Гаврильев С.А., Иванов М.В. «Пассивный акустический метод определения распределения пузырьков по размерам» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 59-64 (2019)

Рассмотрены существующие методы определения гидродинамических свойств газовой фазы в жидкой среде. В данной работе представлен пассивный гидроакустический метод определения распределения по размерам пузырьков воздуха в воде. Преимуществом этого метода в отличии от активных является то, что он является инвазивным. Предложенная математическая модель по пересчету спектра шума, излучаемого облаком пузырьков, в распределение по размерам была опробована на ряде экспериментов. Эксперименты проводились в стеклянном кубическом резервуаре, наполненной водой. Результаты экспериментов были верифицированы сравнением с фотометрическим методом.

Панов С.Н. «Локализация источников шума с помощью микрофонных антенн» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 183-191 (2019)

Обсуждаются вопросы локализации источников шума путем использования микрофонных антенн. Повышения эффективности идентификации источников шума зависит от правильности выбора метода, антенны, ее параметров, расположения антенны относительно источника, программного обеспечения и др. Приводится обзор основных параметров, включающих разрешающую способность, пространственное наложение, максимальный уровень боковых лепестков антенн, и особенностей компонентов систем. Приведены примеры систем: звуковых камер Sound Camera Digital Array и AС-100, антенн P-V и Simcenter Testlab 3D Acoustic Camera Advanced. Анализируются основные характеристик и их применение. Сделан вывод о перспективности применения таких систем для локализации источников шума и борьбе с шумом.

Сальникова Е.Н., Шпак Ю.В. «Опыт формирования и реализации учебной программы дисциплины «Шумо- и виброзащита» в ДВФ» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 208-211 (2019)

Дисциплина «Шумо- и виброзащита» является одной из дисциплин специализации основной образовательной программы 12.03.01«Акустические приборы и системы», реализуемой в ДВФУ. Её введение в учебный план обусловлено потребностями Дальневосточного федерального округа в специалистах в области измерения и снижения уровней шумности судостроительного и судоремонтного производства, мониторинга шумового загрязнения окружающей среды, шумо- и вибродиагностики. В докладе представлена тематика курсовых и выпускных квалификационных работ студентов, посвященных оценке акустических характеристик отдельных районов города, измерению шумовых характеристик оборудования, разработке технических решений по снижению шумовой нагрузки, расчету звукоизолирующих ограждающих конструкций, учебных лабораторных установок для исследования вибропоглощающих материалов и звукоизолирующих конструкций, а также результаты исследований влияния шума на физиологические показатели человека.

Секачева А.А., Пастухова Л.Г., Носков А.С. «Моделирование динамических характеристик вертикального элемента трубопровода» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 334-341 (2019)

Статья посвящена вопросам, связанным с возникновением шума и вибрации от трубопроводных систем многоэтажных зданий. Был предложен метод модального анализа в программном комплексе ANSYS Workbench для определения вероятности возникновения повышенных вибраций. Выполнен численный анализ прямолинейных участков трубопровода с различными геометрическими параметрами. Показаны результаты численного анализа влияния длины, диаметра, толщины стенки элемента трубопроводной системы на изменение значений критических частот его собственных колебаний с целью прогноза риска возможных резонансных режимов. Проведен парный и множественный регрессионный анализ. Определены регрессионные модели, характеризующие функциональную зависимость между первой (критической) частотой собственных колебаний и тремя геометрическими параметрами участка трубопровода. Установлено, что функциональная зависимость первой частоты собственных колебаний от диаметра участка трубопровода имеет вид полиномиальной функции, а функция зависимости первой частоты собственных колебаний от длины участка трубопровода имеет степенной характер.

Евсевьев В.В., Пирожков М.В., Скиба С.П. «Применение методов акустической интенсиметрии для исследования структуры звуковых полей транспортных потоков» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 498-503 (2019)

Показано, что акустическое поле может быть использовано в решении задач обнаружения и идентификации автомашин. Выделены механизмы генерации акустических шумов автомобиля. Использован акустический комплекс для измерения интенсивности, позволяющий проводить локализацию источников шума транспортных потоков в низкочастотном диапазоне. Применение в антенне специальных фазированных микрофонных капсюлей расширяет частотный диапазон измерения акустической интенсивности в области низких частот. Расположение пар микрофонов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях позволяет локализовать источники шума вне зависимости от их расположения.

