Назаров В.Е., Кияшко С.Б. «Стационарные и самоподобные волны в стержне с разномодульной нелинейностью, диссипацией и дисперсией» Журнал технической физики, 90, № 1, с. 11-17 (2020)

Исследовано распространение продольных упругих волн в стержне с разномодульной нелинейностью, линейной диссипацией и геометрической дисперсией фазовой скорости. Получены аналитические и численные решения для профилей стационарных волн и самоподобных периодических волн и импульсных возмущений, распространяющихся в таком стержне без изменения формы; проведен их графический анализ. Ключевые слова: разномодульная нелинейность, диссипация, дисперсия, упругие волны.

Ахмеджанов Ф.Р., Болтабаев А.Ф., Назаров Ж.Т. «Упругие свойства и параметр Грюнайзена алюминиевых сплавов АМГ-2 и СаВ-1» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 95 (2019). 106 с.

Получены экспериментальные данные по упругим свойствам и коэффициенту Грюнайзена поликристаллических сплавов алюминия АМГ-2 и СаВ-1, широко применяемых в машиностроении и реакторостроении. В частности сплав САВ-1 используют в качестве конструкционного материала для изготовления защитных оболочек твэл в водоохлаждаемых реакторах типа ИРТ, ВВР-М, ВВР-Ц и др. Исследования проводились импульсным интерференционным методом Лэмба, который был модифицирован так, что позволял одновременно определять скорость и коэффициент затухания акустических волн. Акустические волны возбуждались с помощью пьезокварцевых преобразователей в диапазоне частот 10–50 Мгц. Рассчитаны коэффициент Пуассона, упругие модули и на их основе определено значение так называемого акустического параметра Грюнайзена, который находится через скорости распространения акустических волн, без знания упругих постоянных второго и третьего порядков, то есть только по акустическим данным. Определенные значения параметра Грюнайзена, теплопроводности и упругие модули второго порядка использовались для расчета затухания в исследованных сплавах. Показано удовлетворительное совпадение расчетных значений затухания с результатами эксперимента. Рассмотренный подход позволяет определять температурную зависимость параметра Грюнайзена и соответственно прогнозировать зависимость коэффициента акустического затухания от температуры. Ключевые слова: скорость акустической волны, коэффициент затухания, параметр Грюнайзена, упругие модули

Новиков Е.А., Зайцев М.Г., Назмиева А.Х. «Акустическая эмиссия мерзлых грунтовых оснований в условиях их повторно-переменного термомеханического нагружения» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 63-64 (2019). 106 с.

Экспериментально установлены закономерности акустической эмиссии в мерзлых грунтах различного вещественного состава, подверженных многократным циклам растепления–заморозки и находящихся при этом под действием квазистатической одноосной механической нагрузки. Исследовано влияние на эти закономерности таких факторов как гранулометрический состав грунта, степень его обводненности и засоленности, а также переменная интенсивность температурного воздействия и неоднородность распределения термического градиента. Обоснованы методические рекомендации по учету влияния указанных факторов на достоверность интерпретации соответствующей измерительной информации. Представлены характеристики и конструктивное исполнение аппаратурного измерительного комплекса для акустико-эмиссионных (АЭ) исследований грунтов при воздействии на них изменяющейся механической нагрузки и переменного температурного поля. Комплекс также позволяет верифицировать результаты эмиссионных измерений путем параллельного испытания тех же проб грунта традиционными методами. Изложена и обоснована методика интерпретации установленных АЭ закономерностей, позволяющая по параметрам и характеру акустической эмиссии грунтового материала судить о его несущей способности и стадии деформированного состояния. Сформулированы подходы, позволяющие дать качественную оценку наличия и опасности деструктивных процессов в грунтовых основаниях зданий и сооружений, расположенных в северных регионах России. Полученные результаты подтверждены сравнительными испытаниями тех же проб методами статического зондирования индентором и ультразвукового прозвучивания. Ключевые слова: акустическая эмиссия, мерзлый грунт, основания и фундаменты, устойчивость, деформированное состояние

Белянин А.Ф., Багдасарян А.С., Налимов С.А. «Пьезоэлектрические пленки AlN, выращенные реактивным ВЧ-магнетронным распылением» Наукоемкие технологии, 20, № 7, с. 25-34 (2019)

Постановка проблемы. Для изготовления устройств электронной техники перспективными являются слоистые структуры на основе веществ, характеризующихся комплексом уникальных свойств. К таким веществам относится AlN, который обладает свойством автоэлектронной эмиссии, является пьезоэлектрическим и широкозонным полупроводниковым материалом и имеет высокие твердость, теплопроводность, скорость звука, стабильность при высоких температурах. Для создания СВЧ-устройств акустоэлектроники в качестве пьезоэлектрика перспективен AlN, как материал, обладающий сильным пьезоэлектрическим эффектом. Основной фактор, определяющий достижение и воспроизводимость необходимых физико-химических свойств пленок AlN, в частности, пьезоэлектрических – это строение пленки. Для решения проблемы получения пленок с упорядоченным атомным строением перспективны методы распыления, в частности, магнетронное распыление, при применении которого нет ограничений по температуре синтеза и требований к материалу подложек. Недостатком выращивания пленок методом магнетронного распыления является получение многофазного материала, что требует тщательной отработки условий синтеза и контроля свойств получаемых веществ. Цель. Исследовать взаимосвязь условий синтеза пленок AlN с их строением и пьезоэлектрическими свойствами. Результаты. Методом реактивного ВЧ-магнетронного распыления на подложках аморфных и кристаллических материалов выращены пленки AlN толщиной от 10 нм до 10 мкм. Установлено, что пленки AlN состоят из рентгеноаморфной и аксиально текстурированной по <0001> кристаллической фаз. С использованием электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, энергетической дисперсионной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света изучено влияние условий синтеза на состав и строение пленок AlN. Показаны спектры комбинационного рассеяния света пленок AlN с различным содержанием и строением кристаллической фазы. Пьезоэлектрическую эффективность пленок определяли на макетах линий задержки на поверхностных акустических волнах. Практическая значимость. Понимание особенностей кристаллизации и фазовых превращений при выращивании пленок методами распыления способствует созданию слоистых структур с управляемыми значениями функциональных свойств и эксплуатационных характеристик. Показана возможность контролировать пьезоэлектрическую эффективность пленок AlN по спектрам комбинационного рассеяния света. Ключевые слова: пленки нитрида алюминия, магнетронное распыление, пьезоэлектрические материалы, устройства на поверхностных акустических волнах, спектроскопия комбинационного рассеяния света.

Сизова М.Д., Павлюченков Я.Н., Нароенков С.А. «Моделирование орбит экзокомет в системе β Живописца» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 179-183 (2019)

Наблюдаемые особенности спектральных линий поглощения Ca II по направлению на звезду β Живописца (β Pictoris) связывают с экзокометной активностью в окрестностях этой звезды. Эти особенности проявляются как искажения звездного профиля линий поглощения Ca II, вызванных затмениями выпадающих испаряющихся тел (falling evaporating bodies, FEBs). Ранее были выделены два семейства экзокомет, имеющих различные радиальные скорости: семейство «S» с V_r = 36±55 км/с и семейство «D» c V_r = 15±6 км/с. Целью данной работы является поиск и исследование орбит экзокометных тел, которые могут быть ассоциированы с семейством «D». Полученные результаты позволяют утверждать, что параметры орбит изменяются в широких пределах. В частности, существуют орбиты, близкие к круговым, и в то же время присутствуют орбиты с высокими эксцентриситетами.

