Абакумов М.В., Исаков В.А. «О квазиакустической схеме А.П. Фаворского» Дифференциальные уравнения, 59, № 6, с. 780-790 (2023)

Рассматривается явная консервативная квазимонотонная разностная схема второго порядка точности для численного решения уравнений газовой динамики, предложенная А.П. Фаворским. Приводятся обоснования основных методов и подходов, лежащих в основе её построения.

Носрати М., Аббасов И.Б. «Моделирование высокоточного ландшафта реальной планетарной среды для космических миссий в программной среде Unreal Engine» Авиакосмическое приборостроение, № 4, с. 36-52 (2024)

Для целей освоения ближнего космического пространства экономически эффективным и обоснованным является создание реалистичных симуляций. Это подразумевает адекватное моделирование условий осуществления космических миссий и планетарных сред, для которого используется программная среда Unreal Engine. Представлены методы, применяемые для составления данного обзора, обоснована его востребованность. Для успешного процесса моделирования весомым фактором является подготовка, верификация и интеграция внешних данных в виде карт высот, топографических, геологических данных. Осуществлён обзор литературы по топографическим картам и планетарным исследованиям, начиная с этапов исследования Луны, до успешных миссий на Марс, посадки на космические тела Солнечной системы и комет. Создание успешного проекта в среде Unreal Engine подразумевает подготовку исходных данных для импорта, преобразование карты высот, применение инструментов для модификации, корректировки ландшафта, создание динамических профилей атмосферы небесного тела, и корректного наложение текстур для реалистичности виртуальной среды. В качестве примера процесса моделирования топографии поверхности Марса в Unreal Engine представлен конкретный регион в восточной части северного полушария планеты. Для реалистичного моделирования геологических объектов создаются холмы и долины, настраивается ландшафт с использованием библиотеки ресурсов программы, задается освещение, устанавливаются параметры атмосферы с учётом облачности и других эффектов. Отмечены будущие перспективы развития данной отрасли, необходимость предварительной подготовки экипажей космических кораблей для успешных миссий, и создания экономически эффективных, привлекательных игровых приложений для рядовых пользователей в рамках популяризации и привлечения внимания. Ключевые слова: моделирование планетарной среды; исследование космоса; программная среда Unreal Engine; марсианский ландшафт; марсоходы в исследовании космоса; виртуальная модель реальной планетной среды; планетарная топография; топография с высоким разрешением; моделирование планетохода.

Абрамович А.А., Пирозерский А.Л., Чарная Е.В., Шевченко Е.В., Абдуламонов Х.А., Недбай А.И. «Дисперсия продольных ультразвуковых волн в градиентном волноводе» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 1004-1009 (2023)

Рассмотрены результаты экспериментальных исследований частотной (1.7–10 МГц) зависимости скоростей продольных ультразвуковых волн в образце стекла с одноосным градиентом упругих свойств. В этом диапазоне частот относительная дисперсия составляла 10–50% в зависимости от взаимной ориентации волнового вектора и градиента упругих свойств образца, а также от акустического пути луча. Приводятся возможные объяснения полученных результатов.

Абдуллина С.Р., Скворцов М.И., Достовалов А.В., Проскурина К.В., Мункуева Ж.Э., Бабин С.А. «Узкополосный гольмиевый лазер со случайной распределенной обратной связью на основе искусственного рэлеевского рассеяния» Квантовая электроника, 53, № 10, с. 767-771 (2023)

Представлены результаты создания и исследования характеристик гольмиевого волоконного лазера, генерирующего на длине волны 2 мкм, в конфигурациях резонатора с распределенными брэгговскими отражателями (РБО) и со случайной распределенной обратной связью (СРОС), обеспеченной искусственными рэлеевскими отражателями. Длина активной среды составила 75 см. Для линейной схемы с РБО мощность генерации составила 330 мВт при мощности накачки 3.9 Вт, при этом ширина линии не превышала 10 пм. Для конфигурации со СРОС максимальная мощность составила 360 мВт, ширина линии – 3 пм, при этом до уровня выходной мощности 90 мВт наблюдался одночастотный режим генерации, а временная динамика была импульсной.

Абдульманова К.И., Финоченко В.А., Чукарин А.Н. «Теоретическое исследование вибрации и шума коробок скоростей токарных деревообрабатывающих станков с двухсторонними электродвигателями» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 11, с. 647-651 (2023)

Несмотря на малые мощности привода дневного движения токарные станки ТД 20, ТП 40 и ТВ 63 имеют высокие скорости вращения шпинделей 2150 и 2500 об/мин (соответственно) и поэтому создают повышенные уровни шума на рабочих местах станочников даже на холостом ходу. Источником повышенной интенсивности звукового излучения о колебательной системе корпусных и базовых деталей является шпиндельная бабка. Корпусные детали коробки передач с любым количеством частот вращения представляют собой полные коробчатые детали по форме близкие к прямоугольным параллепипедам, а изучающие звуковую энергию элементы представляют собой плоские пластины ограниченных размеров. В данной статье представлен расчет скоростей пластинчатых конструкций, которые являются энергетически замкнутыми системами. В связи с тем, что энергетически замкнутые системы имеют малые величины диссипативной функции, определяемой коэффициентами потерь колебательной энергии, то для таких конструкций для расчета уровней шума предложено использовать метод энергетического баланса.

Сафаров И.И., Тешаев М.Х., Аблокулов Ш. «Колебания структурно-неоднородной механической системы с конечным числом степеней свободы» Материалы XXII Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС 2021). Алушта, 04–13 сентября 2021 г., с. 274-276 (2021)

Дробышев М.Н., Абрамов Д.В., Конешов В.Н. «Итерационный метод учёта лунно-солнечного прилива и изменения атмосферного давления» Геофизические исследования, 25, № 1, с. 28-39 (2024)

Получение наиболее точных и достоверных гравиметрических данных всегда было и остаётся главной задачей гравиметрии. Цель проводимых авторами многолетних исследований и данной работы, в частности, – выявление в гравиметрических данных вызванных различными внешними воздействиями помех и поиск способов их учёта или устранения. Предложенный методический приём итерационного учёта давления и приливной поправки позволил повысить точность единичных гравиметрических отсчётов до ±2 мкГал. Основными приборами на протяжении многих лет исследований были относительные автоматизированные гравиметры серии CG Autograv компании Scintrex, на примере которых и показаны основные полученные в работе результаты. В гравиметрах CG-5 и CG-6 приборная точность регистрации составляет соответственно 1.0 и 0.1 мкГал. Однако, нельзя сказать, что единичный отсчёт даст значение приращения силы тяжести с указанной точностью. Относительные гравиметры кроме искомой величины регистрируют также реакцию прибора на инерционное воздействие, изменение метеорологических факторов и собственные аппаратные погрешности, которые не устранить без дополнительной информации. В условиях геофизической обсерватории “Запольское” во Владимирской области на протяжении восьми с половиной месяцев осуществлялись непрерывные гравиметрические, сейсмические и метеорологические измерения. Полученные данные позволили проанализировать возможность частичного учёта влияния атмосферного давления и определения корректных значений дельта-факторов для 20 групп волн с периодами длительностью 48 суток и меньше. Также была оценена минимальная продолжительность гравиметрического ряда для получения дельта-факторов волн с периодами от 0.02 до 3.38 циклов в сутки, составившая шесть месяцев.

Абрамович А.А., Пирозерский А.Л., Чарная Е.В., Шевченко Е.В., Абдуламонов Х.А., Недбай А.И. «Дисперсия продольных ультразвуковых волн в градиентном волноводе» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 1004-1009 (2023)

Рассмотрены результаты экспериментальных исследований частотной (1.7–10 МГц) зависимости скоростей продольных ультразвуковых волн в образце стекла с одноосным градиентом упругих свойств. В этом диапазоне частот относительная дисперсия составляла 10–50% в зависимости от взаимной ориентации волнового вектора и градиента упругих свойств образца, а также от акустического пути луча. Приводятся возможные объяснения полученных результатов.

