Чупова Д.Д., Росницкий П.Б., Солонцов О.В., Гаврилов Л.Р., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Хохлова В.А. «Влияние индивидуальных особенностей структуры черепа человека на возможности компенсации аберраций при транскраниальной фокусировке мощного ультразвука в область мозга» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 796-801 (2023)

Мощный фокусированный ультразвук используется в клинической практике для проведения транскраниальных нейрохирургических операций. При прохождении через различные ткани головы пациента ультразвуковой пучок ослабляется и сильно искажается. Степень и характер искажений (аберраций) зависят от индивидуальных особенностей формы и внутренней структуры черепа пациента. На данный момент неинвазивная ультразвуковая хирургия недоступна для ряда пациентов из-за особенностей строения черепа. Важной задачей является разработка таких протоколов облучения, которые позволят успешно проводить операции для большего числа пациентов. Целью данной работы было сравнение искажений ультразвукового пучка и возможностей компенсации аберраций для акустических моделей головы различных пациентов с использованием 256-элементного излучателя компактной формы с абсолютно плотным заполнением поверхности элементами и рабочей частотой 1 МГц. При построении акустических моделей головы человека использовались наборы послойных изображений компьютерной томографии (КТ) семи различных пациентов, дающие информацию как о геометрических, так и о структурных особенностях тканей. Моделирование фокусировки ультразвукового пучка проводилось в область таламуса с учетом компенсации аберраций и без нее. Были получены распределения амплитуды давления в области фокуса, выполнен анализ и сравнение полученных распределений, проведена оценка амплитуды давления в фокусе и влияния различных физических факторов на возможности компенсации аберраций.

Солонцов О.В., Росницкий П.Б., Чупова Д.Д., Гаврилов Л.Р., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Хохлова В.А. «Сравнение лучевого и дифракционного методов коррекции аберраций при транскраниальном облучении мозга мощным фокусированным ультразвуком» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 802-807 (2023)

Федоринчик М.П., Гаврилюк В.С., Минчук В.С., Дежкунов Н.В. «Прибор для исследования кавитации с высокой разрешающей способностью» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 910 (2023)

Представлен портативный кавитометр с высокой разрешающей способность. Принцип действия прибора основан на анализе и обработке спектра кавитационного шума, принимаемого широкополосным гидрофоном. При пульсациях и захлопывании кавитационные пузырьки генерируют акустические возмущения и ударные волны, которыми обусловлено интенсифицирующее действие на физико-химические процессы в жидкостях. Чем интенсивнее ударная волна, тем более высокочастотные составляющие содержит ряд Фурье, представляющий эту волну. Поэтому с ростом концентрации пузырьков и интенсивности их захлопывания растет интенсивность высокочастотных составляющих в спектре кавитационного шума и спектр расширяется в высокочастотную область. Кавитометр оснащен USB выходом и программой обработки данных. Программа обеспечивает регистрацию активности кавитации и одновременное отображение результатов на мониторе компьютера в реальном масштабе времени в виде графика. Программа кроме построения графиков выполняет статистическую обработку данных, а именно: вычисляет среднее значение за время регистрации, максимальное и минимальное значения, разброс значений за один цикл измерений и среднеквадратичное отклонение от среднего. Расширенная версия программы позволяет визуализировать спектры кавитационного шума в диапазоне частот от 10 кГц до 1 МГц. Приводятся результаты испытаний кавитометра.

Гаджимагомедов Г.Г., Батура Н.И., Баранов С.А., Сбоев Д.С. «Пульсации потока в аэродинамической трубе с открытой рабочей частью и управление ими» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 36-38 (2018)

Паймушин В.Н., Газизуллин Р.К. «Сравнение двух постановок задач акустического воздействия на пластину со свободным демпфирующим покрытием» Материалы XXII Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС 2021). Алушта, 04–13 сентября 2021 г., с. 265-267 (2021)

Шагапов В.Ш., Галиакбарова Э.В., Хакимова З.Р. «К задаче обнаружения повреждений трубопроводов акустическим зондированием» Материалы XXII Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС 2021). Алушта, 04–13 сентября 2021 г., с. 483-485 (2021)

Галий С.Н., Доля В.К., Боев А.В., Панич А.А. «Векторно-скалярные приёмники как основа современных гидроакустических систем пассивного обнаружения подводных и надводных объектов» Сборник трудов III молодежной всероссийской с международным участием научной конференции, посвященной 20-летию Факультета высоких технологий. Ростов-на-Дону, 20–23 сентября 2021 г., с. 28-36 (2021)

Василевская В.В., Галлямов М.О., Гросберг А.Ю., Гумеров Р.А., Емельяненко А.В., Иванов В.А., Крамаренко Е.Ю., Потёмкин И.И., Руденко О.В., Сергеев А.М., Филиппова О.Е., Хохлов Д.Р. «Алексей Ремович Хохлов (к 70-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 194, № 2, с. 227-228 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.01.039636

Галутин В.З., Волк Г.М., Кочетов О.Ю. «Автономный регистратор коммуникативных сигналов морских млекопитающих «Белуха»» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 427-431 (2023)

Рассмотрена возможность создания портативного автономного регистратора гидроакустических сигналов с целью мониторинга «акустического загрязнения» и оценки интенсивности коммуникации морских млекопитающих. Разработаны алгоритмы записи, которые позволяют осуществлять мониторинг на протяжении двух месяцев при использовании одной SD карты емкостью 16 ГБ. Результаты натурных испытаний опытной партии приборов подтвердили расчетные технические характеристики и продемонстрировали возможность многократного использования регистраторов.

Белов И.А., Бельков С.А., Бондаренко С.В., Вергунова Г.А., Воронин А.Ю., Гаранин С.Г., Головкин С.Ю., Гуськов С.Ю., Демченко Н.Н., Деркач В.Н., Змитренко Н.В., Илюшечкина А.В., Кравченко А.Г., Кузина А.А., Кузьмин И.В., Кучугов П.А., Мюсова А.Е., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Соломатина Е.Ю., Стародубцев К.В., Стародубцев П.В., Чугуров И.А., Шаров О.О., Яхин Р.А. «Генерация плоской стационарной ударной волны при предельно высокой передаче давления твердому веществу от малоплотного поглотителя излучения тераваттного лазерного импульса» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 165, № 4, с. 581-588 (2024)

Экспериментально обоснована генерация в твердом веществе мощной лазерно-индуцированной ударной волны с длительным периодом стационарного распространения плоского фронта при предельно высокой передаче давления твердому веществу от малоплотного поглотителя излучения тераваттного лазерного импульса. Эксперименты выполнены с плоскими мишенями, содержащими слой алюминия различной формы и слой поглотителя лазерного излучения из пористого вещества с плотностью 0.01–0.025 г/см³. Мишени облучались импульсами излучения второй гармоники Nd-лазера с интенсивностью 10¹³–5·10¹³ Вт/см². Зарегистрировано стационарное распространение плоских ударных волн в алюминиевом слое со скоростью 20–30 км/с в течение времени более 1 нс при близком к предельному увеличении давления от 3–3.5 Мбар в слое поглотителя до 7–10 Мбар в слое алюминия. Результат в значительной степени развивает возможности прецизионного управления пространственно-временной динамикой ударных волн в исследованиях уравнения состояния вещества.

Гарнов С.В. «40 лет Институту общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук» Успехи физических наук, 194, № 2, с. 113-114 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.01.039640

Гафиятов Р.Н. «Взаимодействие акустических волн со средой, содержащая слой многофракционной пузырьковой жидкости» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 38-41 (2018)

Представлен обзор работ по распространению волн в жидкостях с пузырьками постоянной массы и работ по волновой динамике жидкостей, содержащих пузырьки пара или растворимого газа. В данной работе исследуется отражение и прохождение акустической волны через многослойный объект, содержащий слой многофракционной пузырьковой жидкости.

Гафиятов Р.Н. «Прохождение акустической волны через движущийся слой многофракционной жидкости с пузырьками» Материалы XXII Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС 2021). Алушта, 04–13 сентября 2021 г., с. 331-333 (2021)

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.

Гвоздков Е.М., Грязнова И.Ю., Лабутина М.С., Седунов И.В. «О сложностях, возникающих при дистанционной акустической диагностике донных дискретных случайных неоднородностей» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 559-564 (2023)

Известно, что наиболее простым и экологичным способом обнаружения полезных ископаемых типа ЖМК является дистанционное акустическое зондирование дна океана. В основе акустических методов обнаружения ЖМК лежит различие акустических импедансов конкреций и подстилающих их пород. Проведенные на кафедре акустики ННГУ модельные исследования показали возможность определения средней концентрации дискретных случайных неоднородностей по изменениям средней интенсивности обратно рассеянного акустического сигнала. Принято считать, что средняя интенсивность обратного рассеяния пропорциональна квадрату средней поверхностной концентрации дискретных случайным образом расположенных конкреций. Однако, при наличии даже незначительного отражения акустических волн от подстилающей рассеиватели поверхности уже не наблюдается монотонный рост средней интенсивности рассеянного сигнала с увеличением средней концентрации дискретных неоднородностей. Также на решение обратной задачи акустики оказывают влияние такие факторы, как коррелированность взаимного расположения рассеивателей на дне и статистика их распределения по размерам, что значительно усложняет акустическую диагностику неоднородностей.