Нароенков С.А., Сизова М.Д., Шустов Б.М. «Об уточнении орбит астероидов – потенциальных источников полезных ископаемых на будущее» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 343-348 (2019)

Проведен анализ ошибок определения местоположения астероида в зависимости от ошибок определения орбиты. Задача решалась с целью вычисления точности орбиты, необходимой для обеспечения перелета к астероиду и позволяющей спрогнозировать движение астероида таким образом, чтобы минимизировать трудности расчета траектории космического аппарата.

Семёнов А.П., Зайцев Б.Д., Федоров Ф.С., Теплых А.А., Бородина И.А., Насибулин А.Г. «Пленки хитозана как чувствительный элемент датчика на основе резонатора с поперечным электрическим полем» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 35 (2019). 106 с.

Исследована газочуствительная способность датчика на основе резонатора с поперечным возбуждающим электрическим полем (ПЭП), изготовленного из пластины пьезокерамики ЦТС-19 с двумя прямоугольными электродами на одной стороне пластины и пленкой хитозана на другой стороне. Для измерений было использовано 3 ПЭП резонатора, изготовленных из пластин пьезокерамики ЦТС-19 с толщинами 3.54 мм, 3.55 мм и 3 мм и поперечными размерами 20×18 мм с двумя прямоугольными алюминиевыми электродами с размерами 20×7 мм и зазором между ними 4 мм на каждом резонаторе. Полярная ось была ориентирована вдоль размера 18 мм. Пленки хитозана наносились на свободную от электродов поверхность ПЭП резонаторов. В качестве газочувствительных пленок использовались пленки ацетата хитозана, лактата хитозана и гликолата хитозана, сорбционные свойства которых изучались по отношению к парам воды, этанола и 10% аммиака. Полученные данные сравнивались с результатами аналогичных экспериментов на дисковых резонаторах с продольным электрическим полем на основе пьезокерамики ЦТС-19 с толщинами 2.955 мм, 1.95 мм и 1.97 мм и с диаметрами 20 мм, 21.9 мм и 21.9 мм, соответственно, с перечисленными выше пленками хитозана. Полярная ось дисковых резонаторов была сориентирована по их толщине. Для проведения экспериментов каждый резонатор с пленкой хитозана помещался в специально оборудованную герметичную камеру, которая заполнялась парами летучей жидкости. Измерялись зависимости реальной и мнимой частей электрического импеданса резонатора с пленкой от времени в присутствии паров и после их удаления. По результатам экспериментов были построены графики. Анализ полученных результатов показал качественное совпадение результатов экспериментов с ПЭП резонаторами и резонаторами с продольным электрическим полем: во всех случаях резонансная частота и максимальное значение реальной части импеданса уменьшались в присутствии используемых паров летучих жидкостей и восстанавливались после их удаления. Практически во всех случаях отклик по резонансной частоте для ПЭП резонаторов с пленками хитозана в присутствии газа оказался более значительным по сравнению с дисковыми резонаторами с такими же пленками хитозана. Ключевые слова: газовые датчики, резонатор с поперечным электрическим полем, пленки хитозана, резонанс, электрический импеданс

Нафиков Р.М., Фасеева Г.Р., Лысогорский Ю.В., Захаров Ю.А., Кабиров Р.Р. «Акустическое тестирование в технологии производства строительной керамики с упрочняющими добавками» Журнал технической физики, 90, № 2, с. 305-311 (2020)

Интерпретировано поведение звукового спектра свободных колебаний цилиндрических образцов керамики для светло-желтого лицевого кирпича в зависимости от условий обжига, а также от упрочняющих добавок мелкодисперсных отходов стекловолокна. Выявлена корреляция частот и времени релаксации колебаний с внутренними дефектами и прочностью на сжатие и изгиб. Предложена методика тестирования, снижающая издержки промышленного масштабирования такой технологии упрочнения строительной керамики. Ключевые слова: строительная керамика, акустический контроль, прочность, дефектность.

Федин К.В., Колесников Ю.И., Нгомайезве Л. «Определение толщины льда по стоячим волнам» Процессы в геосредах, № 4, http://journal.geomediacenter.ru/pgm-4-22-2019 (2019)

Приведены результаты натурных экспериментов, направленных на оценку возможностей определения толщины ледяного покрова водоемов по зарегистрированным на поверхности льда акустическим шумам. Показано, что по частотам генерируемых шумами в слое льда стоячих волн вертикального сжатия-расширения уверенно определяются как толщина ледяного покрова, так и тип подстилающей среды (вода или мерзлый грунт). Ключевые слова: ледяной покров водоемов, определение толщины льда, акустические шумы, стоячие волны вертикального сжатия-растяжения.

Цукерников И.Е., Шубин И.Л., Невенчанная Т.О., Смирнов В.А. «Системные проблемы оценки непостоянной вибрации в помещениях жилых и общественных зданий» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 101 (2019). 106 с.

В последнее время увеличилось число работ, связанных с прогнозированием вибрации, создаваемой рельсовым транспортом (железнодорожные линии и линии метрополитена мелкого заложения) в помещениях жилых и общественных зданий. В больших городах это связано с расширением точечного строительства, когда проектируемые здания оказываются в зоне воздействия указанных видов рельсового транспорта. Рассмотрены проблемы оценки непостоянной вибрации, создаваемой рельсовым транспортом в помещениях жилых и общественных зданий. Они связаны с неверной трактовкой положений санитарных норм об установлении нормируемого параметра и соответствующих ему допустимых значений, а также со спецификой измерения оцениваемого параметра. Показано, что в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.562-96 в качестве нормируемого параметра вибрации следует принимать эквивалентное значение частотно корректированной виброскорости или виброускорения или их уровней, и именно для этих величин установлены ужесточенные в 0,32 раза (на –10 дБ) допустимые значения. Приведены доводы в пользу принятия в качестве нормируемого параметра в помещениях жилых и общественных зданий соответствующих значений виброскорости. Отмечена целесообразность включения в состав нормируемых параметров также максимального значения указанных величин и одновременной оценки обоих значений нормируемых параметров. Даны соответствующие нормативные значения и предельные значения нормируемых параметров в октавных полосах типичного для рельсового транспорта диапазона частот, которыми можно руководствоваться при подборе средств виброзащиты. Обоснована необходимость применения при измерении максимальных значений времени усреднения виброизмерителя 1 с. и определения эквивалентных значений (уровней) оцениваемых параметров за дневное и ночное время оценки воздействия вибрации. Отмечено, что для поездов метрополитенов указанные вопросы регламентированы в своде правил СП 23-105-2004 и установленной им методикой следует руководствоваться при определении эквивалентных и максимальных значений оцениваемых параметров. Для железнодорожных линий указанные положения установлены в разработанном в 2018 г. НИИСФ РААСН проекте свода правил, который прошел этапы публичного согласования и экспертной оценки и находится в стадии утверждения. На примере проиллюстрировано, что неправильное применение указанных положений приводит к серьезным ошибкам в оценке прогнозируемой вибрации и, как следствие, к значительному удорожанию реализации мероприятий по ее снижению. Ключевые слова: непостоянная вибрация, нормирование, измерение, оценка.

