скоростями VLSR ∼–3.4 км/с, возможно, связана линейной зависимостью с высокоскоростными деталями, обнаруженными в 2014 г. Сопоставление расположения мазерных пятен 2014 и 1996 гг. на диаграмме “VLSR-прямое восхождение” для низкоскоростных деталей показывает, что большая часть низкоскоростных деталей сохраняет свое пространственное положение на протяжении 18 лет.

Рудяк В.Я. «Физика и механика наножидкостей: состояние и перспективы» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014)

Яцких А.А., Руменских М.С., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Семенов Н.В., Косорыгин В.С. «Возбуждение локализованного волнового пакета в трехмерном сверхзвуковом пограничном слое» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 57-65 (2017)

Представлены результаты экспериментального исследования возбуждения локализованных во времени и пространстве контролируемых возмущений (волновых пакетов) в сверхзвуковом пограничном слое скользящего крыла. Эксперименты выполнены при числе Маха М=2 на модели крыла с чечевицеобразным профилем и углом скольжения передней кромки 40° под нулевым углом атаки. Волновые пакеты генерировались с помощью импульсного электрического разряда на поверхности экспериментальной модели. Изучена структура возбуждаемых волновых пакетов. Обнаружено, что волновой пакет имеет несимметричную форму. Проведены сравнения со случаем двумерного пограничного слоя.

Румянцев Б.М., Жуков А.Д., Барыбин А.А., Жуков А.Ю. «Структура и свойства акустических материалов» Научное обозрение, № 7, с. 41-44 (2017)

Структура декоративно-акустических материалов характеризуется открытой, сильно развитой пористостью. Такие материалы чувствительны к изменению условий эксплуатации: относительной влажности воздуха, температуры, механических нагрузок. Эти и другие факторы вызывают набухание, коробление, прогибы, загнивание и другие нежелательные изменения. Отрицательные воздействия условий эксплуатации у пористых материалов могут проявляться значительно сильнее, чем у материалов того же состава, но с плотным строением. Вызвано это прежде всего развитой сообщающейся пористостью, что позволяет влаге, температуре, вредным компонентам окружающей среды, вызывающим органоминеральную коррозию, и другим отрицательным факторам воздействовать практически во всех микрообъемах материала, оказывать влияние на все компоненты структуры (остов, связующее, добавки) во всем его объеме. Отношение материала к действию влаги в значительной степени определяет его эксплуатационные возможности: условия применения, надежность и длительность службы, возможность появления деформаций и коробления при увлажнении и т. д.

Румянцев Б.М., Жуков А.Д., Барыбин А.А., Бондарь Д.Д. «Основы создания звукопоглощающих материалов» Научное обозрение, № 7, с. 32-35 (2017)

В качестве параметра эффективности декоративно-акустических материалов принято звукопоглощение. Этот параметр рассматривается как определяющий при разработке структуры, составов, технологии изготовления и применения данных материалов. Свойства акустических материалов, и прежде всего звукопоглощение, зависят от величины сквозной пористости, размера пор и распределения их по размерам. Рассмотрение теоретических положений, связанных со звукопоглощением пористых материалов, а также изучение влияния параметров пористости на звукопоглощение позволяют сформулировать технологические условия регулирования свойств декоративно-акустических материалов. Создание многомодальной пористости обеспечивает гашение звука на средних и высоких частотах. Получение сообщающихся пор обеспечивает прохождение звуковой волны в толщу материала. Достижение необходимого сопротивления продуванию способствует эффективному преобразованию звуковой энергии в тепловую за счет трения воздуха о стенки пор.

Румянцев Д.А., Шленов Д.М., Ярков А.А. «Резонансы в комптоноподобных процессах рассеяния во внешней замагниченной среде» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 152, № 3, с. 483-494 (2017)

Рассмотрены возможные резонансные эффекты в древесных двухвершинных амплитудах для переходов jf→j’f’ в постоянном однородном магнитном поле и в присутствии замагниченной плазмы, состоящей из заряженных фермионов для различных комбинаций вершин скалярного, псевдоскалярного, векторного и аксиально-векторного типов. В качестве приложения полученных результатов исследован процесс рассеяния фотона на электронах замагниченной плазмы, γe→γe, в области резонанса и вычислен коэффициент поглощения фотона в этой реакции. Получено сечение данного процесса и проведено его сравнение с имеющимися в литературе результатами.