Александрова А.Г., Попандопуло Н.А., Кучерявченко Н.А., Авдюшев В.А., Бордовицына Т.В. «Численная модель движения искусственных спутников Земли» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 86, с. 5-20 (2023)

Представлена последняя версия программного комплекса «Численная модель движения искусственных спутников Земли», разработанного в НИИ прикладной математики и механики Томского госуниверситета. Описывается его математический инструментарий, а также новый пользовательский интерфейс. Программное обеспечение реализовано как для персонального компьютера, так и для среды с распараллеливанием вычислительных задач «Скиф Cyberia» ТГУ.

Азимов Ш.Ш., Петухов В.Н., Хасанов Т.А., Лакаев А.Н. «Влияние поверхности раствора на распространение сигналов акустической эмиссии в ходе гетерогенной химической реакции с выделением газа» Доклады академии наук республики Таджикистан, 66, № 11-12, с. 679-684 (2023)

Экспериментально исследовано влияние состояния поверхности жидкости на распространение сигналов акустической эмиссии (АЭ) в ходе химической реакции смеси гидрокарбоната натрия и лимонной кислоты с водой. Показано, что нанесение на поверхность воды слоя мыльной пены существенно снижает активность АЭ, поскольку изменяет условия образования и схлопывания пузырьков газа – источника АЭ.

Акимов А.Г., Егорова М.А. «Точность воспроизведения ритма нейронами первичной слуховой коры мыши (Mus musculus) при действии серий звуковых импульсов» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 763 (2023)

Выявлен эффект усвоения ритма серий звуковых импульсов нейронами первичного (А1) и переднего (AAF) полей слуховой коры домовых мышей. Серии звуковых импульсов были образованы четырьмя 100-мс тональными сигналами, частота которых соответствовала характеристической частоте нейрона, интервал между тональными составляющими одной серии был одинаков, а в разных сериях варьировал от 0 до 1000 мс. В ответе нейронов на предъявление серий из четырех тонов был выражен ответ на пятый несуществующий импульс (а в некоторых случаях и на шестой) с сохранением ритма серии (т.е. межимпульсных интервалов). Эффект был выражен в диапазоне межимпульсных интервалов 200–700 мс. Такие значения межимпульсных интервалов соответствовали процессу восстановления ответов подавляющего большинства нейронов слуховой коры от постстимульной адаптации к сериям идентичных тонов. При межстимульных интервалах менее 200 мс постстимульная адаптация была максимально выражена, а усвоения ритма не наблюдалось. При интервале 1000 мс адаптация не проявлялась, тоны в серии воспринимались как независимые события, и усвоения ритма также не наблюдалось. Обсуждаются нейрофизиологические механизмы выявленного эффекта и его роль в восприятии акустической информации.

Аксенов А.А., Тимушев С.Ф., Клименко Д.В., Федосеев С.Ю., Мошков П.А. «Численное моделирование генерации шума разными конфигурациями винтов мультикоптера» Математическое моделирование, 36, № 2, с. 99-112 (2024)

Мультикоптеры (дроны) малой грузоподъемности широко используются для коммерческой и другой деятельности. В развитых странах Европы и в США начинают разрабатываться законодательные меры по ограничению шума мультикоптеров, поэтому низкий уровень шума мультикоптера с винтовыми движителями является важным фактором конкурентоспособности. Это требует развития методов вычислительной аэроакустики в сочетании с системами автоматизированного проектирования дронов, включая винтовые движители. Применение метода декомпозиции вихревой и акустической мод в дозвуковом изоэнтропийном течении, описанное в данное статье, позволяет учесть факторы неоднородности потока и интерференции роторов. Для верификационных расчетов использована однопроцессорная версия ПО, реализующая данный метод во временной области для частоты следования лопастей винтов (ЧСЛ). Получены сравнительные характеристики параметров звукового поля для разных конфигураций роторов в режиме висения над землей. Показана необходимость оптимизации взаимного положения винтов мультикоптера для обеспечения низкого уровня излучаемой звуковой мощности.

Аксенов С.П., Кузнецов Г.Н. «Фазо-энергетические инварианты в звуковых полях глубокого и мелкого моря» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 541-546 (2023)

Для анализа свойств фазо-энергетического инварианта (ФЭИ), представленного в виде отношения эффективной групповой к эффективной фазовой скорости (ЭГС / ЭФС) исследуется амплитудно-фазовая структура звукового давления (ЗД). Анализ градиента фазы ЗД в двумерных областях «расстояние–глубина» и «расстояние–частота» выполнен в глубоком и мелком море и позволил установить связь между ФЭИ и интерференционным инвариантом (ИИ) С.Д. Чупрова. Показано, что зависимости ФЭИ, ЭФС и ЭГС от расстояния определяются типом доминирующих нормальных волн и существенно изменяются при переходе из ближней зоны освещенности (БЗО) в зону тени (ЗТ) и в дальнюю зону освещенности (ДЗО). В зоне тени ЭФС и ЭГС заметно отличаются от средней скорости звука в воде, но практически равны ей в зонах с доминирующими водными модами. Установлено, что зоне тени инвариантные зависимости ЭФС и ЭГС от расстояния дают возможность выполнять высокоточное пеленгование и оценку расстояний до источников.

Аксенов С.П., Кузнецов Г.Н. «Амплитудно-фазовые характеристики полигармонического сигнала в глубоком и мелком море» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 547-552 (2023)

Проведено сравнение эффективности когерентного и некогерентного сложения компонент полигармонического сигнала (ПГС), создаваемого широкополосным источником в глубоком или мелком море. Структура интерферограмм амплитуды и фазы этих сигналов на плоскости «расстояние–частота» зависит от координат расположения источника и приемника. Когерентное сложение отдельных гармонических сигналов (ГС) наиболее эффективно на расстояниях, на которых фазы ГС максимально близки друг к другу – в зонах интерференционных максимумов ближней и дальней зон акустической освещенности, где доминируют «слабодисперсионные» водные моды. В зоне тени глубокого моря, а также в мелком море, где определяющим является вклад мод с ярко выраженной дисперсией, эффективность когерентного сложения компонент ПГС – существенно ниже. Даются рекомендации по применению разработанного метода в звукоподводной связи.

Акуленко Л.Д., Байдулов В.Г. «Квазилинейные автоколебательные модели термомеханических систем» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 11-14 (2018)

Александров В.А., Казаков Ю.В., Семенов Д.А. «Исследование динамических процессов в ключевых усилителях мощности на карбид-кремниевых полупроводниковых приборах в гидроакустических передающих устройствах» Гидроакустика, № 56, с. 62-73 (2023)

Представлены результаты исследований динамических процессов в схемах ключевых усилителей мощности (КУМ) широкополосных гидроакустических передающих трактов. Созданы модели современных карбид-кремниевых полевых транзисторов и диодов Шоттки в составе КУМ с учетом параметрического изменения значений собственных емкостей. Проведено сопоставление динамических потерь энергии в усилительных каскадах для различных режимов управления транзистора. Дано сравнение динамических процессов, связанных со сквозным током «транзистор-диод» в схемах ключевого усиления с учетом эффекта Миллера. Определены рекомендации по выбору режимов управления SiC транзисторами в оконечных каскадах модулей ключевого усиления гидроакустических передающих устройств.

Бобровский В.В., Александров П.Н., Ильичев П.В. «Результаты комплексного полевого эксперимента по отработке технологии зондирования земной коры с широкополосным измерительным комплексом с шумоподобными сигналами» Наука, новые технологии и инновации Кыргызстана, № 5, с. 18-22 (2023)

В Научной станции Российской академии наук в городе Бишкек разработан и изготовлен новый электроразведочный измерительный комплекс с шумоподобными сигналами. Комплекс предназначен для электромагнитных исследований современных геодинамических процессов в литосфере северного Тянь-Шаня методом становления поля в ближней зоне. Применение шумоподобных сигналов с последующей их корреляционной обработкой позволяют получить значительный выигрыш в выходном соотношении сигнал/помеха по сравнению с традиционными электроразведочными системами. Представлены результаты комплексного полевого эксперимента с измерительным комплексом. Цель эксперимента – отработка технологии зондирования земной коры и обработки получаемых данных. Особое внимание уделено оценке стабильности технических характеристик и параметров измерительного комплекса. Приведены первые результаты оценки погрешности измерения кривой становления поля, получаемой при обработке данных зондирования.