Неверов А.Н. «Резьбовое соединение элементов в двухстержневой колебательной системе» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 81-82 (2019). 106 с.

Проведено экспериментальное исследование нелинейных свойств составных стержневых колебательных систем с резьбовым соединением элементов на низких ультразвуковых частотах в режиме стоячей волны. При резьбовом стягивании контактирующие поверхности испытывают не только и даже не столько нормальные, но и, главным образом, тангенциальные механические напряжения. Поэтому на неровности поверхностей действуют перерезывающие силы, которые повышают продольную податливость контакта. Кроме того, при затягивании неровности поверхностей могут не только деформироваться, но и разрушаться, что приводит к искажению формы опорной кривой профиля контакта. Исследуемая колебательная система представляла собой два идентичных пакетных пьезопреобразователя, один из которых использовался как источник продольных упругих колебаний, а другой – в качестве их приемника. Для сравнения исследовалась колебательная система той же геометрии, что и исследуемая, но без сечения разъема, остов которой вытачивался из одного прутка металла. Приводится расчет ультразвуковой колебательной системы. Наряду с сигналом основной частоты наблюдались сигналы второй и третьей гармоник. Амплитуды гармоник зависели от величины усилия стягивания, амплитуды и частоты возбуждающего сигнала. При возбуждении преобразователя – источника простым гармоническим сигналом акустический контакт на границе преобразователей вследствие своей нелинейности генерирует сигналы высших гармоник. Если частота гармоник оказывается близкой к одной из собственных частот системы, эта гармоника попадает в резонанс, ее амплитуда должна быть достаточно велика. Отмечается, что следованная контактная акустическая нелинейность на границе твердых поверхностей значительно больше нелинейности, связанной с ангармонизмом межмолекулярных сил. Потому она весьма перспективна для различных практических применений, в частности, для управления собственными частотами составной колебательной системы и амплитудой их колебаний при резонансе, а также для контроля качества акустического контакта в ультразвуковых технологических и контрольных устройствах. Обсуждаются полученные результаты. Ключевые слова: колебательная система, резьбовое соединение, гармоника, амплитуда

Малков О.Ю., Негу С.Х., Тессема С.Б. «Статистический анализ полуразделенных затменных двойных» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 251-256 (2019)

Представлены и проанализированы распределения классических и горячих полуразделенных затменных двойных по орбитальным и звездным параметрам. Показано, что расхождения в распределениях подтвержденных и заподозренных горячих систем проистекают из-за неучета различия эволюционных стадий классических и горячих полуразделенных систем.

Пирозерский А.Л., Чарная Е.В., Недбай А.И., Кумзеров Ю.А., Фокин А.В. «Особенности плавления и кристаллизации галий-индиевых сплавов в нанокомпозитах на основе пористых стекол с размером пор 7 нм» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 88 (2019). 106 с.

Исследования влияния размерных эффектов и условий ограниченной геометрии на фазовые переходы плавления и кристаллизации представляют интерес, как с точки зрения фундаментальной физики, так и для возможных практических применений. К настоящему времени выявлен ряд общих закономерностей плавления и кристаллизации в условиях ограниченной геометрии, в частности, температурный гистерезис между плавлением и кристаллизацией, смещение температурных областей плавления и кристаллизации по сравнению с объемными материалами, размытие фазовых переходов. Для конкретных материалов наблюдались специфические особенности, в частности, для галлия в порах наблюдалось формирование новых фаз и стабилизация фаз, метастабильных в объемном материале. Среди различных методов исследования фазовых переходов в нанокомпозитах акустические методы имеют ряд преимуществ, связанных с широкими возможностями выбора температурных режимов измерений, быстротой измерений при фиксированной температуре и высокой точностью. В настоящем докладе представлены результаты акустических исследований плавления и кристаллизации галлий-индиевых сплавов с содержанием галлия 85, 91, 94 и 96 at.%, внедренных в пористые стекла со средним размером пор около 7 нм. Измерения проводились модифицированным импульсно-фазовым методом на продольных акустических волнах частотой 7 МГц, в температурном диапазоне 135–310 К при полных и частичных циклах нагрев-охлаждение. Проведенные исследования показали наличие гистерезиса между ветвями нагрева и охлаждения температурной зависимости скорости ультразвука. Петли гистерезиса имели сложную форму, что можно интерпретировать как образование нескольких модификаций галлия при кристаллизации сплава в порах. Для частей сплава в порах, кристаллизовавшихся с образованием α- и β-Ga, интервалы плавления были сдвинуты в область низких температур. Для сплава с долей галлия 91 ат.% выявлено формирование неизвестной фазы галлия, температурный интервал плавления которой лежит выше интервала плавления α-Ga. Выдвинуто предположение, что данная фаза является обнаруженной ранее тетрагональной фазой галлия. Ключевые слова: размерные эффекты, плавление и кристаллизвция, сплавы, нанокомпозиты, полиморфизм

Недосека С.А., Недосека А.Я., Шевцова М.А. «Определение поврежденности стеклопластика методом АЭ сканирования» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, с. 31-39 (2019)

В число композитов, в том числе применяемых все шире в самых различных областях техники, входят, в частности, стеклопластики. Их использование требует разработки надежных неразрушающих методов оценки состояния как в процессе эксплуатации, так и непосредственно после изготовления. Второе имеет не меньшую важность, так как позволяет отбраковать материалы с дефектами еще до того, как с них будут изготовлены элементы конструкций. В данной работе выполнена оценка возможности применения метода акустико-эмиссионного (АЭ) сканирования на базе аппаратуры типа ЕМА для образцов стеклопластика, изготовленного методом ручной выкладки стеклоткани Aeroglass 280 и связующего материала Elan-tech EC157 + Elan-tech W152XLR. Выполнена проверка локации координат источников АЭ на ненагруженных образцах. Показано, что материал, который исследовался, является контролепригодного с точки зрения метода АЭ, позволяет определять координаты источников АЭ с достаточно высокой точностью при тестовом прозвучивание. Проведены многочисленные опыты по сканированию образцов в продольном направлении, при котором каждый из датчиков АЭ поочередно выступал в качестве излучателя тестовых сигналов. С шести испытанных образцов три содержали встроенный по центру элемент, имитирующий акустический пьезодатчик. Испытания показали, что, используя АЕ сканирования, можно без нагрузки образцов отличить их акустические свойства при наличии и отсутствии такого встроенного концентратора и количественно оценить поврежденность материала с концентратором. Отмечена важность полученных результатов для создания методики контроля композитов с применением технологии АЕ сканирования и обеспечения четких критериев оценки поврежденности.