Крюков Р.В., Румянцева О.Д., Иванова П.А. «Проблемы нелинейной акустической томографии третьего порядка на основе кодированных волн» Труды школы-семинара “Волны-2015”. Секция “Спектроскопия, диагностика и томография”, с. 51-54 (2015)

Развитие принципов нелинейной акустической томографиия третьего порядка является важной задачей, поскольку конечным результатом томографического исследования является пространственное распределение как акустического нелинейного параметра второго порядка ε₂ (пропорционального второй производной давления по плотности), так и новой для медицинской диагностики величины – акустического нелинейного параметра третьего порядка ε₃ (пропорционального третьей производной давления по плотности). В то же время, существуют исследования, свидетельствующие, что относительное изменение значений нелинейных параметров в патологически измененной ткани, по сравнению со здоровой, существенно превышает одновременное изменение ее линейных характеристик/

Буров В.А., Дмитриев К.В., Румянцева О.Д. «Регулируемая анизотропная подсветка в корреляционных томографических системах» Труды школы-семинара “Волны-2016”. Секция “Спектроскопия и томография”, с. 23-26 (2016). 66 с.

Дмитриев К.В., Котельников Е.А., Зотов Д.И., Румянцева О.Д. «Установка для томографирования акустических нелинейных параметров с использованием кодированных сигналов» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 130 (2017)

Сопоставлены схемы томографирования, основанные на нелинейных эффектов третьего порядка и использующие два кодированных сигнала и один монохроматический или же три кодированных сигнала в качестве первичных. Алгоритм получения томограммы акустического нелинейного рассеивателя адаптирован для схемы с тремя кодированными первичными сигналами, и проведены первые эксперименты на модифицированной установке.

Дмитриев К.В., Котельников Е.А., Зотов Д.И., Румянцева О.Д. «Установка для томографирования акустических нелинейных параметров с использованием кодированных сигналов» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Сопоставлены схемы томографирования, основанные на нелинейных эффектов третьего порядка и использующие два кодированных сигнала и один монохроматический или же три кодированных сигнала в качестве первичных. Алгоритм получения томограммы акустического нелинейного рассеивателя адаптирован для схемы с тремя кодированными первичными сигналами, и проведены первые эксперименты на модифицированной установке.

Дмитриев К.В., Зотов Д.И., Румянцева О.Д. «Принципы получения и обработки акустических сигналов в линейном и нелинейном томографах» Известия РАН. Серия физическая, 81, № 8, с. 1014-1019 (2017)

Рассматриваются физико-математические и физико-технические вопросы, связанные с созданием двух принципиально различных типов томографов – так называемых линейного и нелинейного томографов. Разрабатываемые томографы предназначаются для целей медицинской диагностики патологических новообразований мягких биотканей в начальной стадии их роста.

Буров В.А., Зотов Д.И., Румянцева О.Д. «Оценка геометро-фазовых поправок для преобразователей кольцевой антенны» Труды школы-семинара “Волны-2016”. Секция “Спектроскопия и томография”, с. 34-37 (2016). 66 с.

Дмитриев К.В., Зотов Д.И., Румянцева О.Д., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. «Развитие методов и алгоритмов решения» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 41 (2017)

Представлены результаты экспериментальных исследований характера распространения акустических сигналов в мелком водоеме, в том числе, при наличии ледовой поверхности. Приводятся результаты восстановления параметров волновода и оценки модовой структуры акустического поля по данным эксперимента в шельфовой зоне. С помощью численного моделирования исследованы возможности функционального алгоритма, который предназначается для целей томографии акустических рассеивателей, представленных рефракционно-поглощающими неоднородностями и, одновременно, векторным полем течений.