Гвоздяков Д.В., Зенков А.В., Мальцев Л.И., Поджаров Ю.С. «Влияние кавитационной обработки водоугольных суспензий на средний размер капель в струе» Известия Томского политехнического университета, 335, № 3, с. 70-80 (2024)

Переход к экологически чистым энергетическим технологиям, обусловленный современными требованиями к охране окружающей среды, предполагает поиск и создание новых источников энергии, в том числе и топлив. Одним из способов удовлетворения этих требований и сохранения на прежнем уровне показателей по выработке энергии тепловыми электростанциями является переход на многокомпонентные топлива. Наиболее перспективными и доступными котельными топливами с точки зрения энергетики, экологии и экономики являются водоугольные суспензии. В связи с этим изучение свойств и характеристик таких топлив во многих странах является актуальным. Цель: проведение экспериментальных исследований степени влияния продолжительности кавитационной обработки водоугольных топлив на средний размер капель в струе после распыления пневматической форсункой и обоснование эффективности такого подхода для практического применения. Объект. Экспериментальные исследования проводились с водоугольными суспензиями на основе длиннопламенного угля (марки Д) с добавлением 10 и 20% по массе пирогенетической жидкости. В качестве образца сравнения использовалась суспензия, состоящая из угля и воды, без добавления пирогенетической жидкости. Методы. Приготовление водоугольных суспензий осуществлялось в роторном гидродинамическом генераторе кавитации. Для распыления водугольных суспензий использовалась пневматическая форсунка с внешним смешением. Средний размер капель топлива после распыления определялся при помощи метода Interferometric Particle Imaging. Результаты и выводы. Эксперименты по приготовлению водоугольных суспензий в составе с пирогенетической жидкостью показали рост значения динамической вязкости суспензии. Увеличение продолжительности обработки суспензий в роторном гидродинамическом генераторе кавитации позволяет снизить вязкость на 54%. Средний размер капель в струе при этом снижается на 22%.

Миргородский В.И., Герасимов В.В., Герус А.В., Дементиенко В.В., Кораблёв Е.М., Кундин А.П. «Применение акустических сигналов, принимаемых из головы человека, для выявления засыпания» Биомедицинская радиоэлектроника, 27, № 1, с. 36-43 (2024)

Существует проблема определения засыпания операторов, работа которых требует внимания. Это обычно осуществляется путем регистрации сигналов их пульса и дыхания, что требует размещения на теле операторов соответствующих датчиков, что само по себе бывает не просто, и при этом наличие датчиков затрудняет движения операторов. Создание датчиков, в меньшей степени обременяющих операторов и уменьшение количества датчиков является, по мнению авторов, важной проблемой. Цель. Изучить возможность определения засыпания испытуемого по акустическому сигналу, снимаемого с виска испытуемого. Результаты. Показано, что из сигнала с виска испытуемого возможно выделение сигналов пульса и дыхания, по которым можно надежно судить о засыпании испытуемого. Практическая значимость. Предлагаемый метод имеет преимущество по сравнению с обычно используемыми методами раздельной регистрации пульса и дыхания, методической простотой, а также тем, что прием акустической эмиссии из височной области может быть сделан менее обременяющим для испытуемых, чем обычно используемые датчики пульса и дыхания. Такой контроль должен, по мнению авторов, представлять интерес для профессий, сопряженных с необходимостью сохранения длительного внимания.

Миргородский В.И., Герасимов В.В., Герус А.В., Дементиенко В.В., Кораблёв Е.М., Кундин А.П. «Применение акустических сигналов, принимаемых из головы человека, для выявления засыпания» Биомедицинская радиоэлектроника, 27, № 1, с. 36-43 (2024)

Существует проблема определения засыпания операторов, работа которых требует внимания. Это обычно осуществляется путем регистрации сигналов их пульса и дыхания, что требует размещения на теле операторов соответствующих датчиков, что само по себе бывает не просто, и при этом наличие датчиков затрудняет движения операторов. Создание датчиков, в меньшей степени обременяющих операторов и уменьшение количества датчиков является, по мнению авторов, важной проблемой. Цель. Изучить возможность определения засыпания испытуемого по акустическому сигналу, снимаемого с виска испытуемого. Результаты. Показано, что из сигнала с виска испытуемого возможно выделение сигналов пульса и дыхания, по которым можно надежно судить о засыпании испытуемого. Практическая значимость. Предлагаемый метод имеет преимущество по сравнению с обычно используемыми методами раздельной регистрации пульса и дыхания, методической простотой, а также тем, что прием акустической эмиссии из височной области может быть сделан менее обременяющим для испытуемых, чем обычно используемые датчики пульса и дыхания. Такой контроль должен, по мнению авторов, представлять интерес для профессий, сопряженных с необходимостью сохранения длительного внимания.

Коловоротний В.В., Нагаенко А.В., Гирагосова Н.А. «Пьезокерамические материалы для ультразвуковых методов неразрушающего контроля» Сборник трудов III молодежной всероссийской с международным участием научной конференции, посвященной 20-летию Факультета высоких технологий. Ростов-на-Дону, 20–23 сентября 2021 г., с. 113-117 (2021)

Яковенко А.Л., Микерин Н.А., Глазков А.О., Кузнецов С.М., Шатров М.Г. «Моделирование двигателя внутреннего сгорания как источника акустического излучения» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 184-187 (2018)

Двигатель внутреннего сгорания является основным источников шума автомобиля. Поэтому для снижения шума транспортных потоков в городе необходимо совершенствовать акустические характеристики двигателя. Задача становится все более актуальной с увеличением автомобильного парка мегаполиса. Оценку шума автомобиля производят при разгоне, что требует учета неустановившегося режима двигателя.

Глазов А.Л., Муратиков К.Л. «Акустопластический эффект и активационный механизм генерации дефектов в условиях квазистатического деформирования металлов» Физика твердого тела, 66, № 3, с. 359-362 (2024)

В рамках акустопластического эффекта рассмотрены процессы упругой и пластической деформации материалов. Предложена модель, учитывающая процессы образования дефектов при деформировании материалов по активационному механизму. Рассмотрены динамические уравнения формирования дефектов с учетом изменения их активационной энергии, обусловленного взаимодействием дефектов. Показано, что в результате сравнения экспериментальных данных с полученными теоретическими результатами можно получить информацию о таких характеристиках материалов, как концентрация дефектов, их время релаксации, характер взаимодействия, напряжение внутреннего трения. Получены значения указанных параметров для алюминия и сплава меди М1. Ключевые слова: деформация металлов, дефекты, механические напряжения, активационный объем.

Глазова Е.Г., Кочетков А.В., Лисицын А.А., Модин И.А. «Численное моделирование взаимодействия деформируемого газопроницаемого фрагмента гранулированного слоя с ударной волной в трехмерной постановке» Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки, 27, № 4, с. 645-658 (2023)

Разработанная авторами ранее численная методика решения трехмерных задач динамического взаимодействия деформируемых тел и сред в эйлеровых переменных на базе схемы Годунова повышенной точности применяется для решения задач взаимодействия деформируемого газопроницаемого фрагмента гранулированного слоя с ударными волнами. Моделирование основано на базе единого модифицированного разностного метода Годунова как для расчета движения газа, так и для расчета динамического деформирования упругопластических элементов проницаемого гранулированного слоя. Повышение точности достигается путем сближения областей влияния разностной и дифференциальной задач. Предполагается, что песчаный гранулированный слой состоит из совокупности одинаковых шаровых деформируемых кварцевых частиц, представляющей собой кубическую упаковку. Пространство между частицами заполнено сжимаемой газовой средой (воздухом). Выделяется симметричный элемент упаковки в виде последовательности шаровых частиц. Для демонстрации численной методики предполагается, что многослойная гранулированная среда в направлении распространения плоской ударной волны состоит из трех слоев частиц в канале квадратного сечения с жесткими стенками. Исследование проводится по методике с явным выделением подвижных лагранжевых контактных поверхностей с использованием многосеточных алгоритмов. Приводятся результаты численных исследований процесса распространения ударной волны в гранулированном слое с учетом движения его деформируемых элементов. Показано, что для заданных параметров задачи влияние деформационных процессов незначительно. Проходящая через слой ударная волна формирует за преградой газодинамическое течение, близкое к одномерному. Соответствие результатов численного решения известным экспериментальным результатам по параметрам проходящей через слой ударной волны свидетельствует об адекватности применяемых математических и численных моделей.

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.

Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Кузнецов Г.Н. «Результаты оценки координат автономных подвижных морских роботов с использованием акустического маяка и векторно-скалярных антенн» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 1154-1159 (2023)

Разработан и исследован метод непрерывной оценки координат движущегося морского робота. Показано, что применение разнесенных в пространстве малогабаритных векторно-скалярных антенн, стационарно установленных в волноводе, позволяет решить задачу триангуляции и определить горизонтальные координаты, а учет лучевой структуры и согласованная фильтрация обеспечивают оценку глубины робота.

Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Кузнецов Г.Н. «Результаты исследования характеристик направленности низкочастотного шумоизлучения судна с учетом передаточных функций волновода и позиционирования» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 1160-1165 (2023)

Экспериментально исследуется метод построения для дальней зоны акустической модели шумоизлучения надводного судна с использованием равномерно распределенных вдоль корпуса излучателей монопольного типа, характеристики которых измерены в ближней зоне. Для выбранных дискретных составляющих и линейной модели протяженного источника рассчитаны параметры эквивалентных монопольных источников излучения и построены характеристики направленности, приведенные к свободному пространству. Высокоточное позиционирование судна и акустическая калибровка волновода позволили получить хорошее согласие расчетных и экспериментальных данных – как характеристик направленности, так и распределения звукового давления вдоль траектории движения судна.

Фоменко С.И., Мякишева О.А., Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Исследование влияния толщины и пористости упругих слоев на возбуждаемые высшие моды для задач ультразвуковой диагностики многослойных структур» Актуальные проблемы прикладной математики и механики. Тезисы докладов X Всероссийской конференции с международным участием, посвященной памяти академика А.Ф. Сидорова и 100-летию Уральского федерального университета. Абрау-Дюрсо, 01–06 сентября 2020 г., с. 79-80 (2020)

Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Упругие волны в анизотропных материалах» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 942-946 (2023)

Рассматривается возбуждение и распространение волн в многослойных волноводах с произвольной анизотропией упругих свойств слоев. Используется полуаналитический интегральный подход, в рамках которого выводится интегральное представление решения в виде контурных интегралов обратного преобразования Фурье через матрицу Грина рассматриваемой структуры и параметры источника. Применение к этим интегралам техники разложения по вычетам и асимптотических методов дает явные физически наглядные представления для возбуждаемых бегущих и объемных волн. Компьютерная реализации данного подхода проведена на основе разработанных малозатратных алгоритмов вычисления Фурье-символа матрицы Грина для анизотропных сред. В качестве иллюстрации приводятся примеры решения обратных задач определения эффективных упругих модулей композитов по данным измерения поверхностных волн.

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Ермоленко О.А., Киселев О.Н., Татаринов А. «Определение эффективных параметров костной ткани по характеристикам возбуждаемых бегущих волн для выявления диагностических признаков остеопороза» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 835-840 (2023)

Фоменко С.И., Мякишева О.А., Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Исследование влияния толщины и пористости упругих слоев на возбуждаемые высшие моды для задач ультразвуковой диагностики многослойных структур» Актуальные проблемы прикладной математики и механики. Тезисы докладов X Всероссийской конференции с международным участием, посвященной памяти академика А.Ф. Сидорова и 100-летию Уральского федерального университета. Абрау-Дюрсо, 01–06 сентября 2020 г., с. 79-80 (2020)

Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Упругие волны в анизотропных материалах» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 942-946 (2023)

Рассматривается возбуждение и распространение волн в многослойных волноводах с произвольной анизотропией упругих свойств слоев. Используется полуаналитический интегральный подход, в рамках которого выводится интегральное представление решения в виде контурных интегралов обратного преобразования Фурье через матрицу Грина рассматриваемой структуры и параметры источника. Применение к этим интегралам техники разложения по вычетам и асимптотических методов дает явные физически наглядные представления для возбуждаемых бегущих и объемных волн. Компьютерная реализации данного подхода проведена на основе разработанных малозатратных алгоритмов вычисления Фурье-символа матрицы Грина для анизотропных сред. В качестве иллюстрации приводятся примеры решения обратных задач определения эффективных упругих модулей композитов по данным измерения поверхностных волн.

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Ермоленко О.А., Киселев О.Н., Татаринов А. «Определение эффективных параметров костной ткани по характеристикам возбуждаемых бегущих волн для выявления диагностических признаков остеопороза» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 835-840 (2023)

Разживин В.В., Тагильцев А.А., Безответных В.В., Лебедев М.С., Войтенко Е.А., Голов А.А., Моргунов Ю.Н. «Гидроакустический комплекс для термометрии мезомасштабных океанологических процессов» Подводные исследования и робототехника, 36, № 4, с. 52-62 (2023)

Работа посвящена вопросам практического применения гидроакустических методов дистанционного измерения температурных параметров морской среды на трассах значительной протяженности (от сотен до тысяч километров), охватывающих участки шельфа, материкового склона и область глубинного подводного звукового канала. Разработанный для реализации этих методов низкочастотный гидроакустический комплекс основан на синхронизированном излучении и приеме фазоманипулированных сигналов с определением дистанции и времени пробега звука по ней для последующего расчета скорости звука и связанного с ней искомого параметра – средней температуры на акустической трассе. В статье даются сведения о физических и методических предпосылках технической реализации натурного эксперимента, осуществленного в Японском море в 2022 году. Приведены технические решения элементов комплекса, выполнена оценка чувствительности и погрешности используемого метода акустической термометрии. Результаты выполненной работы направлены на увеличение дальности действия и повышение разрешающей способности гидроакустического комплекса, что определяет его применимость для мониторинга мезомасштабных процессов в морском или океаническом бассейне, а также как инструмента для оценки климатических изменений.

Сорокин М.А., Петров П.С., Каплуненко Д.Д., Голов А.А., Моргунов Ю.Н. «О горизонтальной рефракции звука при распространении через синоптический вихрь» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 277 (2023)

Точность решения задач акустической дальнометрии ключевым образом зависит от полноты поля скорости звука вдоль акустической трассы. Зачастую неоднородности поля скорости звука в океане существенно влияют на траектории распространения звука, что приводит к т.н. задержкам модальных компонент акустического сигнала. В работе рассматривается влияние синоптического вихря на лучевые траектории модальных компонент импульсного акустического сигнала. Произведена оценка удлинения лучевых траекторий относительно геодезической линии, соединяющей источник акустических сигналов и приемник. Показано влияние крупномасштабных гидрологических неоднородностей на время распространения модальных компонент акустического сигнала. Учет данного явления позволит повысить точность решения задач дальнометрии, поскольку даже в случае наличия на акустической трассе синоптического вихря по-прежнему возможно провести практически однозначное соответствие между пиками импульсной характеристики и теоретически рассчитанными временами прихода модальных компонент акустического сигнала, что является очевидным практическим применением такого подхода.

Голованчиков А.Б., Меренцов Н.А., Чурикова В.И., Залипаев П.П. «Влияние вибрации на технологические и геометрические параметры насадочной абсорбционной колонны» Экологические системы и приборы, № 3, с. 14-22 (2024)

Приводится сравнение технологических и геометрических параметров насадочной абсорбционной колонны, рассчитанных по типовому алгоритму и алгоритму, учитывающему амплитуду и частоту колебаний виброгенератора. Влияние вибрации учитывается добавлением скорости колебаний в общее уравнение скорости потока очищаемого воздуха. На примере расчета малогабаритного абсорбера, устанавливаемого на очистных сооружениях – вентиляционных колодцах сточных вод при очистке воздуха от сероводорода, влияние вибрации дает возможность уменьшать высоту насадки более чем в 2 раза. Ключевые слова: абсорбция, кольца Рашига, вибрация, амплитуда, частота, сероводород, скорость, моноэтаноламин, расход, диаметр, высота, объем насадки.

Белов И.А., Бельков С.А., Бондаренко С.В., Вергунова Г.А., Воронин А.Ю., Гаранин С.Г., Головкин С.Ю., Гуськов С.Ю., Демченко Н.Н., Деркач В.Н., Змитренко Н.В., Илюшечкина А.В., Кравченко А.Г., Кузина А.А., Кузьмин И.В., Кучугов П.А., Мюсова А.Е., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Соломатина Е.Ю., Стародубцев К.В., Стародубцев П.В., Чугуров И.А., Шаров О.О., Яхин Р.А. «Генерация плоской стационарной ударной волны при предельно высокой передаче давления твердому веществу от малоплотного поглотителя излучения тераваттного лазерного импульса» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 165, № 4, с. 581-588 (2024)

Экспериментально обоснована генерация в твердом веществе мощной лазерно-индуцированной ударной волны с длительным периодом стационарного распространения плоского фронта при предельно высокой передаче давления твердому веществу от малоплотного поглотителя излучения тераваттного лазерного импульса. Эксперименты выполнены с плоскими мишенями, содержащими слой алюминия различной формы и слой поглотителя лазерного излучения из пористого вещества с плотностью 0.01–0.025 г/см³. Мишени облучались импульсами излучения второй гармоники Nd-лазера с интенсивностью 10¹³–5·10¹³ Вт/см². Зарегистрировано стационарное распространение плоских ударных волн в алюминиевом слое со скоростью 20–30 км/с в течение времени более 1 нс при близком к предельному увеличении давления от 3–3.5 Мбар в слое поглотителя до 7–10 Мбар в слое алюминия. Результат в значительной степени развивает возможности прецизионного управления пространственно-временной динамикой ударных волн в исследованиях уравнения состояния вещества.