Недосека С.А., Недосека А.Я., Шевцова М.А. «Определение поврежденности стеклопластика методом АЭ сканирования» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, с. 31-39 (2019)

В число композитов, в том числе применяемых все шире в самых различных областях техники, входят, в частности, стеклопластики. Их использование требует разработки надежных неразрушающих методов оценки состояния как в процессе эксплуатации, так и непосредственно после изготовления. Второе имеет не меньшую важность, так как позволяет отбраковать материалы с дефектами еще до того, как с них будут изготовлены элементы конструкций. В данной работе выполнена оценка возможности применения метода акустико-эмиссионного (АЭ) сканирования на базе аппаратуры типа ЕМА для образцов стеклопластика, изготовленного методом ручной выкладки стеклоткани Aeroglass 280 и связующего материала Elan-tech EC157 + Elan-tech W152XLR. Выполнена проверка локации координат источников АЭ на ненагруженных образцах. Показано, что материал, который исследовался, является контролепригодного с точки зрения метода АЭ, позволяет определять координаты источников АЭ с достаточно высокой точностью при тестовом прозвучивание. Проведены многочисленные опыты по сканированию образцов в продольном направлении, при котором каждый из датчиков АЭ поочередно выступал в качестве излучателя тестовых сигналов. С шести испытанных образцов три содержали встроенный по центру элемент, имитирующий акустический пьезодатчик. Испытания показали, что, используя АЕ сканирования, можно без нагрузки образцов отличить их акустические свойства при наличии и отсутствии такого встроенного концентратора и количественно оценить поврежденность материала с концентратором. Отмечена важность полученных результатов для создания методики контроля композитов с применением технологии АЕ сканирования и обеспечения четких критериев оценки поврежденности.

Смирнов А.В., Кузнецова И.Е., Недоспасов И.А. «Нераспространяющиеся акустические волны в пьезоэлектрических пластинах» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 35-36 (2019). 106 с.

Из литературы известно о существовании акустических волн с чисто мнимыми или комплексными волновыми числами, так называемые нераспространяющиеся волны. В случае чисто мнимого волнового числа, либо при значительном превышении мнимой части волнового числа над его реальной частью, нераспространяющаяся мода соответствует вибрации вблизи источника внешней силы, экспоненциально затухает при удалении от источника и не переносит энергию Дисперсионные зависимости для подобного типа волн были получены для изотропных и пьезоэлектрических пластин кубической симметрии. В основном исследовались недиссипативные среды, в которых вязкость материала полагалась равной нулю. При существовании частотной области, когда действительная часть волнового числа больше, чем его мнимая часть существует условие для распространения этой волны на короткое расстояние. Существование нераспространяющихся волн Лэмба было экспериментально подтверждено на краях пластины. Интерес к исследованию подобных волн связан с возможностью их использования при неразрушающем контроле. В связи с близостью этих волн к частоте отсечки они должны быть также очень чувствительны к изменению свойств окружающей среды, что позволит создать на их основе высокочувствительные химические акустоэлектронные датчики. В настоящей работе предложен новый метод обнаружения нераспространяющихся акустических волн в пьезоэлектрических пластинах. Проведен теоретический анализ дисперсионных кривых волн S₁ и SH₁ в YX-LiNbO₃ и YX-KNbO₃, вблизи точки нулевой групповой скорости. Обнаружена ветвь, соответствующая нераспространяющимся акустическим волнам. Найден частотный диапазон, где действительная часть фазовой скорости больше, чем мнимая. В этой области мода является обратной волной, так как характеризуется противоположно направленными фазовой и групповой скоростями. Методом конечных элементов был смоделирован набор встречно-штыревых преобразователей, размещенных на поверхности пластины LiNbO₃ Y-среза, с различными пространственными периодами. Были обнаружены резонансные частоты, соответствующие нераспространяющейся S₁ моде. Из-за близости этой волны к точке нулевой групповой скорости ее свойства должны быть чрезвычайно чувствительными к изменению качества волновода и окружающей среды. Это открывает возможность использовать эти волны для разработки высокочувствительных датчиков и неразрушающего волноводного анализа. Ключевые слова: нераспространяющиеся волны, обратные волны, точка нулевой групповой скорости, метод конечных элементов

Педдер В.В., Попов С.П., Косёнок В.К., Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Шкуро Ю.В., Педдер А.В., Нестеров В.А., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н., Мизиряк Е.В., Минаева В.Ю., Сургутскова И.В. «Возможности озон/NO-ультразвуковой дезинтеграции клетчатки шеи для профилактики повреждений нервных стволов при лимфодиссекции в хирургическом лечении рака щитовидной железы» Южно-Сибирский научный вестник, № 4-2, с. 54-64 (2019)

Хирургические методы лечения рака щитовидной железы (ЩЖ) часто сопровождаются после-операционными осложнениями из-за хирургической препаровки клетчатки, не исключающей возможности повреждения нервных стволов. В процессе лимфодиссекции по поводу метастазов рака ЩЖ в лимфоузлах шеи наиболее часто повреждается возвратный нерв. В работе показана возможность снижения опасности повреждений нервных стволов при выделении их из клетчатки анатомических областей шеи у больных с распространённым раком ЩЖ, за счёт применения специализированных волноводов-инструментов. Для снижения числа послеоперационных осложнений, ими реализуется этап ультразвуковой контактной дезинтеграции клетчатки шеи на протяжении нервного ствола возвратного нерва, в области лимфодиссекции, осуществляемой в кавитирующей среде озон/NO-содержащих и иных лекарственных веществ с последующим стимулированием репаративной регенерации тканей в области лимфодиссекции, комплексом физических и физикохимических факторов.

Римская-Корсакова Л.К., Нечаев Д.И. «Обнаружение громкости и распознавание интенсивности импульса, предъявляемого до или после периодической последовательности импульсов помехи» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 26-27 (2019). 106 с.