Тюрин А.П., Иванов А.М., Зыков А.М. «К вопросу визуализации акустического поля устройства защиты от шума» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 690-695 (2019)

Предлагается подход к визуализации полученных в эксперименте значений уровней звукового давления при работе устройства защиты от шума. Устройство защиты от шума предназначено для подавления шума в верхней локальной зоне и может быть использовано на стационарных рабочих местах. Измерение уровня звукового давления осуществляется в октавных полосах со среднегеометрическими частотами. Для целей экспериментальных замеров исследуемая зона представляет собой трехмерную сетку определенного размера, которая в программном пакете моделируется в виде цилиндрической области с несколькими уровнями вложенности. Цветовое решение в ячейках будет зависеть от принятой концепции оценки результатов: а) оценка степени превышения фактического уровня звукового давления над предельно-допустимым значением или б) оценка распределения уровней звукового давления по всей трехмерной области исследования. Выбор размера сетки влияет на количество узлов, в которых с помощью инструментальных методов будут измеряться уровни звукового давления на определённой частоте

Гаврильев С.А., Иванов М.В. «Об опыте определения распределения пузырьков воздуха в воде по размерам пассивным гидроакустическим способом» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 59-63 (2020)

Задача определения распределения пузырьков воздуха в воде по размерам является одной из ключевых при расчёте, проектировании и эксплуатации газожидкостных систем. В настоящее время для решения данной задачи используются оптические и гидроакустические методы. В данной работе описаны сложности с применением пассивного гидроакустического метода. Показано, что шум, создаваемый пузырьками, обусловлен не только их гармоническими пульсациями, но и отрывом от источника и схлопыванием. При отрыве и схлопывания излучается широкополосный шум, который усложняет выделение шума гармонических пульсаций пузырьков.

Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В. «О влиянии усилия поджатия образца ЗПК в интерферометре на стабильность получаемых акустических характеристик» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 152-162 (2021)

В исследовании представлена оценка влияния контроля усилия поджатия образцов звукопоглощающих конструкций (ЗПК) в интерферометре с нормальным падением волн на стабильность получаемых акустических характеристик. Представлена конструкция интерферометра с системой контроля усилия поджатия образца. Эта система реализована в виде поршня на пневматическом цилиндре с блоком регулирования давления. Проведены измерения нескольких однослойных образцов ЗПК локально-реагирующего типа с разными конструкционными характеристиками (высота, степень перфорации и др.). Акустические характеристики определялись на основе обработки записанных в эксперименте сигналов акустического давления 2-микрофонным методом передаточной функции. В результате исследований продемонстрировано, что наличие контроля усилия поджатия образца в интерферометре обеспечивает высокую стабильность получаемых акустических характеристик образцов ЗПК.

Ватульян А.О., Паринова Л.И. «О волновых процессах в вязкоупругих топографических волноводах» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 2, с. 50-60 (2022)

Исследованы собственные колебания ортотропного вязкоупругого волновода. Сформулирована постановка задачи для упругого волновода в операторной форме, для перехода к вязкоупругому случаю использована концепция комплексных модулей. Выполнена слабая постановка задачи, на основе которой сформулирован вариационный принцип, аналогичный принципу Гамильтона-Остроградского. Из упрощенного функционала, построенного на базе гипотез типа Кирхгофа для клинообразных волноводов, сформирован подход к построению дисперсионного множества на основе метода Ритца. Проведены вычислительные эксперименты для топографических волноводов с поперечным сечением в виде трапеции, треугольника и прямоугольника. Построены графики дисперсионных зависимостей, проведено сравнение с упругим случаем.

Дамбаев Ж.Г. «Математическое моделирование взаимодействия волн напряжений при взрыве системы зарядов, расположенных в ряд» Вестник Бурятского Государственного Университета. Математика, информатика, № 1, с. 60-66 (2014)

Представлены результаты численного решения задачи взрыва системы зарядов, расположенных в ряд. Демонстрируется технология щадящего взрывания модельных и натурных экспериментов.

Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б., Лайдабон Ч.С. «Анализ распространения сдвиговых волн в пропиточных растворах» Вестник Бурятского Государственного Университета. Математика, информатика, № 4, с. 3-7 (2015)

Работа посвящена резонансному методу исследования сдвиговых вязкоупругих свойств жидкостей. Приведено решение задачи взаимодействия пьезокварц – прослойка вязкоупругой жидкости – накладка. С помощью пьезокварцевого резонатора были измерены комплексный модуль сдвига и вязкость ряда пропиточных растворов при различных температурах.

Колесников Ю.И., Федин К.В. «Обнаружение подземных пустот по микросейсмам: физическое моделирование» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 4, с. 89-96 (2015)

На данных трехмерного физического моделирования исследованы возможности обнаружения под земных приповерхностных пустот, их оконтуривания в плане и оценки глубины залегания с использованием записей микросейсм. Показано, что накопление амплитудных спектров шумовых записей позволяет оценить частоты и амплитуды стоячих волн сжатия-растяжения, формирующихся в результате воздействия сейсмических шумов в пространстве между дневной поверхностью и подземными по лостями. Визуализация распределения этих параметров на поверхности наблюдений позволяет оценить форму подземных полостей в плане. При известной скорости продольных волн во вмещающей сре де по частотам стоячих волн можно оценить глубину до верхней границы полости.

Шевченко С.Ю., Михайленко Д.А., Ньямверу Б. «Оптимизация конструкции встречно-штыревого преобразователя кольцевого резонатора на поверхностных акустических волнах» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 24, № 6, с. 51-67 (2021)

В предыдущих публикациях авторами рассматривались частотные характеристики и способы закрепления чувствительных элементов в виде волнового кольцевого резонатора на поверхностных акустических волнах в корпусе из различных материалов, а также влияние внешних факторов на чувствительные элементы. При анализе полученных результатов было замечено, что полоса пропускания достаточно широкая, что может отрицательно сказаться на детектировании сигнала при измерении ускорения с помощью разрабатываемого чувствительного элемента. Возникла необходимость уменьшить полосу пропускания чувствительного элемента за счет изменения конструкции встречноштыревого преобразователя (ВШП). Используя компьютерное моделирование COMSOL Multiphysics, было продемонстрировано несколько вариантов ВШП и показано, что эта цель может быть достигнута изменением геометрии штыря ВШП. Цель работы. Продемонстрировать оптимальную топологию ВШП с малой полосой пропускания, что влечет за собой улучшение детектирования сигнала при влиянии ускорения на чувствительный элемент. Материалы и методы. Применение метода конечных элементов и математическая обработка в AutoCAD и COMSOL Multiphysics. Результаты. Предложено 9 типов топологий встречно-штыревых преобразователей. Проведены исследования при помощи программного обеспечения COMSOL Multiphysics вышеуказанных типов ВШП на подложках из ниобата лития, выступающего в качестве материала чувствительного элемента, и представлены частотные характеристики. Проведена оценка полученных данных и сделаны выводы об оптимальной конструкции кольцевого резонатора: наиболее эффективной структурой является ВШП с прямоугольными штырями без селективного изъятия. Заключение. Генерация волны в кольцевом резонаторе может быть выполнена при изъятии не более одной пары ВШП на 10 и более периодов. При этом изъятие ВШП должно быть равномерным. При увеличении количества изъятых ВШП нарушается геометрия кольцевого резонатора и волна покидает конструкцию. Наличие общей шины позволяет удерживать поверхностную акустическую волну внутри конструкции ВШП, а сужение периодов к внутренней части конструкции позволяет улучшить частотные характеристики кольцевого резонатора на поверхностных акустических волнах.

Линчевский И.В. «Особенности возбуждения поверхностных акустических волн встречно-штыревым преобразователем в пьезоэлектрических кристаллах» Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 64, № 8, с. 489-501 (2021)

Построены математические модели длинного электрода с конечными размерами поперечного сечения, электродной пары и встречно-штыревого преобразователя в режиме возбуждения поверхностных акустических волн в срезах пьезоэлектрических кристаллов кристаллографического класса . Учет конечных размеров поперечного сечения электродов, вносит поправки в числовые значения частоты синхронизма и уровня излучаемых поверхностных волн. Получены аналитические выражения и исследовано влияние размеров поперечного сечения электрода в электродной паре на частоту синхронизма, амплитуду поверхностной акустической волны, и модуль волновой характеристики встречно-штыревого преобразователя от толщины электрода. Так, при нулевой толщине электрода максимальный уровень смещений в поверхностной акустической волне на 9,75%, а при квадратном сечении электрода на 37,25% меньше от прогнозируемого с помощью метода-источников значения. Одновременно, в первом случае частота синхронизма также на 9% меньше, чем ее значение, которое определяется при использовании метода-источников. При толщине электрода равной полуширине реальное значение частоты синхронизма меньше уже на 21,7%, а амплитуда поверхностной волны меньше на 33,1%.