Кузнецов С.В., Голубев А.Ю. «Исследование турбулентных пульсаций давления на стенке при обтекании консольного цилиндра» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 1079-1083 (2023)

Пристеночные пульсации давления в турбулентном течении являются источником шума и возбуждают вибрации обтекаемых потоком упругих конструкций. Наличие выступающих элементов на обтекаемой поверхности приводит к существенному увеличению интенсивности пульсаций. В данной работе представлены результаты экспериментального исследования пространственно-временной структуры поля пристеночных пульсаций давления в турбулентном пограничном слое в окрестности консольного цилиндра. Измерения проводились в аэроакустической установке П-2 Московского комплекса ЦАГИ. Определены размеры зоны интенсивных пульсаций давления в различных диапазонах частот. Посредством масляной визуализации поверхностных линий тока проведено сопоставление картины течения с характеристиками поля пристеночных пульсаций давления. Рассмотрены наиболее яркие особенности пространственно-временных, корреляций поля давления, играющие существенную роль в механизме возбуждения вибраций упругих конструкций турбулентным течением жидкости или газа.

Гусева Е.К., Голубев В.И., Муратов М.В., Петров И.Б. «Численное решение прямых задач сейсморазведки в условиях вечной мерзлоты» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 61-66 (2023)

Сегодня богатый углеводородами Арктический регион вызывает всё больше интереса у исследователей. Ежегодно добываются значительные запасы нефти и газа, обнаруживаются новые залежи. Стандартным методом получения информации о структуре подповерхностного пространства и залежах полезных ископаемых является сейсморазведка. Однако, северный регион имеет свою специфику, заключающуюся в наличие пластов многолетней мерзлоты, которые могут содержать ледовые включения. В работе изучаются процессы распространения сейсмических волн сквозь мёрзлый грунт. В работе рассмотрены двумерные постановки задач с криволинейными границами между отдельными слоями модели, включающие: ледовый слой, ледовые резервуары, а также резервуар с метаном. Была построена шельфовая модель, основанная на добавлении водного слоя. Для описания динамической задачи использовалась определяющая система уравнений линейной теории упругости. Её численное решение строилось с помощью сеточно-характеристического метода на структурированных сетках. Рассматривалась задача с точечным источником сигнала в виде импульса Рикера с частотой 30 Гц. Его пространственное положение варьировалось: в слое вечной мерзлоты, у поверхности воды, на морском дне. Результатами проведённых расчётов являются волновые картины в последовательные моменты времени.

Голубев В.И., Никитин И.С., Екименко А.В. «Расчёт сейсмического отклика от трещиноватого геологического объекта на примере модели Marmousi2» Актуальные проблемы прикладной математики и механики. Тезисы докладов X Всероссийской конференции с международным участием, посвященной памяти академика А.Ф. Сидорова и 100-летию Уральского федерального университета. Абрау-Дюрсо, 01–06 сентября 2020 г., с. 22-23 (2020)

Гуревич С.Ю., Кожевников Д.Г., Голубев Е.В. «О корнях характеристического уравнения Рэлея при рациональных значениях параметра» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 16, № 1, с. 56-59 (2024)

Получен ряд корней характеристического уравнения для поверхностных волн в предположении, что квадрат отношения скоростей объемных волн представляет собой рациональное число. Точные формулы для найденных корней содержат минимум радикалов и рациональных чисел. Ключевые слова: поверхностные волны; скорость волны Рэлея; корни характеристического уравнения; точные формулы

Голубева Т.Б. «Развитие слуха птиц и реабилитация микрофонного компонента кохлеарного потенциала в онтогенетических исследованиях» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 748 (2023)

Исследования развития слуха птиц в онтогенезе с помощью регистрации кохлеарных и стволовых вызванных потенциалов позволили выделить в становлении пороговой чувствительности три этапа, характеризующиеся разной скоростью понижения порогов. Продолжительность этих этапов зависит от типа онтогенеза. Так, второй этап, характеризуется быстрым понижением порогов микрофонного компонента (МК), он короткий у зрелорождающихся птиц и продолжительный у незрелорождающихся. Границы этапов определяются факторами развития эндотермии, прежде всего развитием легких и появлением собственной вокализации, и развитием терморегуляции. Потенциал действия слухового нерва и, соответственно, стволовой слуховой потенциал (auditory brainstem response, ABR) появляются значительно позже МК. Для незрелорождающихся показано, что до появления ABR и с небольшой задержкой после момента появления МК слух участвует в пищевом поведении птенца. Начало формирования ABR совпадает с появлением рефлекторной активности мышцы среднего уха, способности определения направления на источник звука и с началом формирования оборонительного поведения. Развитие пороговой чувствительности слуха хорошо показывают вызванные потенциалы из высшего слухового центра, поля L. Но процедура определения порогов вызванных потенциалов из высшего слухового центра требует продолжительно времени и совсем не пригодна для выявления, например, зависимости характеристик слуха от степени пищевой мотивации (у птенцов воробьиных птиц цикл кормления составляет 15–30 минут). Используя регистрацию МК удалось показать видовые особенности развития слуха птиц. У чаек пороговые кривые МК на первом и в начале второго этапа развития чувствительности слуха характеризуются резкими перепадами значений порогов в узких диапазонах, минимальные значения порогов усугубляются при появлении собственной вокализации эмбрионов, затем пороговые кривые сглаживаются. Сканирующая микроскопия развития слухового эпителия выявила особенности образования и созревания волосковых клеток – волосковые клетки созревают поперечными полосами, перемежающимися с недифференцированным эпителием, что не характерно для большинства других птиц. На третьем этапе развития слуха области повышенной чувствительности на пороговых кривых МК перестают полностью совпадать с пороговыми кривыми, полученными методом регистрации вызванных потенциалов из поля L, что связано с развитием эфферентной активности волосковых клеток. Однако МК хорошо показывает продолжающееся развитие слуховой чувствительности на высоких и низких частотах.

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.

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.

Клюшников В.А., Гончар А.В., Мишакин В.В., Курашкин К.В. «Влияние циклического деформирования на упругие и акустические характеристики хромоникелевых сталей» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 66, № 10, с. 917-926 (2023)

Рассмотрено влияние температуры, при которой происходит циклическое деформирование, на упругие свойства хромоникелевых аустенитных сталей с разными склонностями к деформационному мартенситному превращению. Выявлены закономерности изменений акустических и упругих параметров в зависимости от температуры нагружения и химического состава сталей.

Гончаренко Б.И., Горовой С.В., Дмитриев В.Г. «Сравнительный анализ характеристик гидроакустических шумов на мелководье, воспринимаемых векторными приемниками различных типов» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 414-419 (2023)

Описаны результаты экспериментального исследования изменчивости оценок плотности распределения вероятностей мгновенных значений гидроакустических шумов, в которых присутствуют техногенные составляющие, зарегистрированных в мелководном прибрежном районе залива Петра Великого Японского моря. Регистрация сигналов выполнялась расположенными рядом вблизи дна векторными приемниками: электрокинетического (с «неподвижным» корпусом) и «соколеблющегося» типа, а также ненаправленным гидрофоном давления. Показано, что в одно и то же время в различных частотных полосах могут наблюдаться различные зависимости исследуемых статистических параметров, обусловленные особенностями механизмов шумообразования и «физики работы» приемников.

Гончаров Д.А., Пожалостин А.А. «Определение присоединенной массы жидкости при колебаниях упругого стержня на свободной поверхности» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 41-44 (2018)

Парфенов А.А., Дыкина Л.А., Гончаров М.А., Медведев С.С. «Композиционные материалы гидроакустических преобразователей для экстремальных условий» Сборник трудов III молодежной всероссийской с международным участием научной конференции, посвященной 20-летию Факультета высоких технологий. Ростов-на-Дону, 20–23 сентября 2021 г., с. 177-185 (2021)

Николаев А.Л., Саранцев А.В., Михайлов Г.С., Гопин А.В., Дежкунов Н.В. «Комбинированное действие ультразвука и тритиевой воды на инактивацию щелочной фосфатазы» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 770-775 (2023)

Целью работы является анализ динамики инактивации фермента щелочная фосфатаза, выбранного в качестве модельного биообъекта, в условиях комбинированного воздействий ультразвука и β-излучения трития, находящегося в форме тритиевой воды. Установлено, что в тритиевой воде, в отличие от протиевой, фермент, после обработки ультразвуком терапевтической интенсивности, сохраняет активность в течение длительного времени. Предложен вариант объяснения наблюдаемого эффекта. Дана оценка роли эффекта в терапевтических схемах комбинированного действия ультразвука и ионизирующего излучения в терапии злокачественных опухолей.

