Суханов Д.Я., Кузовова А. «Применение модели взаимодействующих частиц с обращением времени для восстановления источников акустических волн» Вестник Воронежского государственного университета (ВГУ). Серия Физика. Математика, № 2, с. 17-31 (2021)

Предложен метод решения обратной задачи восстановления источников акустических волн, по измерениям поля на некоторой поверхности на основе метода динамики частиц. В работе рассматривается представления среды в виде множества частиц в кубической объемно-центрированной кристаллической решетке. Рассматривается только ближний порядок взаимодействия частиц. В рассматриваемой решетке каждая частица имеет 14 соседей. Рассматривается случай линейной зависимости силы притяжения частиц от расстояния, однако, без существенных изменений, возможно моделирование любой нелинейной зависимости. Данный подход позволяет рассматривать неоднородные среды с широкой вариацией плотности и скорости звука в рамках одной модели. В отличие от методов основанных на решении волнового уравнения, предлагаемая модель позволяет учитывать нелинейные эффекты и исследовать макроскопическую динамику объектов под действием акустических колебаний. Численно показана возможность визуализации двух сферических источников акустических волн в воде, несмотря на наличие поперечных волн в рассматриваемой модели твёрдого тела, их влияние пренебрежимо мало в рассматриваемом случае. Проведена экспериментальная проверка предложенного метода для визуализации ультразвуковых излучателей в воде и восстановления изображения колебаний звукоизлучающего объекта на частотах 30 кГц, 63 кГц, 80 кГц и 100 кГц. Ключевые слова: акустика, обращение времени, множество частиц, кубическая объемно-центрированная кристаллическая решетка, звукоизлучающий объект, сферический источник.