Ильменков С.Л., Богородский А.В., Лебедев Г.А., Троицкий А.В. «Использование интеграла Кирхгофа для приближенного расчета угловых характеристик рассеяния звука упругими оболочками неаналитической формы» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 3, с. 124-129 (2021)

Предложен новый приближенный метод расчета угловых характеристик рассеяния звука на упругих телах неаналитической формы при различных геометрических параметрах стыкуемых фрагментов аналитической формы. Метод базируется на использовании интегральной формулы Кирхгофа и известных строгих решениях задач дифракции звука на упругих аналитических телах. Совместное использование методов динамической теории упругости и разделения переменных с помощью потенциалов Дебая и «типа Дебая» позволяет получить решения задач дифракции звука на изотропных оболочках неаналитической формы, составленных из компонентов сфероидальной, цилиндрической и сферической форм. Вычислены и проанализированы угловые характеристики рассеяния при различных волновых размерах, геометрических и физических параметрах оболочек. Применение рассматриваемого метода имеет особенно актуально в диапазонах низких и средних звуковых частот, где упругие тела являются эффективными рассеивателями звука, что повышает вероятность определения их индивидуальных признаков.

Попов С.В., Мурзинов В.Л. «Построение звукоотражающей поверхности заданного профиля» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 594-599 (2019)

Вопросы анализа звукового поля всегда актуальны. Во многих прикладных задачах требуется информация о распределении звукового давления в различных помещения, полостях, объемах и т.д. Определение звукового поля – эта прямая задача, то есть, учитывая реальную конфигурацию отражающих поверхностей и наличие источников звука, с помощью приборов исследуют звуковое поле и получают его характеристику. Для изменения характера звукового поля, обычно, используют метод проб и ошибок, изменяя формы отражающих поверхностей и их расположение. Однако, можно рассмотреть обратную задачу, то есть, по заранее спланированному характеру звукового поля для конкретной области, в которой устанавливаются отражающие поверхности заданной формы, определенной расчетным путем. В статье рассматривается обратная задача. Для точечного источника звука рассчитывается форма отражающей поверхности, находящаяся на заданном расстоянии от источника, и обеспечивающая формирование параллельного звукового потока в заданном направлении.

Лаврова М.А., Канев Н.Г. «Звукорассеивающие свойства поверхностей с объемными элементами» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 115-126 (2019)

Приведено сравнение значений измеренного в модельном эксперименте нормального коэффициента рассеяния для двух типов объемных элементов, расположенных на жесткой поверхности. В качестве тестовых элементов используются деревянные рассеиватели кубической и пирамидальной форм. В масштабной модели помещения с размерами 0,7×0,4×0,4 м измерены кривые затухания звука на частотах 4 кГц и 8 кГц. Две большие стенки покрыты пористым поглотителем, на третьей в определенных комбинациях размещаются исследуемые рассеиватели с характерным размером 3,5 см, количество которых изменяется от 0 до 29. Идея используемого метода заключается в том, что кривая затухания звука в помещении с недиффузным звуковым полем существенно зависит от рассеивающих свойств поверхностей. Кривая затухания измерена при различных количествах рассеивающих элементах на тестовой стенке, что позволило определить влияние формы элементов и их количества на значение нормального коэффициента рассеяния. По результатам проведенных измерений была выявлена высокая рассеивающая способность кубических элементов по сравнению с пирамидальными.

Баев А.Р., Майоров А.Л., Левкович Н.В., Шавловский Д.В., Асадчая М.В. «Влияние геометрии и граничных условий в области сцепления материалов на рассеяние ультразвуковых волн. Ч. 1. Теоретическое моделирование» Приборы и методы измерений, 12, № 2, с. 124-132 (2021)