Александрова А.Г., Попандопуло Н.А., Кучерявченко Н.А., Авдюшев В.А., Бордовицына Т.В. «Численная модель движения искусственных спутников Земли» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 86, с. 5-20 (2023)

Представлена последняя версия программного комплекса «Численная модель движения искусственных спутников Земли», разработанного в НИИ прикладной математики и механики Томского госуниверситета. Описывается его математический инструментарий, а также новый пользовательский интерфейс. Программное обеспечение реализовано как для персонального компьютера, так и для среды с распараллеливанием вычислительных задач «Скиф Cyberia» ТГУ.

Паращук Н.С., Курилов А.Д., Чантурия Г.Т., Алексахин А.Н., Кузьмин М.К., Буланова Т.А., Буланов В.А., Чаусов Д.Н. «Акустический импульсный метод переменного расстояния как метод неразрушающего контроля дисперсных систем» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 2, с. 1-6 (2024)

Рассмотрены вопросы реализации акустического импульсного метода переменного расстояния для проведения неразрушающего контроля дисперсных систем в широком диапазоне температур. Предложено решение по уменьшению погрешности исследования скорости распространения ультразвуковых волн. Собрана экспериментальная установка, проведено тестирование разработки на концентрационном ряде магнитной жидкости на основе трансформаторного масла. Показано, что статистическая обработка сигнала позволяет снизить погрешность измерений скорости и коэффициента поглощения ультразвуковых волн. Ключевые слова: дисперсная система, импульсный метод физической акустики, ультразвуковые волны.

Ползикова Н.И., Алексеев С.Г., Раевский А.О. «Линейное акустическое двулучепреломление в многочастотном акустомагнитном СВЧ-резонаторе» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 611-616 (2023)

Рассмотрена одномерная модель акустической резонаторной структуры с ферромагнитным слоем (ЖИГ) на немагнитной подложке (ГГГ) и пьезоэлектрическим тонкопленочным пьезопреобразователем для описания магнитоупругих явлений в условиях двойного резонанса: магнитоупругого резонанса в ЖИГ и чисто упругого в многослойной структуре многочастотного СВЧ резонатора сдвиговых объемных акустических волн (АВ). Исследуется эффект акустического двулучепреломления, обусловленный тем, что компоненты АВ с параллельным и перпендикулярным смещениями относительно поля имеют разный набег фаз по толщине магнитной пленки. Понимание природы особенностей спектра представляется важным для интерпретации эксперимента и оценки параметров магнитных пленок.

Алексеев С.Г., Ползикова Н.И., Раевский А.О. «Метод акустической резонаторной спектроскопии для спектров сложной формы» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 617-622 (2023)

Предложен метод автоматической обработки спектров электромагнитного коэффициента отражения S 11 многомодового резонатора объемных акустических волн (АВ), позволяющий определить параметры каждой из его многочисленных гармоник. Во-первых, в случае одновременного возбуждения нескольких поляризаций АВ-метод позволяет автоматически выделить резонансы, соответствующие заданной поляризации. Во-вторых, метод позволяет представить резонанс сложной формы в виде комбинации простых резонансов. Такое представление увеличивает количество данных, которые можно извлечь из экспериментального спектра, и позволяет применять метод акустической резонаторной спектроскопии для исследования новых классов эффектов.

Алексеев С.О., Байдерин А.А., Немтинова А.В., Зенин О.И. «Нелокальные гравитационные теории и изображения теней черных дыр» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 165, № 4, с. 508-515 (2024)

С помощью метода Ньюмена–Яниса получено новое вращающееся решение «черная дыра» (ЧД) в гравитации c нелокальными поправками. Предложен способ учета поправок от квантовой гравитации при моделировании теней ЧД с использованием вращающихся метрик ЧД. Метод применим и для других нелокальных моделей с аналогичной структурой ЧД-решений. Показано, что в будущем при увеличении точности наблюдений и, следовательно, необходимости более точного их теоретического моделирования в некоторых случаях удобнее учитывать полевые и/или нелокальные поправки вместо введения новых полей.

Алешкин В.М., Щиржецкий Х.А., Субботкин А.О. «Численное моделирование меры высоты – нового пространственного акустического критерия для храмовых зданий и сооружений» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 227 (2023)

In previous works, authors proposed a new spatial criterion for acoustics for prayer halls of religious buildings and structures – the height measure (LH). This parameter is an objective analogue of the so-called "voice of heaven", which creates the feeling for listener that sound is coming from above due to the architectural features of the internal volume of the temple. The proposed criterion allows to set a subjective-objective correspondence for the degree of spatial sensation of the acoustic features of the prayer halls of religious buildings and structures and evaluate it in advance in the form of numerical parameter values at the stage of acoustic design.

Алиева Г.В., Гусейнов О.А. «Оптимизация режима работы БПЛА, оснащенного фотокамерой, в режиме полета с переменной скоростью» Гелиогеофизические исследования, № 42, с. 53-59 (2023)

Статья посвящена вопросам оптимизации режима работы беспилотного летательного аппарата (БПЛА), оснащенной фотокамерой. Сформулирована и решена задача минимизации суммарного смаза изображений, формируемых камерой, установленной на БПЛА, осуществляющего непрерывный полет над различиями сельскохозяйственными полями, в которых выращивается разнообразная сельхозпродукция. Рассмотрен динамический режим полета БПЛА, в котором скорость полета увеличивается непрерывно от минимума до максимума. При таком динамическом режиме полета требуется определить маршрут прохождения полей, в которых показатель GSD(ground sampling distance) составляет некоторое множество. При наличии некоторого ограничения на суммарную величину имеющихся GSD, характерного для конкретного сезона развития растительности, вычислена требуемая функциональная зависимость GSD, при которой может быть достигнут минимальный среднесуммарный смаз получаемых изображений.

Клещенко В.Д., Альбицкая Х.Н., Ладутенко К.С., Петров М.И. «Акустические силы в ансамбле сферических частиц» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 522-527 (2023)

Представлены результаты теоретических исследований рассеяния акустических волн на ансамблях сферических частиц, а также проявления акустомеханического воздействия между частицами. Был разработан программный пакет для моделирования акустического рассеяния продольных акустических волн на ансамбле сферических частиц в открытом пространстве с помощью метода Т-матриц. Метод основывается на мультипольном разложении конечного порядка решений уравнения Гельмгольца, а также их переразложении с использованием теорем сложения для сферических функций. Помимо расчета рассеянных волн также было реализовано вычисление акустических сил, действующих на сферические частицы, и сечений рассеяния и экстинкции через коэффициенты мультипольного разложения акустических полей. Были определены устойчивые конфигурации ансамбля частиц, а также силы, действующие на каждую из частиц. Данный расчетный код обеспечивает более быстрое моделирование рассеяния по сравнению с соответствующими программами, использующими метод конечных элементов, поскольку позволяет решать задачу одновременно во всех точках пространства. Подобный пакет уже был реализован для электромагнитного рассеяния и позволяет быстро и точно рассчитывать аналогичные задачи в оптике, поэтому данная работа актуальна и в дальнейшем может быть использована для определения поведения ансамбля частиц, удержания его в требуемой конфигурации, а также манипулирования над подложкой кластером частиц и каждой из них по отдельности.

Миролюбов М.А., Альшевский Д.В., Тофтул И.Д., Ткалич Д.И., Самусев А.К., Петров М.И. «Спектральная характеристика и временная динамика перестраиваемых акустических резонаторов в режиме сильной связи» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 966-971 (2023)

Представлена экспериментальная демонстрация формирования режима сильной связи между двумя акустическими резонаторами Фабри–Перо, проведено экспериментальное и теоретическое изучение спектральных и временных характеристик рассматриваемой системы. Продемонстрирован переход между режимами слабой и сильной связи, за счет настройки управляющего параметра системы. В режиме сильной связи была достигнута величина константы связи γ=3.5. Также нами проведено измерение одномерного акустического рассеяния на резонаторе Гельмгольца и на системе двух резонаторов Гельмгольца, связанных через волновод. Экспериментально продемонстрирован переход от режима симметричного рассеяния к режиму асимметричного рассеяния (при отстройке собственных частот резонаторов).