Горбачев И.А., Смирнов А.В., Колесов В.В., Кузнецова И.Е. «Морфология и сенсорные свойства пленок Ленгмюра–Блоджетт с иммобилизованными ферментами» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 586-591 (2023)

Представлены результаты исследования морфологии и сенсорных свойств пленок Ленгмюра–Блоджеттна (ЛБ) на основе монослоев из 1,2-дипальмитоил- sn-глицеро-3-фосфоэтаноламина (ДППЕ), стеариновой кислоты и их эквимолярной смеси с иммобилизованным ферментом глюкозооксидазы (ГО). Иммобилизация фермента в пленке происходила в процессе формирования монослоев. Морфология пленок, перенесенных на атомарно-гладкие углеродные подложки, изучалась методом атомно-силовой микроскопии. Адсорбция ГО приводила к изменению морфологии и средней толщины формируемой пленки. Величины шероховатости составляют 2.4, 1.4 и 2 нм для пленок, сформированных на основе монослоев ДППЕ, стеариновой кислоты (СК) и их эквимолярной смеси, соответственно. Сенсорные свойства сформированных плёнок изучались с помощью акустической линии задержки на основе волн в пластинах. Изменение амплитуды акустического сигнала при адсорбции глюкозы составило 0.15, 2 и 1.5 дБ для пленок на основе ДППЕ, СК и их эквимолярной смеси, соответственно. Такие изменения амплитуды могут быть связаны с различным количеством адсорбированного фермента, а также со степенью его доступности для молекул аналита.

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.

Горбунов-Посадов М.М. «Энциклопедии: трудная дорога в онлайн» Вестник Российской академии наук (РАН), 93, № 11, с. 1095-1100 (2023)

В настоящее время во всём мире основным источником энциклопедического знания стали онлайновые энциклопедии. Россия несколько отстаёт от ведущих стран в этой сфере. Русскоязычная “Википедия” долгое время развивалась более-менее вровень с соседями. Однако недавно там, к сожалению, начали появляться статьи антироссийского толка, из-за чего группе вики-редакторов пришлось дистанцироваться от “Википедии” и инициировать создание независящей от неё новой энциклопедии – “Руниверсалис”. Пока ещё скромные результаты показывает запоздало перебирающаяся в Интернет “Большая российская энциклопедия”. Автор статьи предлагает определённые решения, призванные интенсифицировать реорганизацию онлайновых энциклопедий и обеспечить дополнительный уровень комфорта для читателя. Сделан акцент на необходимости постоянной оперативной актуализации размещённых в сети статей и роли Российской академии наук в создании энциклопедий.

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

Панич А.А., Скрылёв А.В., Гореленко К.А., Малыхин А.Ю., Байдаров Р.А., Немыкин В.В. «Терапевтический HIFU преобразователь» Сборник трудов III молодежной всероссийской с международным участием научной конференции, посвященной 20-летию Факультета высоких технологий. Ростов-на-Дону, 20–23 сентября 2021 г., с. 79-89 (2021)

Настоящее исследование выполнено на стыке двух направлений: инженерно-технологического и биомедицинского, в результате которого разработан терапевтический фокусирующий ультразвуковой преобразователь, предназначенный для выявления и неинвазивного лечения новообразований. Принцип действия заключается в излучении ультразвуковых колебаний высокой интенсивности в пятно фокуса (High Intensity Focused Ultrasound – HIFU). Это позволяет точечно воздействовать на выбранные области и проводить абляцию воспалённых, либо чужеродных тканей без открытого хирургического вмешательства. На основе характеристик пьезокерамических материалов, выпускаемых в НКТБ «Пьезоприбор» выполнено математическое моделирование HIFU-преобразователя. Основу составляет пьезокерамический элемент, выполненный в форме тонкостенного сегмента сферы с центральным отверстием, изготовленный из пьезоматериала ПКП-35. Центральное отверстие диаметром 41,4 мм предназначено для датчика визуализации, выполняющего роль «наводчика» сфокусированного ультразвукового пучка. Принцип работы преобразователя заключается в следующем: фокусное пятно с максимальным акустическим давлением находится в области, захватываемой УЗИ-совместимым датчиком. Изображение передаётся на монитор, после чего принимается решение на какие области и с какой интенсивностью воздействовать ультразвуковым преобразователем. Изучены амплитудно-частотные характеристики преобразователя. Получены зависимости активной проводимости от частоты в свободном и нагруженном на воду состояниях. Измерены уровни акустического давления в пятне фокуса. Построены диаграммы распределения интенсивности излучения в плоскости и в трехмерном пространстве, проведены работы по воздействию ультразвукового преобразователя на различные органические материалы и ткани: органическое стекло толщиной 10 мм, мышечная ткань курицы. Получены зависимости силы воздействия от подводимой к преобразователю мощности, а также частоты задающего сигнала. Экспериментально показана возможность использования преобразователя в составе комплекса HIFU-терапии. Сформулированы выводы о перспективах использования одноэлементных фокусирующих ультразвуковых преобразователей и многоэлементных с распределённым пятном фокуса.

Беляев А.А., Воронцов В.Г., Горелов С.Д., Демидов Н А., Князев Д.Г., Поляков В.А., Тимофеев Ю.В. «Перспективный активный водородный стандарт частоты VCH-2021» Труды Института прикладной астрономии РАН № 67, с. 44-50 (2023)

Рассмотрены результаты инициативной разработки перспективного активного водородного стандарта частоты VCH-2021, основой которого служит квантовый водородный генератор с двойной сортировкой атомов водорода по квантовым состояниям. Проанализированы основные вклады в нестабильность частоты активных водородных стандартов частоты: влияние тепловых шумов резонатора и приемника. Поскольку нестабильность частоты на средних и длительных интервалах времени измерения в основном определяется тепловыми шумами резонатора, для уменьшения их вклада предложен метод двойной сортировки атомов водорода по квантовым состояниям. Рассмотрены основные конструктивные особенности системы двойной сортировки атомов и результаты расчётов количества атомов, ежесекундно попадающих в накопительную колбу. Обосновывается выбор конструкции инвертирующей области. На данный момент известны два метода создания области инверсии: метод быстрого изменения направления магнитного поля и метод адиабатического быстрого прохождения. Основным преимуществом метода адиабатического быстрого прохождения с точки зрения применения в серийно-выпускаемых приборах является отсутствие необходимости в тщательной экранировке области инверсии. Величина постоянной составляющей магнитного поля в этом методе составляет единицы Гс, в то время как для корректной работы метода быстрого изменения направления магнитного поля величина остаточных внешних магнитных полей не должна превышать 1 мкГс. Приведено описание основных электронных узлов VCH-2021. В приборе применена система цифровой фазовой автоподстройки частоты кварцевого генератора и система цифровой автоматической настройки резонатора. Это позволило уменьшить температурный коэффициент фазы выходных сигналов активных водородных стандартов частоты на уровне 2пс/°С; упростить регулировку; повысить точность, воспроизводимость, стабильность, компактность. Разработан модуль управления системой двойной сортировки атомов, обеспечивающий подачу постоянного тока и генерацию частоты зеемановских переходов, необходимые для работы инвертирующей области по методу адиабатического быстрого прохождения.

Горовой С.В. «Статистические характеристики высокочастотных гидроакустических шумов на мелководье» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 408-413 (2023)

Описаны результаты экспериментального исследования изменчивости спектральных уровней и гистограммных оценок плотности распределения вероятностей мгновенных значений гидроакустических шумов, в которых присутствуют техногенные составляющие, зарегистрированных в мелководном прибрежном районе залива Петра Великого Японского моря, вблизи акватории порта Владивосток, в диапазоне частот 1–400 кГц при состоянии моря 2 и 5 баллов. Регистрация сигналов выполнялась с использованием расположенного вблизи дна широкополосного ненаправленного гидрофона. Полученные результаты могут быть полезны для обоснования выбора параметров систем обнаружения гидроакустических сигналов на мелководье.

Гончаренко Б.И., Горовой С.В., Дмитриев В.Г. «Сравнительный анализ характеристик гидроакустических шумов на мелководье, воспринимаемых векторными приемниками различных типов» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 414-419 (2023)

Описаны результаты экспериментального исследования изменчивости оценок плотности распределения вероятностей мгновенных значений гидроакустических шумов, в которых присутствуют техногенные составляющие, зарегистрированных в мелководном прибрежном районе залива Петра Великого Японского моря. Регистрация сигналов выполнялась расположенными рядом вблизи дна векторными приемниками: электрокинетического (с «неподвижным» корпусом) и «соколеблющегося» типа, а также ненаправленным гидрофоном давления. Показано, что в одно и то же время в различных частотных полосах могут наблюдаться различные зависимости исследуемых статистических параметров, обусловленные особенностями механизмов шумообразования и «физики работы» приемников.