В интересах поиска причин снижение разборчивости речи изучали обнаружение моделей фонем согласных звуков, предъявляемых до или после последовательностей помеховых фонем с разными периодами следования. За модели тестовых и помеховых фонем принимали узкополосные импульсы с частотой 4 кГц. Интенсивность помеховых импульсов была равна 80 дБ УЗД, число импульсов помехи – 11, а период следования Т варьировали от 20 до 110 мс. Если интенсивность тестового импульса (ТИ) была заметно меньше интенсивности импульсов помехи, то слушатель мог обнаружить ТИ на основании его громкости. При близости интенсивностей ТИ и импульсов помехи слушатель мог обнаружить ТИ, распознавая интенсивности тестового и помехового импульсов. Зависимости процента правильного обнаружения ТИ от его интенсивности при разных периодах Т были получены у слушателей с нормальным слухом и сенсоневральными потерями. Зависимость обнаружения ТИ от периода следования импульсов помехи выявляли: (1) порог временного разрешения (T_min), равный минимальному периоду Т, при котором слушатель мог обнаружить ТИ; (2) сдвиг (dIso) порога обнаружения ТИ, предъявляемого до или после помехи, относительного порога обнаружения одиночного импульса; (3) смещение (dI-) пороговой разности между интенсивностями ТИ и помехового импульса относительно разностного порога распознавания интенсивности одиночного помехового импульса. Смещение dI- оценивали для случая, когда интенсивность ТИ была меньше интенсивности импульсов помехи. Пороги Tmin разных слушателей варьировали от 20 до 110 мс, а сдвиги dIso и смещения dI- при периоде Т близком к T_min могли достигать 20 дБ. Показатели Tmin, dIso, dI- сопоставляли со слуховой чувствительностью, со свойствами временной суммации тонов и последовательностей импульсов. Показатели T_min, dIso, dI- указывали на мешающие обнаружению ТИ известные слуховые эффекты. Если интенсивность помеховых импульсов заметно превышала интенсивность ТИ, то обнаружению могли мешать временная маскировка и частичная маскировка громкости ТИ. Если интенсивность ТИ почти соответствовала, но была меньше интенсивности помехового импульса, то обнаружению мог мешать возникающий при временной маскировке слуховой эффект повышения громкости ТИ. В зависимости от положения ТИ относительно помехи такие эффекты компенсировали или усиливали действие друг друга. Согласно полученных результатов, к снижению разборчивости быстрой речи могли приводить как снижение громкости фонем согласных звуков, так и уменьшение диапазона интенсивностей фонем, в котором слушатель был способен их обнаружить. Ключевые слова: слуховое обнаружение, распознавание интенсивности, маскировка, повышение громкости импульсов при маскировке, модель фонемы согласного звука

Гойхбург М.В., Бахшинян В.В., Нечаев Д.И., Супин А.Я., Таварткиладзе Г.А. «Использование психоакустических методов исследования в оценке результатов слухоречевой реабилитации пациентов после кохлеарной имплантации» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 58 (2019). 106 с.

В связи с ежегодным увеличением количества пациентов с двусторонней сенсоневральной тугоухостью высокой степени, реабилитированных методом кохлеарной имплантации (КИ), разработаны различные методы оценки эффективности проведенной КИ, включающих как объективные, так и субъективные методы исследования. Однако, до настоящего времени, в нашей стране не проводились исследования с использованием психоакустических методов, оценивающие частотную разрешающую способность (ЧРС) слуха пациентов данной категории для проведения оценки эффективности слухоречевой реабилитации после КИ. Цель исследования: провести оценку частотной разрешающей способности слуха у пациентов после КИ. Материалы и методы исследования: обследовано 33 пациента с диагнозом: двусторонняя сенсоневральная глухота, состояние после КИ. Опыт использования системы КИ у всех пациентов более 1 года. Возраст испытуемых – от 12 до 62 лет. Пациентам проведено комплексное клинико-аудиологическое исследование, включавшее тональную пороговую аудиометрию (ТПА), речевую аудиометрию, тест-реверсии фазы гребенчатого спектра в свободном звуковом поле. В тесте-реверсии фазы гребенчатого спектра использовался звуковой сигнал с гребенчатым спектром, набор спектральных пиков и провалов которых, был в пределах своей огибающей. Количество пиков определялось параметром плотности гребенчатого спектра и измерялось в количестве гребней на октаву (RPO). Огибающая спектра составляла один период косинусоидальной функции от логарифма частоты с шириной полосы (периодом косинусоидальной функции) равной двум октавам. Было выбрано три значения центральной частоты спектра 1, 2 и 4 кГц. Результаты: после проведения комплексного аудиологического обследования было выявлено следующее, по данным ТПА пороги восприятия звука в свободном звуковом поле соответствовали I ст. тугоухости у всех пациентов, среднее значение разборчивости речи в свободном звуковом поле в тишине на интенсивности 65 дБ УЗД составило 70%. Среднее значение порога различения гребенчатого спектра для частоты 1 кГц составило 1.94 RPO, для 2 кГц – 2.3 RPO, для 4 кГц – 2.2 RPO. Выявлена достоверная корреляционная связь между данными ЧРС слуха и разборчивостью речи по данным речевой аудиометрии в свободном звуковом поле при центральной частоте 1 кГц R=0.57 (p<0.005) и 4 кГц R=0.46 (p<0.005). Выводы: таким образом, представляется возможным использование теста-реверсии фазы гребенчатого спектра для оценки эффективности проведенной КИ и создание в дальнейшем метода оценки эффективности реабилитации пациентов после КИ, основанного на применении звуковых сигналов с гребенчатым спектром. Ключевые слова: кохлеарная имплантация, тест-реверсии фазы гребенчатого спектра

Бойко А.В., Демьянко К.В., Иноземцев А.А., Кириловский С.В., Нечепуренко Ю.М., Падучев А.П., Поплавская Т.В. «Определение положения ламинарно-турбулентного перехода при численном моделировании обтекания пластины дозвуковыми и трансзвуковыми потоками» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 675-683 (2019)

Работа посвящена определению положения ламинарно-турбулентного перехода в дозвуковых и трансзвуковых двумерных пограничных слоях с помощью разработанного авторами оригинального программного комплекса LOTRAN 2.0, основанного на e^N-методе и использующего данные численного моделирования ламинарного обтекания, выполненного стандартными газодинамическими пакетами, основанными на осредненных по Рейнольдсу уравнениях Навье–Стокса. В качестве примера рассмотрено обтекание плоской пластины. Продемонстрирована согласованность расчетных и экспериментальных данных по положению ламинарно-турбулентного перехода. Получены новые данные по положению ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое плоской пластины для трансзвуковых режимов течения.

Жарников Т.В., Никитин А.А. «О подходе к выделению собственных мод анизотропного волновода» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 64 (2019). 106 с.

Описан подход к классификации собственных функций волновода в наклонной трансверсально анизотропной среде, полученных в рамках полуаналитического метода конечных элементов (SAFE). Предлагаемая процедура позволяет отделить физически осмысленные решения от тех, которые связаны с особенностями численного метода. Приводятся результаты сравнительного анализа различных критериев классификации. Эффективность предложенного подхода продемонстрирована на примерах расчета дисперсионных кривых в случаях быстрой и медленной формаций, ось анизотропии которых может принимать произвольное направлении относительно оси волновода.

Плющенков Б.Д., Никитин А.А. «Численное моделирование электроакустического каротажа с учетом джоулева нагрева» Математическое моделирование, 32, № 2, с. 58-76 (2020)

Предложена модификация уравнений Прайда, описывающих взаимосвязанный процесс распространения акустических и электромагнитных волн в насыщенной пористой среде, возникающий в силу электрокинетического эффекта. Эта модификация позволяет принять во внимание джоулев нагрев при распространении акустических колебаний, образующихся от электромагнитного источника, и реализована с помощью добавления «термоупругих членов» в уравнения состояния для порового флюида и формации. Изменение температуры определяется уравнением теплопроводности. Изложен способ построения соответствующей конечно-разностной схемы для аксиально-симметричного случая. Представлены результаты численного моделирования, которые показали, что на низких частотах для оценки проницаемости формации можно использовать волну Стоунли, а на высоких – быструю акустическую волну, когда влиянием джоулева нагрева можно пренебречь. Однако если проводимость порового или особенно скважинного флюида достаточно высока, то из-за джоулева нагрева образуется термоупругая волна, учет вклада которой есть непростая задача из-за нелинейности эффекта.