Дмитриев К.В., Зотов Д.И., Румянцева О.Д., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. «Развитие методов и алгоритмов решения обратных акустических задач рассеяния» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Представлены результаты экспериментальных исследований характера распространения акустических сигналов в мелком водоеме, в том числе, при наличии ледовой поверхности. Приводятся результаты восстановления параметров волновода и оценки модовой структуры акустического поля по данным эксперимента в шельфовой зоне. С помощью численного моделирования исследованы возможности функционального алгоритма, который предназначается для целей томографии акустических рассеивателей, представленных рефракционно-поглощающими неоднородностями и, одновременно, векторным полем течений.

Вагин Д.В., Поляков П.А., Русаков А.Е. «Вырождение мод Бернстейн в релятивиской плазме с нерелятивистским поперечным разбросом температур» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секции 4–5. "Электроника, электродинамика, миллиметровые и террагерцовые волны", с. 55-57 (2006)

Моды Бернстейн возникают благодаря наличию теплового разброса скоростей электронов в магнитоактивной плазме и в чистом виде могут наблюдаться при распространении волны перпендикулярно внешнему магнитному полю. Важной особенностью этих мод является то, что они существуют в области отсечки колебательного спектра холодной замагниченной плазмы. В данной работе рассмотрена проблема трансформации мод Бернстейн с увеличением температуры вплоть до ультрарелятивистских значений. Существует ряд работ, в которых высказывается сомнение в возможности существования таких мод в случае релятивистских температур. Поэтому авторами было проведено теоретическое и численное исследование наличия этих резонансов в модели релятивистской плазмы с нерелятивистским поперечным разбросом температур. Данный выбор был сделан, исходя из соображений, что, во-первых, в лабораторных условиях реализуется именно такая конфигурация, во-вторых, решение трехмерной задачи в релятивизме натыкается на объективные математические трудности.

Шагапов В.Ш., Чиглинцева А.С., Русинов А.А., Тазетдинов Б.И. «О миграции одиночного газового пузырька в воде» Теплофизика высоких температур, 55, № 3, с. 440-446 (2017)

Рассмотрена теоретическая модель всплытия одиночного газового пузырька в открытой воде. Выявлено, что всплытие метанового пузырька будет сопровождаться образованием гидратной оболочки на его поверхности при термобарических условиях стабильности гидратов. Получены и проанализированы численные решения для двух предельных случаев, когда скорость образования гидратной корки на поверхности пузырька лимитируется интенсивностью отвода тепла, выделяющегося в процессе гидратообразования, окружающей жидкостью, или диффузионным сопротивлением газогидратной корки переносу гидратообразующих компонент. Сопоставление численных результатов с экспериментальными данными показало, что схема диффузионного переноса гидратообразующих компонент через корку наиболее адекватно описывает процесс роста газогидратной частицы, наблюдавшийся в опытах при всплытии метановых пузырьков в морской воде. Установлено, что всплытие пузырька аргона при соответствующих термобарических условиях может происходить без образования гидрата на его поверхности. При этом миграция газового пузырька сопровождается его растворением в воде. Из условий согласования теоретических и опытных данных по изменению радиуса аргонового пузырька и газогидратной частицы получены численные оценки для значения коэффициента диффузии аргона в воде и приведенных коэффициентов диффузии газа (метана) и воды через гидратную корку.

Рухленко С.А. «Исследование удара по равномерно растянутой пластине, лежащей на основании» Международный научно-исследовательский журнал, № 12-5, с. 24-29 (2016)

Исследуется удар массивного тела по равномерно растянутой (сжатой) пластине, лежащей на основании. Общие перемещения пластины считаются упругими, а местные в области контакта – упругопластическими. Рассматривается единый подход при анализе удара по центру прямоугольной или круглой пластины, лежащей на основании Винклера или по бесконечной пластине на поверхности идеальной несжимаемой жидкости. При расчете основных характеристик удара (силы контактного взаимодействия, её максимума, момента его достижения, продолжительности соударения, коэффициента восстановления при ударе) важным является учёт начальной скорости соударения, величины внешних воздействий на тело и пластину, состояния материалов тел. Проведён анализ динамической функции влияния системы «пластина–основание». Соударение рассматривается в рамках теории С.П. Тимошенко, в которой пренебрегают волновыми процессами в малой области контакта тел. В работе используется решение квазистатической контактной задачи для упругопластических тел, хорошо согласующееся с численными и эмпирическими результатами. При больших местных пластических деформациях можно пренебречь упругостью материала в области контакта, использовать решение жесткопластической контактной задачи и исследовать жёсткопластическое соударение. Полученные асимптотические результаты хорошо согласуются с аналитическими и численными решениями задачи удара по полупространству и по бесконечной пластине и могут быть рекомендованы для инженерных расчетов.