Кохирова Г.И., Рахматуллаева Ф.Дж., Горшанов Д.Л., Львов В.Н., Девяткин А.В., Латипов «Наблюдения покрытия звезды спутником Нептуна Тритоном в обсерватории Санглох» Доклады академии наук республики Таджикистан, 66, № 7-8, с. 417-425 (2023)

6 октября 2022 г. на телескопе Цейсс-1000 обсерватории Санглох были произведены оптические наблюдения покрытия звезды TYC 5254-00839-1 спутником Нептуна Тритоном. Построена кривая блеска звезды и выявлено, что участки спада и подъёма блеска имели конечную продолжительность от 15 до 24 секунд. Это, по-видимому, объясняется наличием атмосферы у Тритона. На кривой блеска этого явления выявлена «ступенька», которая может свидетельствовать о возможном присутствии у покрываемой звезды тесного слабого объекта. Определены высокоточные астрометрические координаты Тритона на средний момент покрытия.

Купряков Ю.А., Бычков К.В., Белова О.М., Малютин В.А., Горшков А.Б. «Моделирование излучения вспышки 27.04.2012 в спектральных линиях водорода, гелия и кальция» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, 79, № 2, с. 2420801 (2024)

Приведены результаты анализа наблюдений вспышки SOL2012-04-27 на горизонтальной солнечной установке HSFA-2 обсерватории Ондржейов (Астрономический институт Чешской Академии Наук) в спектральных линиях водорода, гелия и кальция. После обработки спектров были определены интегральные потоки излучения в линиях. Наблюдения интерпретируются в рамках предположения о быстром выделении энергии внутри хромосферы, сопровождающемся разлётом газа. В рамках модели нагретого газа выполнен теоретический расчет параметров плазмы с учётом физических условий в хромосфере, включая самопоглощение в спектральных линиях. Сопоставление сразу по шести линиям позволило с большой степенью уверенности восстановить температуру T, плотность и пространственную структуру излучающего газа. Наилучшее согласие теории с наблюдениями получается в модели разлёта неоднородных облаков, в каждом из которых есть области горячие (T≈18000–19500 K) и менее нагретые (T≈8000–9000 K). В среднем одно облако даёт около десяти процентов в полный поток излучения.

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)

Карпов И.А., Гребенников А.С. «Применение ARMA-моделирования для оценки эффективности поглощения акустических метаматериалов резонансного типа» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 997 (2023)

В настоящее время все чаще стали применять так называемые параметрические методы спектрального оценивания, основанные на моделях авторегрессии и скользящего среднего (АРСС- или ARMA-модели). Параметрические модели дают возможность существенно повысить точность и разрешимость оценок спектральной плотности мощности с уменьшением вычислительных затрат. Один из таких методов был разработан и опробован экспериментально на простой структуре с одной степенью свободы (Известия РАН. Серия физическая. 2021. Т. 85. №6. С. 889-894). В данной работе метод усовершенствован и применен для экспериментального определения потерь более сложных структур – поглотителей из акустических метаматериалов на специализированном акустическом стенде ИМАШ РАН. Приведены результаты эксперимента, проведено сравнение с другими методами.

Гренков С.А., Федотов Л.В. «Синхронизация и стабильность задержки сигналов в многофункциональной цифровой системе радиотелескопа» Труды Института прикладной астрономии РАН № 67, с. 14-23 (2023)

При проведении радиоинтерферометрических наблюдений в сигнальном тракте радиотелескопа необходимо учитывать аппаратную задержку. Стабильность этой задержки и возможные ошибки синхронизации сигналов играют существенную роль в обеспечении точности РСДБ-измерений. Одним из основных элементов сигнального тракта радиотелескопа является система преобразования сигналов. В настоящее время все радиотелескопы комплекса «Квазар-КВО» оснащаются новыми цифровыми многофункциональными системами преобразования сигналов, которые имеют расширенную (до 2 ГГц) рабочую полосу частот входных сигналов и соответственно – высокую скорость аналого-цифрового преобразования (4 Гбит/с). Задержка и синхронизация сигналов в такой системе требуют специального исследования. В работе изучено влияние стабильности аппаратной задержки сигнала на точность радиоинтерферометрических измерений, обоснованы требования к указанной стабильности. Подробно рассмотрена синхронизация сигналов в многофункциональной цифровой системе, приведены соответствующие временные диаграммы, показаны особенности и преимущества технических решений по синхронизации сигналов. Описана методика и приведены результаты экспериментальных исследований задержки и фазовой стабильности сигналов в многофункциональной цифровой системе преобразования. При этом использованы как предусмотренные в системе возможности анализа сигналов, так и внешние стандартные измерительные приборы. Исследования показали, что в отличие от использовавшихся ранее систем преобразования сигналов в новой многофункциональной системе процесс аналого-цифрового преобразования синхронизован с метками времени. Это позволяет исключить ошибки при синхронизации отсчетов входного сигнала внутри каждой секунды. Вносимая сигнальным трактом многофункциональной системы фазовая нестабильность на порядок меньше расчетной погрешности определения задержки сигнала при РСДБ-наблюдениях с использованием широкополосных каналов и практически не может влиять на результаты наблюдений. Величина задержки сигнала при его обработке в канале многофункциональной системы варьируется в широких пределах в зависимости от режима наблюдений и решаемых системой задач. Однако она остается вполне определенной и неизменной в течение сеанса наблюдений.

Григорьев А.С. «Использование метода электроглоттографии для оценки эмоционального состояния говорящего» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 160-164 (2023)

Целью работы явилось определение формы ЭГГ волны, значений CQ и значений частоты основного тона (ЧОТ) речевого материала, произнесенного в эмоциональных состояниях радости, печали, страха, гнева и в нейтральном состоянии. Предметом исследования явились электроглоттограммы 12 здоровых испытуемых (6 мужчин и 6 женщин, возраст 25.3±4.5 и 24.5±4.8 лет соответственно). Регистрацию ЭГГ осуществляли с использованием электроглоттографа Model 7050A (VoceVista, Netherlands). В ходе исследования испытуемых просили изображать эмоции при произнесении: слов, фраз, и текстов-бессмыслиц в эмоциональных состояниях радости, печали, страха, гнева и в нейтральном состоянии. Все испытуемые не были профессиональными актерами и не имели актерского образования. Установлено, что значения коэффициента CQ у мужчин максимальны в нейтральном состоянии – 0.98; у женщин – в состоянии грусти – 0.97. Минимальные значения коэффициента CQ у мужчин показаны для состояния страха – 0.81, у женщин – для состояния радости – 0.69. У мужчин состояния гнева и радости характеризуются значимо более высокими значениями ЧОТ, чем нейтральное состояние; у женщин значения ЧОТ значимо выше в состояниях страха, гнева и радости, чем в состояниях грусти и нейтральном состоянии. Значимых различий по значениям ЧОТ между состояниями страха, гнева, радости; нейтральным состоянием и состоянием грусти не выявлено. Описаны преобладающие формы электроглоттографической волны для различных эмоциональных состояний.

Григорьев В.А. «О возможности наблюдения сигнала послевестника в мелководных акваториях с газонасыщенным дном» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 268-273 (2023)

Рассмотрено распространение низкочастотного звукового импульса в мелководном волноводе, состоящем из трех жидких слоев: водного слоя (толщиной 30 м, со скоростью звука 1500 м/с), слоя газонасыщенных осадков (0.4 м, 300 м/c) и нижнего полупространства (1560 м/с). Подобная ситуация имеет место на озере Кинерет (Израиль). Показано, что при расположении источника и приемника вблизи дна на расстоянии порядка 10 глубин волновода друг от друга, в принимаемом сигнале хорошо наблюдаются два типа импульсов, значительно разделенных по времени прихода. Сначала приходит группа импульсов, соответствующая скорости звука в водном слое. Затем приходит одиночный импульс – послевестник. Он приходит с существенной задержкой и соответствует распространению звука в низкоскоростном газонасыщенном слое осадков. Модовый анализ показывает, что послевестник представляет собой весьма необычную первую моду (так называемую втекающую нормальную моду), захваченную газонасыщенным слоем подобно подводному звуковому каналу в океане. Скорость распространения послевестника оказывается близка к скорости звука в газонасыщенном слое, что дает возможность оценки этой скорости по времени прихода послевестника.

Луньков А.А., Григорьев В.А., Петников В.Г. «Акустические характеристики морского дна и их влияние на дальнее распространение звука на арктическом шельфе» Успехи физических наук, 194, № 2, с. 184-207 (2024)

Представлен обзор результатов исследований дальнего распространения низкочастотных акустических волн в мелководных акваториях на расстояниях, много больших, чем глубина водного слоя. Основное внимание уделено особенностям формирования звуковых полей, обусловленным неоднородностями структуры морского дна. Особо отмечено влияние физических характеристик дна на затухание и рефракцию акустических волн. Акцент сделан на распространение звука на арктическом шельфе, где неоднородности верхнего слоя донных осадочных пород выражены особенно ярко. Приведены примеры указанных неоднородностей, полученные при 3D сейсморазведке и малоглубинном бурении морского дна.