Ершов Д.Ю., Лукьяненко И.Н., Аман Е.Э. «Резонансные режимы движения электромеханических систем при колебаниях основания» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 2, с. 554-558 (2024)

Предложено математическое моделирование резонансных явлений, развивающиеся при функционировании электромеханической системы, на примере вибрационного измерителя угловой скорости на колеблющемся основании. Определены условия возбуждения резонансных колебаний и получены условия устойчивости стационарных движений измерителя. Полученные результаты могут использоваться при проектировании датчиков угловой скорости и для оптимизации их параметров.

Ибрагимов А.А., Шокириён Ф., Асоев Х.Г., Амиралиев С. «Колебания плазменного хвоста кометы C/2019 Y4 (ATLAS) под действием солнечного ветра» Доклады академии наук республики Таджикистан, 65, № 5-6, с. 347-351 (2022)

На основе измерений отклонения плазменного хвоста кометы C/2019 Y4 от продолженного радиус-вектора определяется скорость солнечного ветра и рассматривается соответствие с данными космических аппаратов. Показано, что воздействие тангенциальной составляющей приводит к снижению корреляции сравниваемых данных.

Амосова Е.В. «Регулярность функции давления для слабых решений нестационарных уравнений Навье–Стокса» Дифференциальные уравнения, 59, № 9, с. 1205-1221 (2023)

Изучена нестационарная система уравнений Навье–Стокса для несжимаемой жидкости. На основе регуляризованной задачи, учитывающей релаксацию поля скоростей в соленоидальное поле, обосновано существование функции давления почти всюду в рассматриваемой области для решений из класса Хопфа. С помощью предложенной регуляризации доказано существование более регулярных слабых решений исходной задачи без ограничений малости на исходные данные. В двумерном случае доказана теорема единственности.

Вольф Д.А., Мещеряков Р.В., Ананьев П.П., Ананьева А.В. «Теоретическая оценка изменения плотности никельсодержащего раствора с применением ультразвука в процессе электролиза» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 878-890 (2023)

Работа посвящена теоретической оценке зависимости между динамически изменяемой плотностью никельсодержащего раствора и скоростью распространения ультразвука в процессе промышленной выработки никеля электролизом. Для определения скорости распространения ультразвуковой волны, оценивается время задержки – t. Очевидно, что в процессе выработки никеля из раствора изменяются акустические свойства среды. Таким образом, при изменении плотности никельсодержащего раствора время задержки t изменяется по некоторому закону. Ключевым решением проводимого исследования является построение зависимости между динамически изменяемой плотностью и коэффициентом сжимаемости (упругости) никельсодержащего раствора. Зависимость между двумя этими параметрами, очевидно, имеет нелинейный характер. Для решения поставленной задачи, к рассматриваемому раствору принимаются приближения акустических свойств воды при заданных условиях. Производится оценка реакции свойства сжимаемости воды при изменении ее плотности. Оценивается зависимость коэффициента сжимаемости (упругости) воды от изменения ее плотности при нагревании. Осуществляется поиск аппроксимирующих параметров для выражения зависимости. Предполагается, что полученные аппроксимирующие параметры и рассматриваемые приближения для воды, также справедливы и для акустических свойств рассматриваемого никельсодержащего раствора. Получено выражение описывающее зависимость между полностью и сжимаемостью рассматриваемого никельсодержащего раствора.

Вольф Д.А., Мещеряков Р.В., Ананьев П.П., Ананьева А.В. «Теоретическая оценка изменения плотности никельсодержащего раствора с применением ультразвука в процессе электролиза» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 878-890 (2023)

Работа посвящена теоретической оценке зависимости между динамически изменяемой плотностью никельсодержащего раствора и скоростью распространения ультразвука в процессе промышленной выработки никеля электролизом. Для определения скорости распространения ультразвуковой волны, оценивается время задержки – t. Очевидно, что в процессе выработки никеля из раствора изменяются акустические свойства среды. Таким образом, при изменении плотности никельсодержащего раствора время задержки t изменяется по некоторому закону. Ключевым решением проводимого исследования является построение зависимости между динамически изменяемой плотностью и коэффициентом сжимаемости (упругости) никельсодержащего раствора. Зависимость между двумя этими параметрами, очевидно, имеет нелинейный характер. Для решения поставленной задачи, к рассматриваемому раствору принимаются приближения акустических свойств воды при заданных условиях. Производится оценка реакции свойства сжимаемости воды при изменении ее плотности. Оценивается зависимость коэффициента сжимаемости (упругости) воды от изменения ее плотности при нагревании. Осуществляется поиск аппроксимирующих параметров для выражения зависимости. Предполагается, что полученные аппроксимирующие параметры и рассматриваемые приближения для воды, также справедливы и для акустических свойств рассматриваемого никельсодержащего раствора. Получено выражение описывающее зависимость между полностью и сжимаемостью рассматриваемого никельсодержащего раствора.

Андреев А.О., Нефедьев Ю.А., Демина Н.Ю. «Создание метода изолинейного моделирования протяженных малых небесных тел» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 165, № 2, с. 105-114 (2024)

Работа сфокусирована на создании метода моделирования протяженных малых небесных объектов (extended small celestial – ESC-объекты), к которым в первую очередь относятся кометные системы. Особое внимание уделено возможности анализа структуры и изучению физических свойств таких небесных тел, учитывая, что современные теории образования Солнечной системы показывают достаточно сложную эволюционную динамику. Так как все объекты Солнечной системы эволюционно связаны, создание моделей и изучение структуры различных протяженных небесных объектов позволяет оценить общие эволюционные процессы, происходившие в Солнечной системе. Метод изолинейного моделирования (isolinear modeling – IM-метод) был протестирован на практике и позволил оценить активность процессов, происходящих при движении ESC-объектов в пространстве. Следует отметить, что IM-метод особенно важен при анализе долгопериодических комет, которые во многих случаях только единожды пересекают перигелий своей орбиты в обозримый промежуток существования человеческой цивилизации.

Егошина В.Д., Гонгальский М.Б., Цурикова У.А., Андреев В.Г., Осминкина Л.А. «Порог акустической кавитации в водных суспензиях пористых кремниевых наночастиц с различной степенью гидрофобности поверхности» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 776 (2023)

Наночастицы пористого кремния (пКНЧ) являются перспективным материалом для создания контейнеров, позволяющих обеспечить адресную доставку лекарств при терапии рака. Высвобождение лекарств из контейнеров может производиться под действием ультразвука. Основным механизмом при этом служит акустическая кавитация. Для её возникновения и развития требуется, чтобы амплитуда акустического давления превышала пороговое значение, величина которого существенно зависит от наличия зародышей кавитации в виде микроскопических газовых пузырьков. При определённых условиях в порах пКНЧ может оставаться достаточно много газа, который высвобождается под действием ультразвука и создает условия для развития кавитации. В работе исследована зависимость порогов акустической кавитации в водных суспензиях пКНЧ от степени гидрофобности их поверхности. ПКНЧ со средним размером 100 нм изготавливались механическим измельчением пленок пористого кремния (ПК) в этаноле. Такие пКНЧ исходно характеризуются гидрофильной поверхностью. Для получения амфифильных (гидрофобно-гидрофильных) наночастиц, пленки ПК перед измельчением гидрофобизировались путем модификации поверхности октадецилсиланом. При измельчении в этаноле гидрофобных пленок ПК до наночастиц, происходит разрыв кремний-кремниевых связей с последующим их окислением, за счет чего поверхность частично гидрофилизируется. Показано, что порог акустической кавитации в суспензиях амфифильных пКНЧ существенно снижается по сравнению с гидрофильными КНЧ. Величина порога акустической кавитации в суспензии амфифильных наночастиц с концентрацией 1 мг/мл оставалась практически постоянной в течение 5 дней. Полученные результаты важны для разработки методов сонодинамической терапии раковых заболеваний с использованием пКНЧ.