Губанов Д.А., Дядькин А.А., Запрягаев В.И., Кавун И.Н., Рыбак С.П. «Характеристики пульсаций в следе за конусом при трансзвуковой скорости потока» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 174-175 (2017)

Задача по исследованию характеристик следа при обтекании различных тел является актуальной и встречается во многих областях техники. Целью данной работы является экспериментальное изучение уровня и спектральных характеристик пульсаций полного давления, возникающих в следах за соплами выключенных двигателей системы аварийного спасения во время старта ракеты-носителя с космическим кораблем. Установлено, что среднеквадратичные значения пульсаций полного давления в области возвратного течения за соплом РБАС составляют ∼0.4% от величины полного давления в форкамере установки. Происходит быстрое повышение, как полного давления, так и суммарного уровня пульсаций полного давления в следе вниз по потоку от зоны возвратного течения. Максимальные значения пульсаций полного давления в слое смешения струи и в следе за соплом РБАС соизмеримы друг с другом и составляют примерно от 4% до 7,5% полного давления в форкамере, при этом уровень пульсаций в сдвиговых слоях меняется слабо при увеличении значения продольной координаты. Введение в струю пилона с датчиком пульсаций приводит к установлению автоколебательного режима течения, что вызывает появление на частотных спектрах локальных пиков с обертонами.

Соловьев С.П., Рыбнов Ю.С., Харламов В.А., Крашенинников А.В. «Акустико-гравитационные волны и сопутствующие им возмущения атмосферного электрического поля» Геомагнетизм и аэрономия, 57, № 3, с. 363-375 (2017)

Приводятся данные наблюдений акустико-гравитационных волн и вариаций напряженности электрического поля в приземном слое атмосферы. Анализ полученных данных показал, что при прохождении атмосферного фронта, солнечного терминатора и в ряде других случаев возникают синхронные вариации давления и напряженности электрического поля. Наблюдается приблизительная пропорциональность амплитуды возмущений электрического поля и амплитуды изменения давления. Рассмотрен возможный механизм генерации возмущений электрического поля при прохождении микробаром.

Адушкин В.В., Спивак А.А., Рыбнов Ю.С., Харламов В.А. «Приливные волны и вариации давления в атмосфере Земли» Геофизические исследования, 18, № 3, с. 67-80 (2017)

Анализируются результаты инструментальных наблюдений на Геофизической обсерватории “Михнево” и в Центре геофизического мониторинга г. Москвы Института динамики геосфер РАН в период 2008–2015 гг., выполненных с целью исследования влияния лунно-солнечного прилива на вариации атмосферного давления. Вариации атмосферного давления регистрировались в частотном диапазоне 10^–4–10² Гц. Оценка спектральных характеристик вариаций атмосферного давления проводилась на основе метода параметрической авторегрессии. С целью более качественного разделения близких по периодам приливных волн в атмосфере применялся метод выделения гармонических составляющих с помощью узкополосных адаптивных режекторных фильтров. В результате обработки данных на спектрах вариаций атмосферного давления обнаружены основные приливные волны с около- и полусуточными периодами. Суточные и полусуточные гармоники вариаций атмосферного давления сопровождаются боковыми равноудаленными спектральными линиями, что является прямым указанием на модуляцию указанных спектральных составляющих. Периоды модуляции соответствующих приливных волн составляют около 13.6, 27.5 сут, а также 1/3, 1/2 и 1 г. Глубина модуляции приливной волны S₁ годовой гармоникой около 0.9, полугодовой – примерно 0.2; для приливных волн S₂, K₂, R₂, T₂ и l₂ глубина модуляции годовой гармоникой оценивается как ∼0.5, полугодовой –∼0.15.