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

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)

Василевская В.В., Галлямов М.О., Гросберг А.Ю., Гумеров Р.А., Емельяненко А.В., Иванов В.А., Крамаренко Е.Ю., Потёмкин И.И., Руденко О.В., Сергеев А.М., Филиппова О.Е., Хохлов Д.Р. «Алексей Ремович Хохлов (к 70-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 194, № 2, с. 227-228 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.01.039636

Винокуров Д.Л., Грудзинская И.С. «Исследование чувствительности и информативности импедансного метода измерений в задачах ультразвукового контроля» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 891-900 (2023)

Целью данной работы является оценка чувствительности и информативности импедансного метода ультразвукового контроля и выбор путей их увеличения. Рассмотрена методика расчета, позволяющая связать характеристики акустической колебательной системы с произвольной величиной измеряемой акустической нагрузки. В результате расчета получены нелинейные зависимости активной и реактивной составляющих импеданса нагрузки от входного импеданса. Исследовано влияние добротности излучающей системы на информативность измерений. Проведены экспериментальные исследования физико-механических свойств однородных полимерных материалов, а также материалов, имеющих анизотропные свойства.

Лобзова К.Д., Николаев Г.А., Грязнов Д.К., Николаев А.В., Богодяж С.Д., Кирюшов Б.М. «Радиочастотная масс-спектрометрия газов в экзосфере: анализ данных и прогноз природных событий» Гелиогеофизические исследования, № 42, с. 20-28 (2023)

Рассмотрены прикладные аспекты радиочастотной масс-спектрометрии газа в экзосфере для диапазона высот полета космических аппаратов типа «Метеор М» по итогам анализа баз данных ионных токов, пропорциональных количеству ионов H+, H2+, He+, N+, O+, и сопоставления показаний ионного тока по кислороду с аномалиями погоды. На основе анализа данных о составе ионизированных газов в экзосфере выявлена наиболее чувствительная к ультрафиолетовому и корпускулярному солнечному излучению компонента газа – атомарный ион кислорода O+. Данная компонента образуется в результате обратимого разложения молекулы газа, вызываемого нагревом Солнца. В статье продемонстрировано сравнение среднесуточного показателя О+ и известных научной общественности показателей активности Солнца, а также представлен новый способ предсказания природных событий и обнаружения аномалий газа в экзосфере с помощью предиктивной аналитики, рекуррентных нейронных сетей типа ERNN и алгоритма кластеризации данных типа DBSCAN.

Гвоздков Е.М., Грязнова И.Ю., Лабутина М.С., Седунов И.В. «О сложностях, возникающих при дистанционной акустической диагностике донных дискретных случайных неоднородностей» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 559-564 (2023)

Известно, что наиболее простым и экологичным способом обнаружения полезных ископаемых типа ЖМК является дистанционное акустическое зондирование дна океана. В основе акустических методов обнаружения ЖМК лежит различие акустических импедансов конкреций и подстилающих их пород. Проведенные на кафедре акустики ННГУ модельные исследования показали возможность определения средней концентрации дискретных случайных неоднородностей по изменениям средней интенсивности обратно рассеянного акустического сигнала. Принято считать, что средняя интенсивность обратного рассеяния пропорциональна квадрату средней поверхностной концентрации дискретных случайным образом расположенных конкреций. Однако, при наличии даже незначительного отражения акустических волн от подстилающей рассеиватели поверхности уже не наблюдается монотонный рост средней интенсивности рассеянного сигнала с увеличением средней концентрации дискретных неоднородностей. Также на решение обратной задачи акустики оказывают влияние такие факторы, как коррелированность взаимного расположения рассеивателей на дне и статистика их распределения по размерам, что значительно усложняет акустическую диагностику неоднородностей.

Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Р. «Отражение акустических волн от границы многофракционной полидисперсной газовзвеси» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 46-49 (2018)

Исследование отражения волн от границы или слоя многофракционной среды актуально. Слой загрязненного тумана, который встречается в природе, является одним из примеров многофракционной газовзвеси. Такая среда является неоднородной и может использоваться в качестве скрытия объектов от радаров. Особенности динамики многофазных сред представлены в известных монографиях. Распространение акустических волн в многофракционных газовзвесях, где каждая фракция является монодисперсной рассмотрено ранее. Ранее же рассмотрены задачи об отражении акустической волны от границы монодисперсной газовзвеси. Однако, в реальных средах частицы могут быть разных размеров и материалов. Учет полидисперсности включений на распространение акустических волн также были рассмотрены ранее. В данной работе проведено исследование отражения акустической волны от границы многофракционной газовзвеси с полидисперсными включениями.

Губайдуллин Д.А., Никифоров А.А. «Взаимодействие акустических волн со слоем пузырьковой жидкости с неравномерным пространственным распределением пузырьков» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 49-52 (2018)

Губайдуллин Д.А., Осипов П.П., Насыров Р.Р. «Сепарация частиц по их радиусу и по плотности материала в стоячей синусоидальной волне» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 52-54 (2018)

Губайдуллин Д.А. «Динамика и акустика двухфазных газокапельных и пузырьковых сред» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 44-46 (2018)

Губайдуллин Д.А., Федоров Ю.В. «Акустика жидкости с покрытыми оболочкой пузырьками» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 55-56 (2018)

Губарева О.Ю., Дашков М.В., Картак В.М., Макаров И.С., Гуреев В.О., Евтушенко А.С. «Потенциальные возможности распознавания голосовых образов по фрагменту речи, зарегистрированному распределенным волоконно-оптическим сенсором» XXV Международная научно-техническая конференция «проблемы техники и технологий телекоммуникаций» ПТиТТ-2023. Том 1. Казань, 22–24 ноября 2023 г., с. 12-13 (2023)

Рассмотрена возможность использовать имеющиеся на контролируемом объекте волоконно-оптические линии связи с установленными на них системами вибро-акустического мониторинга для решения задачи идентификации личности пользователя по акустическим сигналам. Исследованы несколько методик снижения влияния акустических шумов: использование полосового фильтра Баттерворта, метод нормализации энергии по каналам и метод спектрального стробирования. Для идентификации по голосу рассмотрен метод кепстрального анализа. Приведены результаты экспериментальных исследований, на основании которых сделано заключение о том, что метод на основе анализа мел-кепстральных характеристик позволяет идентифицировать пользователя с вероятностью 87%.

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.

Гуереш Д., Комбаев Т.Ш., Рыманова А.Н. «Аэродинамический расчет и разработка конструктивно-силовой схемы крыла самолета для исследования Марса» Вестник Московского авиационного института, 31, № 1, с. 19-31 (2024)

Приведены результаты проектирования конструкционно-силовой схемы крыла беспилотного самолета, предназначенного для исследования Марса. Результаты численного моделирования обтекания самолета в ожидаемых условиях марсианской атмосферы использовались для аэродинамического расчета напряженно-деформированного состояния предполагаемой конструкции крыла, определения запасов прочности и дальнейшей ее оптимизации в среде ANSYS WorkBench. Ключевые слова: самолет для Марса, разреженная атмосфера, малые числа Рейнольдса, конструкция складываемого крыла, взаимодействие потока газа с конструкцией, решетчатые конструкции крыла

Пучков А.С., Гук И.В., Спивак А.И., Васильева С.Н. «К вопросу применения цифровых измерителей скорости ударных волн для регистрации уровня избыточного давления во фронте воздушной ударной волны при полигонных испытаниях устройств для защиты от взрыва» Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук, № 1(131), с. 139-148 (2024)

Рассмотрен вопрос измерения избыточного давления во фронте воздушной ударной волны с использованием цифровых измерителей скорости ЦИС-5 как альтернативы использованию пьезоэлектрических датчиков давления ПД-7-1,5М. Установлено, что погрешность определения избыточного давления во фронте воздушной ударной волны с использованием цифровых измерителей скорости ЦИС-5 составляет 27–51%.

Симаков И.Г., Гулгенов Ч.Ж., Базарова С.Б., Очиров Т.Ч. «Акустическое исследование диэлектрических характеристик адсорбированной воды» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 936-941 (2023)

Акустоэлектрическим методом исследованы диэлектрические характеристики адсорбированной воды. Обнаружено наличие релаксационного процесса со временем диэлектрической релаксации τ 10^–8 с. Методом круговых диаграмм уточнены значения низко- и высокочастотного пределов действительной части диэлектрической проницаемости адсорбированной воды в области ориентационной релаксации. Показано, что частотные зависимости диэлектрических характеристик адсорбированной воды могут быть успешно интерпретированы в рамках теории Дебая. Время диэлектрической релаксации адсорбированной воды существенно отличается от времени релаксации воды в объемной жидкой фазе.