Крит Т.Б., Байназаров Т.Р., Гришин П.Н., Марчук Ф.Ю., Андреев В.Г. «Локальные измерения упругости гелеобразных материалов методом микроиндентирования» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 826-833 (2023)

Андреева И.Г., Федоткина Т.В., Тимофеева О.П., Гвоздева А.П. «Слуховая адаптация к условиям глубокой тишины у испытуемых разного возраста» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 738-743 (2023)

Выполнена проверка предположения об изменении с возрастом адаптационной способности слухового анализатора к условиям глубокой тишины. Исследование двух групп испытуемых обоего пола с возрастной нормой слуха (18–25 и 55–71 года) проводили в условиях анэхоидной звукоизолированной камеры. Были проведены измерения абсолютных тональных порогов слуха на аудиометрических частотах 1000, 2000, 4000 и 500 Гц до адаптации и после 30-минутной адаптации к глубокой тишине. Оценку порогов осуществляли для левого уха методом восходящего измерения с шагом 1 дБ, причем порядок предъявления сигналов разных частот сохраняли одинаковым до и после адаптации у всех испытуемых. Пороги слышимости после слуховой адаптации к тишине снижались по сравнению с периодом до нее на всех исследованных частотах в обеих группах испытуемых. Средние значения изменения порогов слуха были достоверно больше в группе молодых испытуемых. Снижение порогов в этой группе составило в среднем 4–7 дБ для разных частот (p<0.01, для всех частот). У испытуемых старшей группы снижение было менее выражено и по средним данным не превышало 4 дБ (p<0.01 для частот 1000 и 2000 Гц, p<0.05 для 4000 и 500 Гц). Результаты свидетельствовали о снижении с возрастом адаптационной способности слухового анализатора к условиям глубокой тишины.

Андрущенко В.А., Ступицкий Е.Л., Сызранова Н.Г. «Влияние космических факторов на возникновение и обострение эпидемий и пандемий в истории человечества» Инженерная физика, № 3, с. 38-48 (2024)

Предпринимается попытка объяснения первопричины вспышек на Земле различный пандемий, опасных для человечества, привнесением болезнетворных бактерий и вирусов из вне посредством космических тел (этот процесс может осуществляться двумя способами – спонтанным занесением болезнетворных микроорганизмов или целенаправленным искусственным их внедрением), как одной из разновидностей явления панспермии. Косвенным подтверждением этой гипотезы является зарождение эпидемий сначала на весьма ограниченной территории и только затем их распространение в результате контактов ее жителей с населением прилегающих регионов и стран на все континенты. И факт появления новых микробов и вирусов, никогда ранее не встречавшихся нигде на Земле, как, например, лихорадка Эбола или СПИД – иммунодефицит. На возражения оппонентов, утверждавших ранее о стерильности открытого космоса, где ничто не может выжить под воздействием жесткого излучения, низких температур и прочих аномальных факторов, в последнее время появились неоспоримые контраргументы, как, например, обнаружение бактерий различных типов на наружной поверхности МКС (на высотах порядка 400 км над поверхностью Земли). Ключевые слова: астероиды, газопылевые хвосты комет, споры жизни и космические вирусы, эпидемии и пандемии.

Губин В.В., Аникеев Н.А., Дьяченко Д.И. «Исследование возможности оценки состояния стальных образцов с применением динамических спектрограмм акустических сигналов» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 3, с. 147-151 (2018)

Изучены возможности оценки изменений свойств подшипниковой стали в процессе термообработки с применением визуализации с помощью динамических спектрограмм (сонограмм), которые отображают изменения спектральных характеристик акустических сигналов по временной координате. В качестве образцов были взяты кольца упорных подшипников из стали марки ШХ15, новые и бывшие в эксплуатации. Проведено исследование изменения спектральных характеристик стальных образцов по акустическому отклику на точечное ударное воздействие в зависимости от изменений прочностных свойств и микроструктуры, генерируемых в образцах посредством отпуска с выдержкой при температурах в диапазоне от 360 до 560°С. Анализ и сравнение сигналов акустического отклика выполнялись с применением программного спектроанализатора. Показана информативность применяемой методики для определения изменений состояния стальных образцов после термообработки. Анализ динамических спектрограмм путем визуального сопоставления участков сонограмм при различных значениях размера окна Хеннинга позволил выявить наиболее индикативные спектральные признаки – сдвиг частот резонансных гармоник и изменение декремента затухания. Обнаружена четкая зависимость сдвига частот и изменения декремента затухания основных резонансных гармоник от температуры отпуска закаленных образцов из стали марки ШХ15. При повторной закалке отпущенных образцов наблюдаются обратные изменения частот резонансных гармоник и декремента затухания. Изменения указанных индикативных спектральных характеристик соответствуют изменениям твердости и микроструктуры стали. Данная методика может быть использована при разработке экспресс-методов неразрушающего контроля для оценки изменений состояния стальных конструктивных элементов и контроля качества термообработки.

Анисимкин В.И., Воронова Н.В., Кузнецова И.Е., Осипенко В.А., Смирнов А.В. «Датчики оледенения на основе акустических волн Лэмба» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 599-604 (2023)

На примере монолитной структуры , состоящей из входного и выходного встречно-штыревых преобразователей (период λ=300 мкм, частота f=38.4 МГц), нанесенных на пьезопластину YZ-LiNbO₃ толщиной h=500 мкм, и слоистой структуры с двумя встречно-штыревыми преобразователями (λ=200 мкм, f=52 МГц), нанесенными на пьезопленку ZnO (h=2.3 мкм) и пластину Si (h=380 мкм), экспериментально показано, что с помощью волн Лэмба, имеющих слабые радиационные потери (∼0.5 дБ/мм), можно осуществлять экспериментальное исследование фазовых переходов жидкость–лед и лед–жидкость. Тестируемая жидкость располагается на структуре в зазоре между преобразователями, и при изменении ее агрегатного состояния приводит к дополнительным потерям акустической волны Лэмба. Причем эти потери не меняются с температурой, зависят от сорта жидкости (льда) и поэтому могут служить акустической характеристикой фазового перехода. Так, при скачкообразном охлаждении жидкости от +20 до –15°C в течение 22 минут и скачкообразном нагревании жидкости от –15 до +20°C в течение того же промежутка времени наблюдается резкое увеличение дополнительных потерь, величина которого зависит от жидкости. При плавном уменьшении и плавном увеличении температуры с шагом 1°С вблизи температуры фазовых переходов для некоторых жидкостей те же изменения могут носить гистерезисный характер. Для тяжелой воды, дистиллированной воды и водного раствора NaCl в качестве тестируемых измерены температуры фазовых переходов и величины возникающих акустических потерь. Показано, что плавление льда и затвердевание жидкости всегда сопровождаются одинаковыми уменьшениями и увеличениями потерь на распространение волн Лэмба, но сами переходы для каждой жидкости могут возникать как при одних и тех же (тяжелая вода), так и при разных (дистиллированная вода и водный раствор NaCl) температурах.

Смирнов А.В., Анисимкин В.И., Горбачёв И.А., Краснопольская Л.М., Голышкин А.В., Кузнецова И.Е. «Мицелий базидиальных грибов как сенсорное покрытие для газовых датчиков на основе акустических линий задержки» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 636 (2023)

Показана возможность использования покрытия на основе мицелия базидиальных грибов Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst в качестве сенсорного слоя для газовых датчиков на основе акустоэлектронных линий задержки (ЛЗ). Были использованы сенсорные покрытия двух типов: 1) на основе фугата и 2) измельченной биомассы мицелиальных гифов с фугатом. Фугат – надосадочная жидкость, полученная в результате центрифугирования измельченной в водно-этанольной смеси биомассы мицелия. Фугат содержит в себе микрочастицы мицелия и метаболиты, высвобождаемые в процесс измельчения. В качестве образцов использовались три ЛЗ, две на поверхностных акустических волнах (ПАВ), с центральной частотой 19.7 и 83 МГц и одна ЛЗ на волнах в пластинах, с длиной волны 200 мкм. Для ЛЗ на волнах в пластинах была выбрана мода высшего порядка на частоте 32.2 МГц, показавшая наибольшую чувствительность к парам тестовых жидкостей. В качестве тестовых образцов газа были выбраны пары химически чистых ацетона и спирта, а также дистиллированной воды. Наибольшее изменение амплитуды и фазы сигнала наблюдалось при использовании сенсорного покрытия на основе фугата. В случае ЛЗ на ПАВ с центральной частотой 83 МГц изменение амплитуды сигнала составляло 26 дБ и 27 дБ для максимальной концентрации паров воды (18.22 г/м²) и спирта (88.12 г/м²), соответственно. Фаза изменялась на и 302° и 497° для воды и спирта, соответственно.