Беликов В.Т., Рывкин Д.Г. «Исследование режимов развития процесса разрушения на основе данных наблюдений акустической эмиссии» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 20, № 4, с. 77-84 (2017)

На основе физико-математической модели, описывающей явления тепломассопереноса в гетерогенных средах, построена система уравнений для изучения процессов разрушения твердого тела. С использованием полученных соотношений проведен анализ уравнения энергетического баланса и исследован характер развития процесса разрушения образца бетона, подвергнутого одноосному сжатию. Для анализа использованы результаты количественной интерпретации экспериментального материала по двум амплитудно-частотным спектрам акустической эмиссии, зарегистрированным в процессе нагружения образца, которые позволили получить данные о временных изменениях его структурных характеристик. Кроме того, они дали возможность оценить соотношение между значениями скорости изменения поверхностной энергии и мощности акустического излучения единицы объема разрушающегося образца бетона в моменты регистрации спектров. Это позволило исследовать условия реализации возможных режимов развития процесса разрушения к моменту времени, когда был зарегистрирован второй спектр. При наличии экспериментальных данных по амплитудно-частотным спектрам акустической эмиссии, зафиксированным при количестве моментов времени более двух, характер изменения структурных характеристик, а также поверхностной энергии и мощности акустического излучения единицы объема твердого тела может быть исследован более детально. В этом случае будет более достоверным прогноз наступления того или иного этапа развития процессов разрушения.

Рыжков В.И., Добрынин С.В., Городнов А.В., Черноглазов В.Н., Шубин А.В., Логовской В.И. «Выбор оптимальной технологии измерений и обработки волнового акустического каротажа в открытых и обсаженных стволах скважин» Геофизика, № 2, с. 2-13 (2017)

Приведены результаты сравнительного анализа аппаратуры и алгоритмов, применяемых для регистрации и обработки данных волнового акустического каротажа. Авторам были доступны замеры зондов следующих производителей: XMAC (Baker Hughes), Sonic Scanner и DSI (Schlumberger), MPAL (CPL, Китай), АВАК-11 («Нефтегазгеофизика», Тверь, Россия), -полученные в одних и тех же скважинах (как обсаженных, так и необсаженных). Сравнивались результаты обработки, выполненной сервисными компаниями и авторами в ПО «Камертон» (НПП ГЕТЭК). Оценка качества данных проводилась на основе комплексной интерпретации данных ГИС и ПГИ и петроупругого моделирования.

Петронюк Ю.С., Левин В.М., Мороков Е.С., Рыжова Т.Б., Шаныгин А.Н. «Исследование деградации композитных материалов ультразвуковыми методами высокого разрешения» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 151 (2017)

Представлены результаты исследования механизмов деградации современных армированных композитов на основе углеродного волокна и эпоксидной матрицы под действием механических и климатических нагрузок. Экспериментальное исследование проводилось неразрушающими методами импульсной акустической микроскопии на частотах 50–100 МГц. Такой подход позволил наблюдать процессы разрушения структуры в объеме композитных образцов, обнаруживать микроскопические зоны потери адгезии армирующих элементов структуры.

Демин И.Ю., Спивак А.Е., Шнейдман Д.Д., Рыхтик П.И., Рябова Е.Н., Сафонов Д.В., Андреев В.Г., Крит Т.Б. «Измерения вязко-упругих характеристик мягких биологических тканей (фантомы и скелетные мышцы), используя эластографию сдвиговой волны (реализовано в системах Verasonics и Siemens Acusson)» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 133 (2017)