Повышение эффективности, надёжности и производительности ультразвукового контроля соединения материалов сваркой, пайкой, склеиванием и др. является важной народнохозяйственной задачей. Цель работы состояла в установлении условий повышения чувствительности и достоверности обнаружения дефектов сцепления материалов на основе моделирования полей ультразвуковых мод, рассеянных дефектами разной геометрии. Впервые в максимальном приближении выполнен расчёт и анализ полей рассеяния ультразвуковых волн при перемещении пятна акустического луча в виде эллипса или длинной полосы относительно дефектной области с дискретными и плавно изменяющимися в ней граничными условиями. Для характеристики последних с точки зрения взаимодействия упругой волны с границей сред предложено использовать преимущественно фазовый сдвиг τ между волнами, рассеянными от дефектной и бездефектной границы, существенно сказывающийся на изменении параметров результирующего поля рассеяния в его периферийной зоне. Т. е., τ является важным параметром, характеризующим степень сцепления материалов и оказывающим превалирующее влияние на чувствительность предлагаемого метода обнаружения слабо выявляемых дефектов. Установлены особенности эволюции структуры полей рассеяния, являющиеся первичными для разработки методик контроля сцепления материалов предложенным методом. При достаточно малых значениях угла приёма ультразвуковых колебаний в меридиональной плоскости максимум чувствительности измерений достигается в динамическом режиме и приёме рассеянных волн под азимутальными углами, соответствующими 1-му экстремуму диаграммы направленности поля рассеяния опорного акустического луча.

Баев А.Р., Левкович Н.В., Асадчая М.В., Майоров А.Л., Размыслович Г.И., Бурнос А.Ю. «Влияние геометрии и граничных условий в области сцепления материалов на рассеяние ультразвуковых волн. Ч. 2. Особенности экспериментального моделирования» Приборы и методы измерений, 12, № 4, с. 301-310 (2021)

Повышение эффективности акустической диагностики объектов со слоистой структурой применительно к выявлению слабо выявляемых дефектов сцепления материалов является важной производственной задачей. Цель работы состояла в экспериментальном моделировании рассеяния ультразвуковых волн на образцах предложенных конструкций имитаторов дефектов с дискретно и плавно изменяющимися граничными условиями, коррелирующими с фазовой характеристикой продольных волн в процессе их взаимодействия с дефектной границей контактирующих материалов. Проведён краткий анализ некоторых методов и средств экспериментального моделирования рассеяния объёмных и поверхностных волн на границах контактирующих материалов применительно к совершенствованию метода обнаружения слабо выявляемых дефектов сцепления (адгезии) материалов. Для этого разработана и изготовлена иммерсионная установка, работающая в теневом режиме и позволяющая моделировать пространственные поля рассеянных продольных волн на неоднородной или дефектной границе сцепления материалов. Как предполагается, взаимодействующие с такой границей волны приобретают дискретный или плавно изменяющийся фазовый сдвиг, существенно сказывающийся на формировании поля рассеяния в его периферийной зоне. Увеличение же этого сдвига позволяет значительно повысить чувствительность обнаружения слабо выявляемых дефектов. Проведено экспериментальное исследование рассеяния продольных волн на разработанной установке и имитаторах дефектов, моделирующих дискретно и плавно изменяющиеся граничные условия, которые согласуются с изменением фазового сдвига рассеиваемых волн. Получены амплитудные зависимости поля рассеяния в зависимости от угла их приема в диапазоне от –20 до + 20° и смещения центра моделируемого дефекта относительно оси зондирующего акустического луча. Как установлено, наблюдается качественное соответствие между расчётными и опытными данными. Настоящие исследования представляют интерес для решения ряда задач по повышению эффективности ультразвукового контроля современных объектов со слоистой структурой и будут способствовать расширению возможностей использования предложенного метода.

Дагуров П.Н., Дмитриев А.В., Добрынин С.И., Чимитдоржиев Т.Н. «Модель рассеяния микроволн от двухслойной среды с шероховатыми границами» Вестник Бурятского Государственного Университета. Математика, информатика, № 2, с. 30-35 (2015)

Предложена модель обратного рассеяния микроволн от двухслойной среды. Показано, что слоистая структура земных покровов, наряду с вариациями амплитуды, вызывает заметные вариации фазы обратно рассеянных микроволн, которые необходимо учитывать при интерпретации данных дистанционного зондирования. Приведены результаты расчетов фазы волн, отраженных и рассеянных от некоторых двухслойных покровов.