Василевская В.В., Галлямов М.О., Гросберг А.Ю., Гумеров Р.А., Емельяненко А.В., Иванов В.А., Крамаренко Е.Ю., Потёмкин И.И., Руденко О.В., Сергеев А.М., Филиппова О.Е., Хохлов Д.Р. «Алексей Ремович Хохлов (к 70-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 194, № 2, с. 227-228 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.01.039636

Балыкин Д.Е., Бахтин В.К., Дерябин М.С., Гурбатов С.Н., Касьянов Д.А. «Экспериментальное исследование акустических свойств компаундов в процессе полимеризации» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 8-13 (2023)

Представлено экспериментальное исследование динамики акустических характеристик процесса полимеризации. Для исследований использовались компаунды на основе эпоксидной смолы, у которых в процессе полимеризации проводился непрерывный мониторинг скорости звука, коэффициент затухания и параметра квадратичной нелинейности. Исследовательский экспериментальный стенд представляет собой конструктив, в который устанавливаются два ультразвуковых преобразователя. Между преобразователями размещается сменная кювета, в которую заливается исследуемая среда. Запись исследуемых акустических сигналов производилась стендом в автоматическом режиме с функцией автоподстройки, позволяющей производить запись сигнала с оптимальными амплитудными и временными характеристиками. Для измерения температуры в стенд интегрирован прецизионный термопреобразователь. В экспериментах использовалась эпоксидная смола ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамин (ПЭПА). Представлены результаты экспериментов по исследованию влияния рецептурной концентрации отвердителя на сам процесс полимеризации, а также на акустические характеристики полностью полимеризованной («затвердевшей») эпоксидной смолы ЭД-20. Результаты экспериментов включают в себя зависимости скорости звука, затухания, коэффициента нелинейности, температуры эпоксидной смолы в процессе полимеризации для соотношений отвердитель/смола: 1/25, 1/20, 1/15, 1/10. Показано, что динамика акустических характеристик полностью отражает процессы фазовых превращений при полимеризации.

Гуревич С.Ю., Кожевников Д.Г., Голубев Е.В. «О корнях характеристического уравнения Рэлея при рациональных значениях параметра» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 16, № 1, с. 56-59 (2024)

Получен ряд корней характеристического уравнения для поверхностных волн в предположении, что квадрат отношения скоростей объемных волн представляет собой рациональное число. Точные формулы для найденных корней содержат минимум радикалов и рациональных чисел. Ключевые слова: поверхностные волны; скорость волны Рэлея; корни характеристического уравнения; точные формулы

Губарева О.Ю., Дашков М.В., Картак В.М., Макаров И.С., Гуреев В.О., Евтушенко А.С. «Потенциальные возможности распознавания голосовых образов по фрагменту речи, зарегистрированному распределенным волоконно-оптическим сенсором» XXV Международная научно-техническая конференция «проблемы техники и технологий телекоммуникаций» ПТиТТ-2023. Том 1. Казань, 22–24 ноября 2023 г., с. 12-13 (2023)

Рассмотрена возможность использовать имеющиеся на контролируемом объекте волоконно-оптические линии связи с установленными на них системами вибро-акустического мониторинга для решения задачи идентификации личности пользователя по акустическим сигналам. Исследованы несколько методик снижения влияния акустических шумов: использование полосового фильтра Баттерворта, метод нормализации энергии по каналам и метод спектрального стробирования. Для идентификации по голосу рассмотрен метод кепстрального анализа. Приведены результаты экспериментальных исследований, на основании которых сделано заключение о том, что метод на основе анализа мел-кепстральных характеристик позволяет идентифицировать пользователя с вероятностью 87%.

Гусев В.А. «Дифракция интенсивного звука на многомасштабном фазовом экране» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 38 (2023)

In a number of cases, in particular, in problems of architectural acoustics, it is of interest to obtain a sufficiently uniform radiation pattern of the field scattered at the boundary or transmitted through the screen. To form such a field, it is necessary that the boundary or screen be sufficiently inhomogeneous, and inhomogeneities of opposite signs should be approximately equally represented. In addition, inhomogeneities must be represented by different scales in a wide range of wave sizes for a given frequency range. A review of the literature shows that one of the possible solutions to this problem is the creation of fractal structures with multiscale self-similar distributions of inhomogeneities. However, only linear problems for waves of infinitely small amplitude were considered. In this paper, we consider the features of the propagation of intense sound waves based on the model of modular nonlinearity. The main idea is to formally replace the classical quadratic nonlinearity with modular type nonlinearity. Then an equation with modular nonlinearity is postulated. The nonlinear parameter in such a model turns out to be related to the characteristic Mach number of the wave. After opening the module, a system of linear equations is obtained for periods of different polarity, which describe the propagation of waves with different speeds. The matching of these solutions describes the formation of shock fronts in the wave profile and their further evolution. This approach makes it possible to calculate the radiation pattern for intense waves scattered by an inhomogeneous boundary.

Гусев В.А., Комаровский К.О. «Эволюция нелинейных акустических пучков с осью, наклоненной к излучающей поверхности, в среде с модульной нелинейностью» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 39-44 (2023)

В современных задачах акустической диагностики широкое применение находят излучатели и антенные решетки с переменным положением фокуса. Перемещение фокуса может достигаться изменением фазы акустического пучка вдоль излучающей поверхности. При этом ось пучка перестает совпадать с нормалью к излучающей поверхностью и составляет с ней некоторый угол. Поля интенсивных пучков в этом случае могут быть рассчитаны на основе широкоугольного уравнения Вестервельта, но только численными методами. Упрощение достигается при переходе к уравнению типа Хохлова–Заболотской для узкоугольных пучков с наклоненной осью. Исходя из требования равномерной пригодности получаемого уравнения по углу наклона сформулировано новое уравнение, обобщающее уравнение Хохлова–Заболотской. Однако возможности построения точных решений такого типа уравнений весьма ограничены, а приближение нелинейной геометрической акустики не позволяет описывать фокальную область сфокусированных пучков. Для получения аналитических решений, важных для выявления качественных зависимостей параметров пучка, и дальнейшей задачи оптимизации излучения пучка оказывается полезной модель модульной нелинейности. Она позволяет перейти к системе линейных уравнений, позволяющих получить общее решение. Нелинейные эффекты проявляются при сшивке этих решений. В работе получены решения модифицированного уравнения Хохлова–Заболотской для наклонного распространения ограниченного пучка, определены форма и размеры фокальной области.

Гусева Е.К., Голубев В.И., Муратов М.В., Петров И.Б. «Численное решение прямых задач сейсморазведки в условиях вечной мерзлоты» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 61-66 (2023)

Сегодня богатый углеводородами Арктический регион вызывает всё больше интереса у исследователей. Ежегодно добываются значительные запасы нефти и газа, обнаруживаются новые залежи. Стандартным методом получения информации о структуре подповерхностного пространства и залежах полезных ископаемых является сейсморазведка. Однако, северный регион имеет свою специфику, заключающуюся в наличие пластов многолетней мерзлоты, которые могут содержать ледовые включения. В работе изучаются процессы распространения сейсмических волн сквозь мёрзлый грунт. В работе рассмотрены двумерные постановки задач с криволинейными границами между отдельными слоями модели, включающие: ледовый слой, ледовые резервуары, а также резервуар с метаном. Была построена шельфовая модель, основанная на добавлении водного слоя. Для описания динамической задачи использовалась определяющая система уравнений линейной теории упругости. Её численное решение строилось с помощью сеточно-характеристического метода на структурированных сетках. Рассматривалась задача с точечным источником сигнала в виде импульса Рикера с частотой 30 Гц. Его пространственное положение варьировалось: в слое вечной мерзлоты, у поверхности воды, на морском дне. Результатами проведённых расчётов являются волновые картины в последовательные моменты времени.

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.

Белов И.А., Бельков С.А., Бондаренко С.В., Вергунова Г.А., Воронин А.Ю., Гаранин С.Г., Головкин С.Ю., Гуськов С.Ю., Демченко Н.Н., Деркач В.Н., Змитренко Н.В., Илюшечкина А.В., Кравченко А.Г., Кузина А.А., Кузьмин И.В., Кучугов П.А., Мюсова А.Е., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Соломатина Е.Ю., Стародубцев К.В., Стародубцев П.В., Чугуров И.А., Шаров О.О., Яхин Р.А. «Генерация плоской стационарной ударной волны при предельно высокой передаче давления твердому веществу от малоплотного поглотителя излучения тераваттного лазерного импульса» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 165, № 4, с. 581-588 (2024)

Экспериментально обоснована генерация в твердом веществе мощной лазерно-индуцированной ударной волны с длительным периодом стационарного распространения плоского фронта при предельно высокой передаче давления твердому веществу от малоплотного поглотителя излучения тераваттного лазерного импульса. Эксперименты выполнены с плоскими мишенями, содержащими слой алюминия различной формы и слой поглотителя лазерного излучения из пористого вещества с плотностью 0.01–0.025 г/см³. Мишени облучались импульсами излучения второй гармоники Nd-лазера с интенсивностью 10¹³–5·10¹³ Вт/см². Зарегистрировано стационарное распространение плоских ударных волн в алюминиевом слое со скоростью 20–30 км/с в течение времени более 1 нс при близком к предельному увеличении давления от 3–3.5 Мбар в слое поглотителя до 7–10 Мбар в слое алюминия. Результат в значительной степени развивает возможности прецизионного управления пространственно-временной динамикой ударных волн в исследованиях уравнения состояния вещества.

Гущин В.А. «Математическая модель динамики пятен в стратифицированной жидкости» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 57-59 (2018)