В современной аппаратуре ультразвуковой диагностики перспективными методами визуализация и измерение упругости мягких тканей являются методы SWEI и ARFI, основанные на бесконтактном возбуждении и регистрации скорости сдвиговой волны. В последние годы данные методики были апробированы для измерения сдвиговых вязкоупругих характеристик полимерных и желатиновых фантомов в лаборатории «МедЛаб» Нижегородского госуниверситета с помощью исследовательской системы с открытой архитектурой V-1 Electronics фирмы «Verasonics» и на базе Приволжского окружного медицинского центра (ПОМЦ) с использованием ультразвуковой системы ACUSON S2000 фирмы «Siemens». Диагностическая система Verasonics позволяет формировать импульсные последовательности для возбуждения и регистрации сдвиговых волн. Система укомплектована стандартным линейным датчиком L7-4, работающим на частоте 5 МГц. Ультразвуковая система фирмы Siemens Acuson S2000 с датчиком 9L4. Желатиновые фантомы с различными процентным содержанием желатина, разработанные и изготовленные в лаборатории «МедЛаб». Фантомы имели включения различной упругости. Калиброванные полимерные фантомы CIRS–Model 049A Elasticity QA, содержащие цилиндры и сферы на различной глубине от поверхности с различными диаметрами и значениями модуля Юнга в диапазоне от 5 до 80 кПа. Измерены скорости сдвиговой волны в объеме фантомов и различных включениях. Сдвиговая волна возбуждалась как в центральной части неоднородности, так и на различных расстояниях от центра. Вычислены модули Юнга и проведено сравнение с значениями, данными производителями. Показано, что обе системы дают результаты, близкие к калибровочным значениям в неоднородностях с размерами 2–4 см на глубине до 4 см. При измерениях вблизи края неоднородности отмечена значительная погрешность в определении модуля Юнга. Это связано с усреднением значений скорости волн, распространяющихся по двум направлениям от области возбуждения. Следующим шагом продолжения этих совместных исследований является теоретическое и экспериментальное исследования сдвиговых волн в анизотропных вязкоупругих средах на примере скелетных мышц, где анизотропия упругих свойств обусловлена ориентацией мышечных волокон. В докладе приведены результаты измерений скорости сдвиговых волн и упругих характеристик (модули сдвига и Юнга) двуглавой мышцы плеча (musculus biceps brachii) и икроножной мышцы (musculus gastrocnemius). В качестве волонтеров были привлечены студенты-спортсмены Нижегородского государственного университета в количестве 17 человек (15 юношей и 2 девушки). Скорости сдвиговой волны были измерены в зависимости от направления поляризации сдвиговой волны по отношения к мышечным волокнам (вдоль и поперек), а также как в расслабленной мышце, так и в напряженной, под различной нагрузкой. Было отмечено увеличение скорости сдвиговой волны вдоль волокон в 1,5–2 раза по отношению к результатам измерения скорости волны поперек волокон мышцы. Также проведены сопоставления упругих характеристик (модулей сдвига и Юнга) для пассивной мышцы и напряженной, что может послужить в дальнейшем для диагностики функционального состояния мышц – важно в спортивной медицине.

Бурков С.И., Золотова О.П., Турчин П.П., Рычков И.М. «Чувствительность дисперсионных характеристик акустических волн в слоистой структуре «Me/ZnO/Me/алмаз» от толщины металлических слоев» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 85 (2017)

Выполнено исследование влияния массовой нагрузки в виде двух металлических слоев (верхний и нижний электрод) на изменение фазовой скорости дисперсионных мод упругой волны в пьезоэлектрической слоистой структуре «Me/ZnO/Me/алмаз». Проанализированы зависимости этой величины от отношения h×f (частота?толщина пьезоэлектрика) и отношения d/h (толщина металла/толщина пьезоэлектрика). В качестве материала металлических слоев рассматриваются алюминий (Al), молибден (Mo), платина (Pt).

Бурков С.И., Золотова О.П., Турчин П.П., Рычков И.М. «Чувствительность дисперсионных характеристик акустических волн в слоистой структуре «Me/ZnO/Me/алмаз» от толщины металлических слоев» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2017/5 (2017)

Выполнено исследование влияния массовой нагрузки в виде двух металлических слоев (верхний и нижний электрод) на изменение фазовой скорости дисперсионных мод упругой волны в пьезоэлектрической слоистой структуре «Me/ZnO/Me/алмаз». Проанализированы зависимости этой величины от отношения h×f (частота×толщина пьезоэлектрика) и отношения d/h (толщина металла/толщина пьезоэлектрика). В качестве материала металлических слоев рассматриваются алюминий (Al), молибден (Mo), платина (Pt).