Анисимкин В.И., Кузнецова И.Е., Шамсутдинова Е.С. «Особенности измерения электрофизических свойств проводящих жидкостей с помощью акустических волн Лэмба высших порядков» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 592 (2023)

Показано, что при измерении электрофизических свойств жидкостей с помощью акустических волн Лэмба ключевое значение имеет снижение уровня электромагнитной наводки по сравнению с амплитудой акустического сигнала на величину не менее 10 дБ. Такое условие может быть обеспечено путем размещения тестируемой жидкости между встречно-штыревыми преобразователями, размещенными на пластине, и/или при помощи электронного подавления наводки в измерительном приборе. Обнаружено, что в отличие от акустоэлектронного взаимодействия объемных и поверхностных волн в пьезополупроводниках зависимость поглощения волн Лэмба в пьезопластинах от проводимости жидкости имеет несимметричный характер. Следует отметить, что фазовый отклик на изменение проводимости жидкости сильно зависит от температуры и требует ее постоянства в процессе измерений. Использование этого отклика также неприменимо в случае неравновесных процессов, сопровождаемых выделением или поглощением тепла. Амплитудный же отклик акустических волн почти не зависит от температуры и может быть применен к неравновесным процессам, но он имеет одинаковую величину для двух значений проводимости, поэтому одно из них должно быть исключено дополнительным измерением, например, с использованием второй акустической моды. Кроме того, отдельное от вязкости измерение проводимости σ затруднено из-за перекрестной чувствительности акустических волн к диэлектрическим ε и вязкостным η свойствам жидкости. При известных или слабо меняющихся значениях ε и η величина σ может быть определена в диапазоне 0–10 Cм/м. Чувствительность нормальных волн достигает 0.4 дБ/(См/м) по амплитуде и 4.4°/(См/м) по фазе. Требуемый объем пробы составляет не более 200–500 мкл.

Анисимкин В.И., Воронова Н.В., Кузнецова И.Е., Смирнов А.В. «Ультразвуковые датчики уровня жидкости и ее трансформации в лед» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 593-598 (2023)

Базируясь на фундаментальных свойствах объемных акустических волн – способности поперечных колебаний распространяться только в твердых телах и зависимости скорости продольных волн от агрегатного состояния вещества (жидкого или твердого) – разработаны датчики фазовых переходов жидкость–лед и уровня жидкости. Для этих целей впервые использовано не изменение скорости и поглощения волн, а изменение времени их распространения от излучателя до приемника. Показано, что этот акустический параметр идеально подходит для таких измерений как слабо зависящий от температуры, но сильно от агрегатного состояния среды распространения. С помощью разработанных методик и лабораторных прототипов измерены скорости и коэффициенты поглощения объемных волн в воде и льду на частотах 1–37 МГц. Экспериментально продемонстрирован изотермический характер фазового перехода вода–лед при нормальных условиях.

Кедрова Г.Е., Анисимов Н.В. «Роль дыхательных пауз при чтении поэтического текста (по данным онлайновой МРТ лёгких)» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 100-105 (2023)

Представлены результаты изучения дыхательных стратегий русскоговорящих дикторов при чтении поэтического текста. Исследование распределения дыхательных пауз проводилось с использованием оригинальных протоколов, оптимизированных для МРТ-визуализации работы лёгких в режиме онлайн при речепроизводстве. Анализ полученных МРТ-изображений обнаруживает достаточно высокую степень постоянства дыхательных операций, выполняемых говорящим в процессе чтения поэтического текста. Показано, что: 1) в процессе производства речи объём воздуха в лёгких поддерживается говорящим на протяжении всех фонационных периодов в большем объеме, чем при свободном дыхании в покое; 2) дыхательные паузы регулярно используются говорящим как восстановления исходного объёма лёгких; 3) для увеличения объёма лёгких в процессе фонации говорящий может использовать разные операционные стратегии; 4) при коротких паузах реализуется модель незначительного расширения лёгких для оперативной «подкачки» воздуха.

Слепышев А.А., Анкудинов Н.О. «Генерация вертикальной тонкой структуры внутренними волнами на сдвиговом течении» Морской гидрофизический журнал, 40, № 2, с. 180-197 (2024)

Цель. Исследование волнового механизма генерации тонкой структуры. Определение вертикальных волновых потоков массы – цель настоящей работы. Методы и результаты. В отличие от применявшегося ранее механизма образования тонкой структуры внутренними волнами за счет обрушений предложен новый подход, основанный на определении вертикальных волновых потоков массы в поле инерционно-гравитационной внутренней волны без обрушений. Рассматриваются инерционно-гравитационные внутренние волны на северо-западном шельфе Черного моря на течении с вертикальным сдвигом скорости. Течение предполагается геострофически сбалансированным, вертикальные сдвиги скорости скомпенсированы горизонтальным градиентом плотности. Используется приближение f-плоскости. Таким образом, применима классическая схема описания волнового поля уравнениями гидродинамики при учете нелинейных эффектов. Применяется слабонелинейный подход. В линейном приближении собственная функция и дисперсионное соотношение находятся путем численного решения краевой задачи, определяющей вертикальную структуру моды при наличии среднего течения. При этом частота волны комплексная, так как коэффициенты в дифференциальном уравнении указанной краевой задачи комплексные. В зависимости от периода волны и номера моды возможно, как слабое затухание, так и слабое усиление волны. Собственная функция внутренних волн тоже комплексная. Поэтому вертикальные волновые потоки массы и вертикальная составляющая скорости стоксова дрейфа отличны от нуля и приводят к генерации вертикальной тонкой структуры, имеющей необратимый характер. Выводы. Учет горизонтальной неоднородности поля средней плотности усиливает эффект генерации вертикальной тонкой структуры инерционно-гравитационными внутренними волнами при наличии двумерного сдвигового течения. Вертикальные волновые потоки массы также увеличиваются. Указанные потоки и генерируемая тонкая структура для волн разных частот близки, и эффект усиливается при наличии волн разных частот.

Аносов А.А., Грановский Н.В., Беляев Р.В., Ерофеев А.В., Санин А.Г., Мансфельд А.Д. «Корреляционный прием теплового акустического излучения решеткой датчиков» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 814-819 (2023)

Белоножко Д.Ф., Апарнева А.В., Кокин С.Е. «О специфике аналитического расчета условий развития неустойчивости горизонтальной свободной поверхности вязкой жидкости в вибрационном поле» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 18-20 (2018)

Арабаджи В.В. «Излучение скользящих волн границей с заданным бегущим распределением поля» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 502-507 (2023)

Рассмотрена задача звукового монохроматического излучения границы с заданным бегущим распределением нормальных колебательных скоростей. Показано, что при приближении (увеличении) пространственной частоты нормальных колебательных скоростей к волновому числу в среде поверхностная плотность излучаемой мощности (передаваемой «скользящей» плоской волне) растет до бесконечности (при сколь угодно малых амплитудах нормальных колебательных скоростей на границе) и становится равной нулю для всех пространственных частот, превышающих волновое число в среде, т.е. имеет место резонанс на пространственной частоте. Если задать на границе аналогичное распределение давления с бегущей фазой, то резонанс (с бесконечной плотностью излучаемой мощности) не возникает. Показано, что в случае линейной эквидистантной цепочки трехмерных монополей (или сколь угодно малых пульсирующих сфер, отделенных друг от друга средой и представляющих антенну бегущей волны) резонанс также отсутствует. Исследовано влияние кривизны границы (а также локализации распределения нормальных колебательных скоростей на излучающей границе) на величину резонанса. Показано, что на границе с заданными бегущими фазами нормальных колебательных скоростей возникает постоянная во времени тангенциальная сила реакции излучения, никак не связанная с нелинейностью среды и пропорциональная излучаемой мощности.