Николаев А.Л., Мазина С.Е., Гопин А.В., Саранцев А.В., Кирюхин О.В., Петров В.Г. «Разработка подходов к созданию методологии комбинированного применения ультразвука и ионизирующего излучения в медицине» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 50-51 (2019). 106 с.

Основным направлением в медицине в последнее время является создание и развитие схем комбинированной терапии. Этот подход особенно популярен в терапии онкологических заболеваний. При этом схемы терапии включают различные физические воздействия, в частности ультразвук и ионизирующее излучение. В сонодинамической терапии используется ультразвук средней интенсивности (до 5 Вт/см2) в сочетании с соносенсибилизаторами – веществами, локально усиливающими действие ультразвука. Сонодинамическая терапия постепенно входит в медицинскую практику, гамма–терапия давно и успешно применяется в лечении злокачественных опухолей. Таким образом, оба метода по отдельности широко применяются в медицине. Однако, в настоящее время физико-химическая и биофизическая база их комбинированного применения отсутствует. Не существует и подходов к разработке методологии исследования их сочетанного действия. Вместе с тем, результатом применения комбинации ультразвука с ионизирующим излучением, кроме аддитивного эффекта может явиться и супераддитивный. Такое предположение основывается на отличии факторов, разрушающих опухоль при радиационном и ультразвуковом воздействии. Целью работы являлось исследование эффектов комбинированного действия ультразвука и гамма излучения на объекты разного уровня структурной сложности (молекула, биомолекула, клетка). Для исследования были выбраны: октанатриевая соль окта-4,5-карбоксифталоцианина кобальта III (терафтал), фермент – щелочная фосфатаза и бактерии Lactobacillus casei. В работе использовали ультразвук с частотой 0,88 МГц, интенсивностью 2 Вт/см² и гамма излучение (¹³⁷Cs,) с мощностью дозы 2,3 Гр/мин. В результате исследования выявлено наличие супераддитивного эффекта изменения структурно зависимых параметров у фермента щелочной фосфатазы и бактерий Lactobacillus casei. Установлено, что величина эффекта зависит от структурной сложности объекта, порядка воздействия, величин поглощённых доз и наличия сенсибилизатора. Показано, что для клеток значимым параметром, определяющим их устойчивость к комбинированному воздействию, является размер. Полученные результаты указывают на перспективность развития исследований комбинированного действия ультразвука и ионизирующего излучения для решения ряда задач медицины.

Николаев А.С., Ляксо Е.Е. «Временные характеристики гласных из слов детей 5«1 лет с расстройствами аутистического спектра» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 28 (2019). 106 с.

Цель работы: изучение временных характеристик ударных и безударных гласных из слов детей с расстройствами аутистического спектра (РАС) по сравнению с типично развивающимися (ТР) детьми. Объект исследования: 10 детей с РАС в возрасте 5–11 лет и 10 ТР детей того же возраста (контрольная группа). Дети с РАС поделены на две группы по уровню их речевого развития: РАС-А, в которую вошли дети с более высоким уровнем речевого развития, и РАС-Б, в которую вошли дети с более низким уровнем речевого развития. Использованы методы перцептивного и акустического анализа. Перцептивный эксперимент, в котором приняли участие 116 взрослых носителей русского языка (аудиторов), проводили с целью выявления слов детей, распознанных взрослыми с высокой (значение слова верно определено в более чем 75% ответов) и низкой (значение слова определено верно в менее чем 25% ответов) вероятностью. В словах, распознанных с высокой и низкой вероятностью, определяли длительность ударных и безударных (первого предударного и первого заударного) гласных. У детей всех групп детей длительность (медиана) ударных гласных в словах, распознанных с низкой вероятностью, больше, чем в словах, распознанных с высокой вероятностью. Выявлены различия между детьми с РАС и ТР детьми по длительности ударных и безударных гласных в словах, значение которых определено с высокой и низкой вероятностью. Слова детей с РАС обеих групп характеризуются большей по сравнению с ТР детьми длительностью ударных и безударных гласных. Слова ТР детей 8–11 дет характеризуются наименьшей длительностью ударных и безударных гласных. В словах, распознанных с высокой вероятностью, длительность ударных гласных у детей группы РАС-Б больше (p<0,05), чем у детей группы РАС-А и ТР детей, длительность безударных гласных – больше, чем у ТР детей. В словах, распознанных с низкой вероятностью, длительность ударных и безударных гласных у детей с РАС больше (p<0,05), чем у ТР детей. Ключевые слова: восприятие речи, расстройства аутистического спектра, детская речь, акустический анализ

Гузилова Л.И., Кардашев Б.К., Печников А.И., Николаев В.И. «Упругость и неупругость объемных кристаллов нитрида галлия» Журнал технической физики, 90, № 1, с. 138-142 (2020)

Приведены результаты акустического исследования упругих и микропластических свойств двух типов больших образцов квазиобъемного GaN, полученных методом хлорид-гидридной эпитаксии. Первый тип – это поликристаллические образцы, текстурированные вдоль одного из кристаллографических направлений, второй – монокристаллы с характерными V-образными дефектами. Полученные результаты сопоставлены с литературными данными и проанализированы на основе существующих теоретических представлений о влиянии дислокаций и границ зерен на акустические и механические свойства кристаллов. Ключевые слова: нитрид галлия, предел упругости, модуль Юнга.

Цысарь С.А., Николаев Д.А., Сапожников О.А. «Характеризация двумерной ультразвуковой решётки методом нестационарной акустической голографии» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 56 (2019). 106 с.

Во многих областях применения ультразвука (УЗ) важное значение имеет точное знание пространственно-временной структуры акустического поля, в частности, в медицинской ультразвуковой томографии и терапии. Акустическая голография – это метод записи реальной трехмерной структуры поля путем измерения амплитуды и фазы акустического давления на двумерной поверхности, являющейся голограммой. Акустическая голография позволяет количественно определить характер колебаний поверхности УЗ преобразователя путём расчёта распределений амплитуды и фазы колебательной скорости на поверхности преобразователя из измеренной голограммы. Метод основан на численном решении обратной задачи излучения с граничным условием, заданным на поверхности голограммы. В случае гармонического сигнала это может быть сделано с использованием интеграла Рэлея или метода углового спектра. Метод акустической голографии был успешно применен для характеризации плоских, фокусированных и цилиндрических или сферических преобразователей мегагерцового диапазона частот в жидкости. Метод может быть естественным образом расширен с гармонических на импульсные (нестационарные) поля. В настоящей работе нестационарная голография используется для определения характера колебаний двумерной фазированной диагностической антенной решётки (Медэлком, Вильнюс, Литва). Исследуемый датчик состоит из 20х20 квадратных пьезоэлементов размером 1.45×1.45 мм с зазором 50 мкм. Из 400 только 384 элемента являются активными; они разделены на три группы по 128 элементов, каждая из которых управляется через стандартный ZIF Canon разъем. При проведении измерений фазированный преобразователь подключался к системе Verasonics и возбуждался коротким импульсом, состоящим из 2 периодов частоты 2 МГц. Все активные элементы синфазно излучали сигнал в резервуар с дегазированной водой. Голограмма в виде профилей импульса в окне длительностью 100 мкс на расстоянии 25 мм от источника измерялась гидрофоном SEA Lipstick HGL-0150, последовательно перемещавшимся по узлам квадратной сетки размером 40×40 мм с шагом 0.5 мм с помощью компьютерно-управляемой системы позиционирования Precision Acoustics UMS-3. Рассчитанное из измеренной голограммы поле на поверхности двумерной УЗ решётки в широком частотном диапазоне демонстрирует высокое разрешение и позволяет обнаружить дефекты и неактивные элементы. Ключевые слова: акустическая голография, двумерная УЗ решетка, характеризация излучателей

Николаев Д.А., Цысарь С.А., Хохлова В.А., Сапожников О.А. «Определение акустических параметров поглощающего слоя с использованием ультразвуковой голографии» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 96-97 (2019). 106 с.