Саулькина О.А., Комкин А.И. «Оценка колебательной скорости в горле резонатора Гельмгольца» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 239 (2021)

Произведен обзор методов измерения акустических характеристик отверстий. Проведено сравнение трех методов определения акустических характеристик отверстия, являющегося горлом резонатора Гельмгольца – численным расчетом на основе конечно-элементного моделирования, на основе измерений в импедансной трубе методом двух микрофонов и через измерение звукового давления в камере резонатора

Ершов В.В., Храмцов И.В. «Определение монопольных и дипольных источников шума при обтекании цилиндра с использованием виртуальной микрофонной антенны» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 109-118 (2021)

Рассматривается задача локализации источников шума обтекания цилиндра на основе проведения вычислительного эксперимента с использованием виртуальной 54-канальной микрофонной решетки. Численное моделирование было выполнено в газодинамическом пакете ANSYS Fluent. Рассматривалось несколько пространственных ориентаций цилиндра для генерации диполей различной направленности. Выполнена имитация упрощенного 2-микрофонного метода азимутальной декомпозиции для определения уровня звукового давления генерируемых диполей на частоте вихреобразования, составляющей 1450 Гц. Выполнена процедура локализации шума обтекания виртуального цилиндра с помощью монопольных и дипольных алгоритмов бимформинга. Установлено, что результаты численного моделирования хорошо согласуются с данными, полученными другими исследователями, как по уровню звукового давления, так и по результатам локализации диполей в пространстве.

Зотов Д.И., Румянцева О.Д. «Коррекция данных акустического томографирования в случае неидеального расположения излучателей и приемников» Известия РАН. Серия физическая, 86, № 1, с. 122-127 (2022)

Предложен алгоритм коррекции экспериментальных данных, полученных при акустическом томографировании исследуемого объекта. Коррекция осуществляется на основе предварительно найденных смещений приемоизлучающих преобразователей антенной решетки от их идеальных положений. Эффективность и помехоустойчивость алгоритма коррекции проиллюстрированы численным моделированием.

Бирюков И.Р., Петухова М.Н. «К вопросу о сопротивлении излучения двухсторонних дисковых преобразователей, расположенных на фоне акустического экрана» Подводные исследования и робототехника, 34, № 2, с. 57-64 (2021)

Необходимость расширения полосы рабочих частот для решения задач обнаружения подводных объектов при учете физических основ построения электроакустических преобразователей и антенной техники вынуждает рассматривать варианты использования электроакустических приемных преобразователей вплоть до частоты резонанса их механической колебательной системы и выполнять плотную компоновку преобразователей внутри антенны. При реализации подобного рода технических решений влияние взаимодействия преобразователей друг с другом на конечные параметры антенны становится значительным, что обусловливает необходимость учета этого взаимодействия при проектировании антенной решетки. Учет взаимного влияния преобразователей на полевые характеристики антенной решетки в общем случае происходит посредством расчета полного механического сопротивления каждого преобразователя, для получения которого необходимы собственные и взаимные сопротивления излучения. В статье рассчитана и проанализирована частотная зависимость собственного и взаимного сопротивлений излучения двух преобразователей в зависимости от моды колебаний, расстояния между ними (для взаимного сопротивления излучения), расстояния до экрана и типа тыльного экрана. Результаты расчета показывают существенное влияние межэлементного расстояния и типа импедансного экрана на взаимное сопротивление излучения. Можно сделать вывод о необходимости учета взаимодействия преобразователей на фоне импедансного экрана при межэлементном расстоянии менее 0,5–0,6λ и при работе вблизи резонанса вне зависимости от моды колебаний.