Арабян М.О. «Об условиях оптимальности задачи минимизации веса оболочки вращения при заданной частоте колебаний» Дифференциальные уравнения, 59, № 9, с. 1266-1272 (2023)

Рассматриваются пологие упругие оболочки с заданной круговой границей. Ищется осесимметричная форма оболочки, которая минимизирует вес при заданной основной частоте колебаний оболочки. С помощью полученной формулы для линейной части приращения частотного функционала оценивается кратность минимальной собственной частоты колебаний оболочки. Устанавливается также дифференцируемость по Фреше частотного функционала и получаются условия оптимальности минимизации веса оболочки при заданной основной частоте колебаний.

Арефьев К.Ю., Крикунова А.И., Гришин И.М., Минко А.В., Ильченко М.А., Заикин С.В. «Исследование влияния вынужденных акустических колебаний на окисление метана в канале постоянного сечения энергосиловой установки» Вестник Московского авиационного института, 31, № 1, с. 134-135 (2024)

Представлены результаты расчетно-экспериментального исследования акустической интенсификации процессов окисления метана в высокоэнтальпийном кислородсодержащем (по составу максимально приближенному к воздуху) потоке. Исследования проведены для конечного по длине канала постоянного сечения. Рассмотрен диапазон начальных удельных энтальпий кислородсодержащего потока от 1600 до 2400 кДж/кг. Выявлены закономерности влияния полной энтальпии кислородсодержащего потока и акустического воздействия на эффективность (с точки зрения завершенности химических реакций) окисления метана. Установлено влияние частоты акустического воздействия на коэффициент завершенности физико-химических процессов. Определены значения коэффициента избытка топлива для различных полных энтальпий кислородсодержащего потока, соответствующие диффузионному и кинетическому режимам окисления метана. Проведен анализ спектральных характеристик пульсаций статического давления в потоке, по результатам которого отмечена стабильность окисления метана на исследованных режимах. Ключевые слова: окисление метана, кислородсодержащий поток, акустическое воздействие, диффузионный режим окисления, кинетический режим окисления, завершенность химических реакций

Асафьев Н.О., Сорокин Б.П., Овсянников Д.А., Попов М.Ю., Бланк В.Д. «Акустоэлектронные сенсоры на основе композитных СВЧ резонаторов с алмазными подложками» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 580-585 (2023)

Продемонстрировано применение сенсора толщин со структурой Me₁/Al_1-xSc_xN/Me₂/(100) алмаз/Me₃ при напылении тонких и сверхтонких пленок Me₃: Sc, Pt, Al и Mo. Толщинная чувствительность при напылении Pt составила ±0.5 нм. Рассмотрены особенности применения композитного СВЧ резонатора как сенсора давления в составе интегрированной измерительной системы с камерой высокого давления на алмазных наковальнях (ИИС КВДАН), к образцам из W, Si, Mo, Zr и целлюлозы. Продемонстрированы возможности ИИС к исследованиям особенностей поведения различных твердых тел при высоких давлениях, фазовых переходов под давлением и регистрации пластических деформаций в металлах.

Асминин В.Ф., Сазонова С.А., Самофалова А.С. «Защита от шума вибровозбужденных тонкостенных элементов конструкций станков дискретными вибродемпфирующими вставками» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 12, с. 161-169 (2023)

Тонкостенные металлические конструкции (из пластин) широко распространены в машиностроении и встречаются в виде корпусов оборудования, технологических шкафов и кожухов различного назначения. При эксплуатации станков и иного оборудования тонкостенные металлические конструкции подвержены вибровозбуждению, что сопровождается интенсивным излучением шума. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований снижения шума от возбужденных металлических тонкостенных конструкций путем применения дискретных вибродемпфирующих вставок, размещаемых через перфорацию в пластинах.

Ибрагимов А.А., Шокириён Ф., Асоев Х.Г., Амиралиев С. «Колебания плазменного хвоста кометы C/2019 Y4 (ATLAS) под действием солнечного ветра» Доклады академии наук республики Таджикистан, 65, № 5-6, с. 347-351 (2022)

На основе измерений отклонения плазменного хвоста кометы C/2019 Y4 от продолженного радиус-вектора определяется скорость солнечного ветра и рассматривается соответствие с данными космических аппаратов. Показано, что воздействие тангенциальной составляющей приводит к снижению корреляции сравниваемых данных.

Кохирова Г.И., Буриев А.М., Асоев Х.Г. «Динамические и физические свойства кометы C/2020 PV6 (PANSTARRS) по наблюдениям в Гиссарской астрономической обсерватории» Доклады академии наук республики Таджикистан, 65, № 9-10, с. 617-626 (2022)

По многоцветным наблюдениям долгопериодической кометы C/2020 PV6 (PANSTARRS) в Гиссарской астрономической обсерватории Института астрофизики НАНТ определены координаты и вычислена ее орбита. Измерен видимый и определен абсолютный блеск кометы в фильтрах BVRI, а также его изменение за восемь ночей. Наличие пылевой комы вокруг ядра и вычисленные авторами статьи величины параметра пылепроизводительности указывают на повышенную активность кометы в период мониторинга. Показатели цвета кометы соответствуют короткопериодическим и долгопериодическим кометам. Диаметр ядра кометы оценен как 24.0±0.1 км.

Сапожников О.А., Асфандияров Ш.А., Цысарь С.А. «Источник фокусированных ультразвуковых волн для исследования эффекта акустической радиационной силы в воздушной среде» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 867-871 (2023)

Асфандияров Ш.А., Томилина Т.М. «Широкополосный резонансный звукопоглотитель на основе четвертьволновых резонаторов» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 996 (2023)

Поглотители звука различных типов широко применяются в промышленности, на транспорте, в строительстве и архитектуре и т.п. Особое место среди них занимают так называемые резонансные поглотители. В отличие от традиционных поглотителей, изготовленных из звукопоглощающих материалов и эффективных в широких полосах высоких частот, резонансные поглотители представляют собой структуры (резонаторы Гельмгольца, четвертьволновые резонаторы в трубках и т.д.), обладающие высокой эффективностью в узких полосах низких частот. В последнее время в связи с появлением акустических метаматериалов и развитием аддитивных технологий возрос интерес к созданию компактных высокоэффективных низкочастотных резонансных звукопоглотителей нового типа из метаматериалов, изготовленных на 3D-принтерах. Возможности аддитивных технологий могут позволить расширить диапазон эффективности резонансных звукопоглотителей. Представлен компактный резонансный звукопоглотитель, изготовленный на основе четвертьволновых резонаторов – трубочек разной длины, эффективный в широком диапазоне частот (200–1200 Гц). Проведен расчёт эффективности поглощения такого звукопоглотителя с помощью метода конечных элементов. С помощью аддитивных технологий изготовлен опытный образец, эффективность поглощения которого измерена в импедансной трубе. Теоретически и экспериментально показана эффективность поглотителя в диапазоне частот 200–1200 Гц.

Асфандияров Ш.А., Росницкий П.Б., Цысарь С.А., Хохлова В.А., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Сапожников О.А. «Метод ультразвуковой транскраниальной визуализации с использованием двумерной антенной решётки» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 866 (2023)

Маракасов Д.А., Афанасьев А.Л., Гордеев Е.В. «Оценка параметров инерционного интервала турбулентного спектра температуры из временных рядов данных акустических метеостанций» Оптика атмосферы и океана, 37, № 3, с. 254-261 (2024)

Основой для оценок характеристик турбулентности с использованием первичных выходных данных акустических метеостанций в настоящее время является классическая модель однородной и изотропной турбулентности Колмогорова–Обухова со степенной структурной функцией с показателем 2/3. Температурные флуктуации в атмосфере не всегда соответствуют этой модели. Для описания неколмогоровской турбулентности представлен подход, основанный на использовании обобщенной степенной модели с показателем степени, структурной характеристикой и внешним масштабом, оцениваемыми непосредственно по измеренным временным рядам мгновенных значений регистрируемых метеопараметров. Предложены критерии применимости рассмотренной модели для оценки характеристик реальной атмосферной турбулентности. Полученные результаты будут полезны для исследований атмосферы на основе первичных выходных данных акустических измерений, содержащих массивы мгновенных значений температуры и трех ортогональных компонент скорости ветра