Бабарыкин К.В., Кузьмин А.Г., Рябинин А.Н. «Бифуркации трансзвукового течения в каналах с изломом стенок» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 4, № 1, с. 104-112 (2017)

Численно исследовано турбулентное течение воздуха в 2D и 3D каналах прямоугольного поперечного сечения со слабым изломом стенок. Рассмотрены режимы течения со сверхзвуковой скоростью у входа в канал и ниже по потоку от излома нижней стенки. Решения нестационарных уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу, получены с помощью вычислительных программ ANSYS-15 CFX, Fluent и SU2, основанных на методе конечных объемов. Показано наличие существенного гистерезиса зависимости положения ударной волны в канале от числа Маха вследствие ее взаимодействия со сверхзвуковой зоной, расположенной ниже по течению от излома нижней стенки.

Рябко М.В., Некрашевич Е.С., Никитов С.А. «Поляризационная дисперсия микроструктурных волокон» Труды школы-семинара “Волны-2006”. Секция 6. "Метаматериалы, периодические и дискретные структуры", с. 36-38 (2006)

Работа посвящена анализу поляризационной дисперсии и её температурной стабильности в микроструктурном волокне, а также сравнению полученных результатов с характеристиками «обычного» волокна, поддерживающего состояние поляризации. Независимыми способами измерены спектральные зависимости фазового и группового двулучепреломления микроструктурного волокна и показано, что они могут существенно различаться для разных структур волокна, поэтому нельзя путать эти понятия или приниматьодно за другое т.к. для конкретных технических приложений могут быть существенны как фазовые так и групповые спектральные характеристики, а так же следует с осторожностью пользоваться предлагаемыми в литературе эмпирическими аппроксимациями для спектральных зависимости двулучепреломления. Так же в работе исследована зависимость поляризационной модовой дисперсии от температуры. Сравнение температурной стабильности мкроструктурнго и «обычного» волокна, поддерживающего состояние поляризации показывает превосходство микроструктурных волокон в приложениях, требующих большую температурную стабильность.

Рябов П.А., Халецкий Ю.Д., Максимов А.А., Евстигнеев А.А., Каленский С.М., Морзеева Т.Д. «Сравнительный анализ эффективности ТРДД, ТРДД_сц РСУ, ГГТД по уровню шума, применительно к перспективным самолетам 2030 гг.» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 31 (2017)

Приводятся результаты расчетного исследования акустической эффективности перспективных магистральных самолетов (РС, СМС, ДМС, ДМС_лк) 2030 гг. с двигателями различных схем. На основании результатов расчета летно-технических характеристик проведен сравнительный анализ топливной эффективности при использовании на самолетах ГА 2030 гг. двухдвигательных СУ, рассматриваемых схем. Спрогнозированы, с помощью экспертной оценки специалистами ЦИАМ и ЦАГИ, основные проектные параметры конструкции планера, аэродинамическое и массовое совершенство самолета. Масса силовой установки определялась значениями удельной массы двигателя, дополнительного оборудования и взлетной тяговооруженности, выбираемой под заданную длину ВПП. Построение малошумных траектории осуществлялось с учетом ограничений, накладываемых нормами лётной годности (АП-25). сертификации воздушных судов по шуму на местности (АП-36) и уровнем комфортности пассажиров.

Мирзоян А.А., Рябов П.А. «Опыт исследовании в проекте FP6 HISAC малошумных программ управления взлетной тягой СПС» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 288 (2017)

Демин И.Ю., Спивак А.Е., Шнейдман Д.Д., Рыхтик П.И., Рябова Е.Н., Сафонов Д.В., Андреев В.Г., Крит Т.Б. «Измерения вязко-упругих характеристик мягких биологических тканей (фантомы и скелетные мышцы), используя эластографию сдвиговой волны (реализовано в системах Verasonics и Siemens Acusson)» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 133 (2017)