При использовании ультразвука в исследовательских целях либо в практических приложениях важно знать акустические характеристики среды распространения, такие как скорость звука и коэффициент поглощения в определенном диапазоне частот. По определению эти параметры относятся к распространению плоской волны. Однако реальные источники не излучают плоскую волну; вместо этого генерируются ограниченные акустические пучки с неоднородной пространственной структурой. Это делает акустические измерения неточными, а иногда вовсе не соотносящимися с плосковолновой теорией, особенно в ближнем поле излучателя. Метод акустической голографии может быть использован для реализации плосковолнового режима для передачи ультразвука через слой конечной апертуры. Угловой спектр пучка, который представляет акустическое поле в виде суперпозиции плоских волн, распространяющихся под разными углами, может быть определен из двухмерной записи акустического поля, измеренной с помощью гидрофона малого размера. В линейном режиме эти плоские волны распространяются через поглощающий слой независимо друг от друга. Кроме того, для ограниченных акустических пучков такой слой конечной апертуры можно считать бесконечным в поперечном направлении при регистрации всего поперечного волнового поля пучка. Следовательно, нормальная передача плоской волны через бесконечный слой может быть реализована с учетом перпендикулярной к поверхности слоя компоненты углового спектра волны. Настоящая работа посвящена экспериментальному исследованию акустических параметров среды распространения с использованием голографического метода. Эксперимент проводился в несколько этапов. Ультразвуковой преобразователь мегагерцового диапазона частот помещался в ёмкость с дегазированной водой и излучал акустический пучок, распространявшийся через слой исследуемого материала. Амплитуда и фаза прошедшего поля акустического давления измерялась гидрофоном с диаметром чувствительного элемента малым по сравнению с длиной волны. Гидрофон перемещался управляемой компьютером системой позиционирования. Проведено измерение акустических параметров различных материалов, включая акриловый пластик и различные гели. Показано, что предлагаемый способ позволяет с высокой точностью измерять скорость звука и коэффициент поглощения среды в широком частотном диапазоне. Ключевые слова: акустическая голография, угловой спектр, измерение коэффициента поглощения

Николаева А.В., Карзова М.М., Цысарь С.А., Хохлова В.А., Сапожников О.А. «Экспериментальное изучение акустической радиационной силы фокусированного пучка, действующей на упругую сферу в жидкости» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 49-50 (2019). 106 с.

Целью работы является повышение точности метода измерения акустической радиационной силы, действующей со стороны фокусированного ультразвукового пучка мегагерцового диапазона частот на сферический упругий рассеиватель миллиметрового размера в жидкости. Ультразвуковой пучок генерируется одноэлементным пьезокерамическим преобразователем (частота 1,072 МГц, фокусное расстояние 70 мм, диаметр 100 мм), который располагается на дне бассейна с водой. Сферические рассеиватели диаметром от 2 до 6 мм, изготовленные из нейлона, стекла или нержавеющей стали, помещаются вдоль вертикально ориентированной оси излучателя. Каждый рассеиватель закрепляется в специально сконструированной раме с 3-х уровневой ловушкой из тонких лесок. Метод определения радиационной силы основан на балансе между силой тяжести, силой Архимеда и радиационной силой и измерении порогового значения силы, при котором баланс нарушается. Измерения проводятся следующим образом: начальная мощность пучка выбирается достаточно высокой, чтобы переместить рассеиватель к верхнему уровню ловушки. Затем постепенное уменьшение мощности, приводящее и к уменьшению радиационной силы, осуществляется до тех пор, пока шарик не начнёт отрываться от верхних лесок и двигаться вниз. Это пороговое значение мощности соответствует условию равенства радиационной силы и разности силы тяжести и силы Архимеда. Значение акустической мощности в проведенных экспериментах не превышает 40 Вт, а соответствующая радиационная сила – 4 мН. Также по известным параметрам рассеивателя (диаметр, плотность, скорость продольных и поперечных волн) и известному угловому спектру пучка радиационная сила рассчитывается численно. Угловой спектр определяется по измерениям акустической голограммы (поперечного распределения амплитуды и фазы акустического давления). Экспериментальные и теоретические результаты хорошо согласуются в области перед и за фокусом со средней ошибкой измерения 10%. Показано, что если ширина пучка в фокусе намного меньше диаметра рассеивателя, то наиболее эффективное силовое воздействие происходит в области до и после точки фокуса, где ширина пучка превышает размеры рассеивателя. Ключевые слова: акустическая радиационная сила, фокусированный пучок, экспериментальные измерения.

Николаева О.В. «Малопараметрическая аппроксимация коэффициента яркости солнечного излучения в полосе газового поглощения» Математическое моделирование, 32, № 2, с. 24-36 (2020)

Рассматривается задача решения уравнения переноса солнечного излучения в атмосфере в полосе газового поглощения. Исследуется вопрос о характере спектральной зависимости коэффициента яркости излучения, отраженного системой атмосфера–подстилающая поверхность. Построены малопараметрические аппроксимации коэффициента яркости в виде разложения обратного логарифма этой величины по степеням сечения поглощения. Рассматриваются как целые, так и дробные степени. Построенные аппроксимации являются обобщением закона Бугера–Ламберта–Бэра. Описан явный алгоритм вычисления параметров аппроксимаций по известным значениям коэффициента яркости. Показано, как построенные аппроксимации могут быть использованы для сокращения времени line-by-line расчетов коэффициента яркости.

Николаевцев В.А., Сучков С.Г., Селифонов А.В., Сучков Д.С. «Волна И. Анисимкина как длинноволновая ветвь низшей моды Лэмба» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 98 (2019). 106 с.