Радченко В.П., Афанасьева О.С., Глебов В.Е. «Влияние технологии поверхностного пластического упрочнения, остаточных напряжений и граничных условий на выпучивание балки» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 1, с. 87-98 (2020)

Выполнено комплексное исследование влияния технологии поверхностного пластического упрочнения, остаточных напряжений и граничных условий на выпучивание упрочненной балки из сплава ЭП 742. Приведена феноменологическая методика реконструкции полей остаточных напряжений и пластических деформаций, выполнена ее экспериментальная проверка в частном случае ультразвукового упрочнения. Наблюдается соответствие расчетных и экспериментальных данных для остаточных напряжений. Для оценки влияния сформированных остаточных напряжений на выпучивание балки использован метод расчета по первоначальным деформациям на основании использования аналогии между первоначальными (остаточными) пластическими деформациями и температурными деформациями в неоднородном температурном поле. Это позволило свести рассмотрение задачи к задаче термоупругости, которая в дальнейшем решалась численными методами. Детально исследовано влияние четырех типов граничных условий закрепления торцов балки (жесткое закрепление торцов и шарнирное опирание ребер в различных сочетаниях, консоль) на форму и величину изгиба балки 10×10×100 мм после ультразвукового упрочнения. Установлено, что минимальная величина прогиба наблюдается при жесткой заделке обоих торцов балки. Исследовано влияние толщины балки, которая изменялась от 2 до 10 мм, на ее выпучивание при одинаковом распределении остаточных напряжений в упрочненном слое и установлен нелинейный характер возрастания стрелы прогиба с уменьшением толщины для всех типов граничных условий. Показано, что при всех граничных условиях кривизна по длине балки практически не изменяется, поэтому ее можно считать постоянной. Следствием этого является сохранение гипотезы плоских сечений и после процедуры упрочнения, что подтверждается рассчитанным профилем сечения балки в плоскости симметрии, близким к прямой линии. Установлено существенное влияние анизотропии поверхностного пластического упрочнения на выпучивание балки, что может служить основой для выбора оптимальной процедуры упрочнения. Выполненный параметрический анализ поставленной задачи представлен в форме графической и табличной информации о результатах расчетов.

Ахи А.В. «Эффективность классификации шумовых сигналов дельфинами (Tursiops truncatus) в условиях шумовых помех» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 732-737 (2023)

В рамках исследования способности дельфинов решать задачу идентификации и классификации по определенным инвариантным признакам шумовых сигналов рассмотрена возможность ее решения в условиях акустических помех. На дельфинах-афалинах, обученных различать и классифицировать подобные сигналы, проведено исследование их возможности выбора определенного класса сигналов в условиях, имитирующих реальные морские, когда полезный сигнал воспринимается на фоне множества похожих, но ненужных сигналов и просто фона помех. Восприятие шума, как полезного положительного сигнала, происходило на фоне белого маскирующего шума в случае последовательного предъявления сигналов, а также на фоне белого шума и одновременно звучащих отрицательных сигналов, воспринимаемых как помеха, в случае одновременного (альтернативного) предъявления. Определена эффективность распознавания класса положительных сигналов при различном соотношении сигнал/шум.

Писарев П.В., Ахунзянова К.А. «Исследование акустической эффективности ячеек звукопоглощающих конструкций конической формы с проницаемыми поверхностями» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 4(75), с. 44-54 (2023)

Актуальность исследования обусловлена ужесточением норм Международной организации гражданской авиации по шуму самолетов на местности. С 2018 г. для среднемагистральных самолетов весом до 55 т требования по уровню шума становятся жестче на 7 EPN дБ, и этим нормам не соответствует большинство зарубежных и ни один эксплуатируемый ныне самолет российского производства. В связи с этим под угрозу ставится конкурентоспособность отечественной гражданской авиации на мировом рынке. Для решения проблемы требуется серьезная интенсификация усилий в разработке подходов и систем снижения авиационного шума. Одним из наиболее эффективных способов снижения шума авиационных двигательных установок является включение в ее состав звукопоглощающих конструкций. Как правило, звукопоглощающие конструкции представляют собой совокупность резонаторов Гельмгольца, выполненных в виде сотовой конструкции. Такие звукопоглощающие конструкции традиционно устанавливают на внутренней поверхности воздухозаборника авиационного двигателя для снижения шума, распространяющегося в переднюю полусферу, и на стенках канала наружного контура двигателя для снижения шума, распространяющегося в заднюю полусферу. В настоящей работе представлены результаты исследования акустической эффективности широкополосных звукопоглощающих конструкций, оснащенных проницаемыми поверхностями. Для проведения экспериментальных исследований разработаны и изготовлены эталонные образцы ячеек звукопоглощающих конструкций, на основе взаимно перевёрнутых конусов. Лабораторные испытания проводились на интерферометре с нормальным падением звуковой волны. По результатам экспериментальных исследований выявлено, что проницаемые поверхности в совокупности со звукопоглощающей конструкцией на основе взаимно перевернутых конусов позволяют повысить широкополосность и акустическую эффективность конструкции. Ключевые слова: звукопоглощающая конструкция, ячейка Гельмгольца, резонансная частота, звукопоглощение, акустическая эффективность.

Кохирова Г.И., Буриев А.М., Аюбов Д.К. «Результаты наблюдений кометы C/2021 A2 (NEOWISE) В Таджикистане» Доклады академии наук республики Таджикистан, 66, № 3-4, с. 196-207 (2023)

Представлены результаты оптических наблюдений долгопериодической кометы C/2021 A2 (NEOWISE), проведенных на телескопе АЗТ-8 Гиссарской астрономической обсерватории (ГисАО) Института астрофизики НАНТ в 2021 г. Определены координаты и вычислена орбита кометы. Найден видимый и абсолютный блеск кометы в фильтрах BVRI, построены кривые блеска по наблюдениям пяти ночей, оценены показатели цвета. Вычислен параметр пылепроизводительности кометы; оценка диаметра ядра кометы составила 7.0±0.1 км. Проведен сравнительный анализ новых данных с опубликованными сведениями и показано отсутствие нестационарных явлений в период наблюдений.

Еделев В., Аюпов Т.А., Файзуллин Р.Р. «Использование направленного микрофона на квадракоптере для записи и распознавания звуков» XXV Международная научно-техническая конференция «проблемы техники и технологий телекоммуникаций» ПТиТТ-2023. Том 1. Казань, 22–24 ноября 2023 г., с. 505-506 (2023)

Данная работа фокусируется на разработке и исследовании методов записи и распознавания звуков с помощью квадракоптера, оборудованных направленными микрофонами. Квадракоптеры – уникальная платформа для сбора данных, благодаря мобильности и способности летать в требуемых точках. Рассматриваются конструктивные особенности квадракоптера, которые делают его удобным для мобильных аудиозаписей. Описывается процесс установки направленных микрофонов на квадракоптере. Это включает в себя выбор типа микрофона, размещение его на платформе, а также методы акустической изоляции для уменьшения внешних шумов. Рассматриваются методы оптимизации акустической съемки, включая управление направлением микрофона в реальном времени и компенсацию аэродинамических шумов. Эти технические аспекты позволяют получить более чистые и точные аудиозаписи. С использованием записей с квадракоптера исследуются методы распознавания и классификации звуковых событий, учитываются уникальные технические особенности, такие как изменение высоты и скорости полета квадракоптера, которые могут повлиять на процесс распознавания. Обсуждаются разнообразные практические приложения данной технологии, включая мониторинг звуковых событий в городской среде, обнаружение чрезвычайных ситуаций и экологических исследований. Особенно подчеркивается мобильность и эффективность квадракоптеров в этом контексте. В заключение рассматриваются будущие направления исследований – оптимизация алгоритмов распознавания, адаптация к различным условиям полета и разработка автоматизированных систем для обработки аудиоданных, полученных с квадракоптеров с направленными микрофонами. Эти тезисы предоставляют комплексное представление о конструктивных особенностях системы, объединяющей квадракоптер и направленный микрофон, и позволяют более глубоко понять технические аспекты и потенциал данной технологии для научных и практических целей.