В современной аппаратуре ультразвуковой диагностики перспективными методами визуализация и измерение упругости мягких тканей являются методы SWEI и ARFI, основанные на бесконтактном возбуждении и регистрации скорости сдвиговой волны. В последние годы данные методики были апробированы для измерения сдвиговых вязкоупругих характеристик полимерных и желатиновых фантомов в лаборатории «МедЛаб» Нижегородского госуниверситета с помощью исследовательской системы с открытой архитектурой V-1 Electronics фирмы «Verasonics» и на базе Приволжского окружного медицинского центра (ПОМЦ) с использованием ультразвуковой системы ACUSON S2000 фирмы «Siemens». Диагностическая система Verasonics позволяет формировать импульсные последовательности для возбуждения и регистрации сдвиговых волн. Система укомплектована стандартным линейным датчиком L7-4, работающим на частоте 5 МГц. Ультразвуковая система фирмы Siemens Acuson S2000 с датчиком 9L4. Желатиновые фантомы с различными процентным содержанием желатина, разработанные и изготовленные в лаборатории «МедЛаб». Фантомы имели включения различной упругости. Калиброванные полимерные фантомы CIRS–Model 049A Elasticity QA, содержащие цилиндры и сферы на различной глубине от поверхности с различными диаметрами и значениями модуля Юнга в диапазоне от 5 до 80 кПа. Измерены скорости сдвиговой волны в объеме фантомов и различных включениях. Сдвиговая волна возбуждалась как в центральной части неоднородности, так и на различных расстояниях от центра. Вычислены модули Юнга и проведено сравнение с значениями, данными производителями. Показано, что обе системы дают результаты, близкие к калибровочным значениям в неоднородностях с размерами 2–4 см на глубине до 4 см. При измерениях вблизи края неоднородности отмечена значительная погрешность в определении модуля Юнга. Это связано с усреднением значений скорости волн, распространяющихся по двум направлениям от области возбуждения. Следующим шагом продолжения этих совместных исследований является теоретическое и экспериментальное исследования сдвиговых волн в анизотропных вязкоупругих средах на примере скелетных мышц, где анизотропия упругих свойств обусловлена ориентацией мышечных волокон. В докладе приведены результаты измерений скорости сдвиговых волн и упругих характеристик (модули сдвига и Юнга) двуглавой мышцы плеча (musculus biceps brachii) и икроножной мышцы (musculus gastrocnemius). В качестве волонтеров были привлечены студенты-спортсмены Нижегородского государственного университета в количестве 17 человек (15 юношей и 2 девушки). Скорости сдвиговой волны были измерены в зависимости от направления поляризации сдвиговой волны по отношения к мышечным волокнам (вдоль и поперек), а также как в расслабленной мышце, так и в напряженной, под различной нагрузкой. Было отмечено увеличение скорости сдвиговой волны вдоль волокон в 1,5–2 раза по отношению к результатам измерения скорости волны поперек волокон мышцы. Также проведены сопоставления упругих характеристик (модулей сдвига и Юнга) для пассивной мышцы и напряженной, что может послужить в дальнейшем для диагностики функционального состояния мышц – важно в спортивной медицине.

Ряжских А.В. «О задаче идентификации начального гидродинамического участка при ламинарном течении ньютоновской жидкости в горизонтальном кольцевом канале» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 9, № 3, с. 34-40 (2017)

В рамках физической линеаризации уравнений Навье–Стокса об однонаправленном аксиальном ламинарном течении ньютоновской жидкости найдено аналитическое решение задачи идентификации поля скоростей во входной области кольцевого канала, что позволило получить в явном виде соотношение для расчета длины начального гидродинамического участка.

Полунин В.М., Ряполов П.А., Шельдешова Е.В. «Низкочастотные колебания магнитожидкостного элемента в сильных магнитных полях» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 65 (2017)

Представлены результаты исследования динамики низкочастотных колебаний магнитожидкостного элемента, представляющего собой столбик магнитной жидкости, залитой в горизонтальную трубку, находящуюся между полюсами электромагнита. При этом магнитная жидкость левитирует в сильном магнитном поле. Разработана модель пондеромоторной упругости с введенной поправкой на сопротивление движущейся вязкой жидкости. Предложен вариант построения кривой намагничивания по результатам исследования динамики низкочастотных колебаний магнитожидкостного элемента в магнитном поля. Результаты обработки данных экспериментов с использованием предложенной модели находятся в хорошем соответствии с экспериментальной кривой намагничивания. Описанная методика представляет интерес для исследования магнитофореза, агрегирования наночастиц, вязкости и их временной зависимости в магнитных коллоидах. Ключевые слова: магнитная жидкость, сильное магнитное поле, частота колебаний, коэффициент упругости, намагниченность насыщения.