Исследованы эффективность и селективность возбуждения волн Лэмба в пластинах различных сортов стекла (закаленное листовое стекло, флинтглас и боратное стекло) клиновидным ультразвуковым преобразователем из оргстекла с фазированной решеткой пьезопреобразователей из пьезокерамики PZT-4. Построены карты зависимости эффективности возбуждения волн Лэмба от частоты и разности фаз между элементами фазированной решетки. Обнаружено, что в пластинах исследованных сортов стекла при использовании фазированной решетки пьезопреобразователей возможно эффективное селективное возбуждение основных мод Лэмба в длинноволновой области (длина волны сравнима с толщиной пластины). Показано, что эффективное селективное возбуждение основных мод Лэмба в длинноволновой области в исследованных пластинах невозможно обычным клиновидным ультразвуковым преобразователем. В отличие от предыдущих работ, было установлено, что мода И.Анисимкина в данном случае является вырождением не высшей, а основной симметричной моды Лэмба. При этом, также в отличие от результатов предыдущих работ, вырождение волны Лэмба в квазипродольную волну происходит в длинноволновой области. Ключевые слова: волна Лэмба, ультразвуковая дефектоскопия, волна И.Анисимкина, физическая акустика, фазированная решетка

Окунев В.Д., Самойленко З.А., Николаенко Ю.М., Дьяченко Т.А., Корнеевец А.С., Пушенко Е.И. «Формирование кластеров La0.7Sr0.3MnO3 в магнетронной плазме при воздействии ионно-звуковой волны на поток частиц» Письма в Журнал технической физики, 46, № 1, с. 47-51 (2020)

Изучена кинетика формирования кластеров в магнетронной плазме при движении потока частиц, полученного распылением мишени La_0.7Sr_0.3MnO₃ с последующим осаждением кластеризованных аморфных слоев на протяженную стеклянную подложку. Выявлено влияние ионно-звуковой волны на пространственную модуляцию локальной структуры и свойств кластеризованной среды при наличии в плазме разновалентных ионов марганца. Ключевые слова: магнетронная плазма, разновалентные ионы марганца, кластеризация потока частиц, ионно-звуковая волна.

Николенко И.В., Крючков С.В., Барабанов С.И., Волков И.М. «Телескопы Симеизской обсерватории ИНАСАН: сегодняшнее состояние и перспективы» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 85-92 (2019)

Приведен обзор телескопов, имеющихся на Симеизской обсерватории ИНАСАН, и перспективы их развития.

Барабанов С.И., Волков И.М., Кравцова А.С., Николенко И.В., Крючков С.В. «Фотометрические исследования АСЗ в ИНАСАН в 2008–2010 гг ..» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 278-286 (2019)

Представлены результаты фотометрических измерений астероидов 2002 NP1, 5786 Talos и астероида группы кентавров 2005 WY3, проведенные в 2008–2010 гг. на Симеизском 1-м телескопе ИНАСАН на г. Кошка. Получено наиболее точное значение периода 2002 NP1 равное 0.24626 дня, показатель его цвета V–Rc = 0.55; определен таксономический класс Q астероида 5786 Talos; найдена переменность блеска 2005 WY3, связанная с его осевым вращением и предположены наиболее вероятные значения периода вращения в 0.83 или 0.62 дня.

Новик А.А., Вьюгинова А.А. «Исследование параметров ультразвуковых волноводов-излучателей для газовых сред с различными рабочими частотами» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 81 (2019). 106 с.

С использованием энергии ультразвука можно осуществлять целый ряд технологических процессов, происходящих в газообразной среде. Наиболее востребованными среди известных технологий являются коагуляция, сушка, гашение пены. При этом необходимость излучения ультразвуковых колебаний в воздух сопряжена с дополнительными сложностями, связанными с тем, что газовые среды имеют низкий акустический импеданс и высокий коэффициент поглощения ультразвука. Для решения задачи излучения мощных ультразвуковых колебаний в газовую среду применяются специализированные волноводы-излучатели в виде диска переменной толщины. Использование таких конструкций обеспечивает эффективный режим излучения и позволяет реализовывать указанные ультразвуковые технологии. До настоящего момента рассматривались такие волноводы-излучатели с рабочими частотами близкими к 20кГц. В данной работе рассматриваются волноводы-излучатели в виде дисков переменной толщины, колеблющиеся в изгибной моде, с рабочими частотами 22 и 44 кГц, анализируются частотные свойства и параметры таких колебательных систем, исследуются и оптимизируются моды колебаний. Ключевые слова: ультразвук, волновод, излучатель, изгибная мода, диск.

Новиков Е.А., Зайцев М.Г., Назмиева А.Х. «Акустическая эмиссия мерзлых грунтовых оснований в условиях их повторно-переменного термомеханического нагружения» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 63-64 (2019). 106 с.

Экспериментально установлены закономерности акустической эмиссии в мерзлых грунтах различного вещественного состава, подверженных многократным циклам растепления–заморозки и находящихся при этом под действием квазистатической одноосной механической нагрузки. Исследовано влияние на эти закономерности таких факторов как гранулометрический состав грунта, степень его обводненности и засоленности, а также переменная интенсивность температурного воздействия и неоднородность распределения термического градиента. Обоснованы методические рекомендации по учету влияния указанных факторов на достоверность интерпретации соответствующей измерительной информации. Представлены характеристики и конструктивное исполнение аппаратурного измерительного комплекса для акустико-эмиссионных (АЭ) исследований грунтов при воздействии на них изменяющейся механической нагрузки и переменного температурного поля. Комплекс также позволяет верифицировать результаты эмиссионных измерений путем параллельного испытания тех же проб грунта традиционными методами. Изложена и обоснована методика интерпретации установленных АЭ закономерностей, позволяющая по параметрам и характеру акустической эмиссии грунтового материала судить о его несущей способности и стадии деформированного состояния. Сформулированы подходы, позволяющие дать качественную оценку наличия и опасности деструктивных процессов в грунтовых основаниях зданий и сооружений, расположенных в северных регионах России. Полученные результаты подтверждены сравнительными испытаниями тех же проб методами статического зондирования индентором и ультразвукового прозвучивания. Ключевые слова: акустическая эмиссия, мерзлый грунт, основания и фундаменты, устойчивость, деформированное состояние

Швед Г.М., Новиков С.С., Гаврилов Н.М. «Поиск проявлений атмосферных волн в одновременных совмещенных барометрических и гравиметрических измерениях» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 56, № 1, с. 55-65 (2020)

На основе модели пространственного распределения возмущения плотности воздуха при распространении внутренних гравитационных волн (ВГВ) получены оценки возмущения силы тяжести, создаваемого этими волнами. Оценки показывают, что сверхпроводящие гравиметры способны регистрировать ВГВ, генерируемые любым источником волн в нижней атмосфере. Методом цифровой фильтрации обработаны ряды барометрических и гравиметрических измерений в Мокса, Германия, (50.6°N, 11.6°E) за 2000–2018 гг. с целью поиска возмущений давления и силы тяжести с временными масштабами от ∼10 мин до ∼10 ч. В годовом ходе вариаций атмосферного давления с масштабами вариаций порядка и меньше 1 ч выявлен летний максимум, который исчезает при больших масштабах. Максимум можно связать с эффектом ВГВ, имеющих такие же значения периодов и генерируемых конвективными облаками, которые возникают в летнюю половину года. Годовой ход вариаций силы тяжести имеет максимумы зимой и летом для всех рассмотренных масштабов вариаций. Их можно объяснить модуляцией солнечного полусуточного гравитационного прилива полугодовыми изменениями в возмущении гравитационного потенциала Земли.