Яблоков А.В., Дергач П.А., Лисейкин А.В., Сердюков А.С. «Алгоритм обработки микросейсм методом H/V для оценки параметров двуслойной скоростной модели на основе расчета эллиптичности поверхностной волны Рэлея» Вопросы инженерной сейсмологии, 51, № 1, с. 95-108 (2024)

Исследование посвящено развитию метода H/V (Накамуры) путем создания графа обработки микросейсмических данных, включающего этапы предварительной фильтрации, накопления амплитудных спектров, расчета частотной зависимости отношения спектров компонент (H/V-кривой) и ее инверсии на основе расчета кривых эллиптичности поверхностной волны Рэлея. В результате применения алгоритма в точке измерения устойчиво определяются значения резонансных частот, глубина залегания кровли коренных пород и скорости поперечной волны в слоях грунтов и фундамента. Диапазоны поиска решения обратной задачи оцениваются с помощью результатов обработки данных активной сейсморазведки методом преломленных и поверхностных волн. В результате обработки H/V-кривых построены карты распределения восстановленных параметров для всей площади вибросейсмического полигона около пос. Быстровка (Новосибирская обл.). Значения глубины залегания кровли фундамента, рассчитанные различными методами сейсморазведки, высоко коррелируют между собой. Карты распределения восстановленных параметров имеют применение для изучения строения верхней части геологического разреза, оценки глубины залегания коренных пород и определения приращения сейсмической интенсивности методом сейсмических жесткостей или расчетом синтетических акселерограмм землетрясений.

Яблоков А.В., Моисеев М.В., Сердюков А.С., Литвиченко Д.А. «Алгоритм подавления поверхностных волн на данных 2D сейсморазведки методом главных компонент во временно-частотной области» Геология и геофизика, № 5, с. 742-756 (2023)

Поверхностные волны – основной источник когерентного шума в наземной сейсморазведке, а их подавление является одним из основных этапов обработки данных общей глубинной точки (ОГТ), призванных повысить качество прослеживания однократно отраженных волн на временных разрезах. На практике для шумоподавления используются процедуры из современного программного обеспечения (ПО), основанные на численном моделировании волновых форм. Но они являются слишком ресурсоемкими и имеют большое количество субъективно настраиваемых параметров. Общий недостаток известных алгоритмов – искажение энергии отраженных волн в зоне интерференции с волной-помехой либо неудовлетворительное качество подавления шума. Текущее исследование направлено на усовершенствование алгоритма фильтрации во временно-частотной области методом главных компонент (SKL) с целью преодолеть перечисленные выше ограничения, повысить точность и скорость работы его программной реализации, а также выполнить его апробацию при обработке профильных полевых данных наземной 2D сейсморазведки. Модификация алгоритма заключается в разработке нового способа определения статических поправок для спрямления годографа поверхностной волны в частотно-временной области и в использовании предпроцессинга, на котором предварительно удаляется сигнал отраженных волн. Эти и другие модификации обеспечили ускорение вычислений и повышение качества подавления поверхностно-волновых помех. Кроме того, алгоритм SKL ускорен распараллеливанием вычислений на логические ядра процессора. В работе приведено подробное описание алгоритма, показано его существенное преимущество по сравнению со стандартными методами полосовой и fk-фильтрации, приведено сопоставление результатов обработки полевых данных, полученных процедурой SWANA из ПО «Geovation 2.0» и алгоритмом SKL. Результат, полученный алгоритмом SKL, превосходит процедуру SWANA по качеству фильтрации поверхностной волны и имеет всего четыре настраиваемых параметра (SWANA – 20 параметров).

Ватульян А.О., Явруян О.В., Богачев И.В. «Идентификация свойств неоднородного цилиндрического волновода» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 33-46 (2018)

Исследована обратная коэффициентная задача об идентификации свойств радиально неоднородного (в том числе слоистого и с покрытием) упругого цилиндрического изотропного волновода. Для восстановления трех функций – коэффициентов Ляме и плотности, характеризующих переменные свойства изотропного волновода, рассмотрены два режима воздействия на объект, которые возбуждают нормальные и крутильные колебания. Процедура идентификации осуществляется по данным акустического зондирования внешней поверхности цилиндра. Поставленная задача с помощью интегрального преобразования Фурье по координате, совпадающей с осью волновода, сведена к одномерным задачам относительно осредненных характеристик. Полученные задачи разделены относительно восстанавливаемых функций и позволяют осуществить последовательную идентификацию. Произведена линеаризация разделенных коэффициентных обратных задач. Сформулированы два итерационных процесса, которые позволяют последовательно восстанавливать искомые функции. На каждом шаге итерационных схем решаются соответствующие краевые задачи с помощью метода пристрелки и системы интегральных уравнений Фредгольма первого рода с гладкими ядрами с помощью методов регуляризации. Проведен вычислительный эксперимент, моделирующий нормальные и крутильные колебания волновода. В качестве дополнительной информации использованы соответствующие волновые поля, полученные из решения прямой задачи при известных законах неоднородности. Рассмотрены примеры идентификации законов изменения характеристик волновода, моделирующих наличие неоднородного покрытия на внешней поверхности, характеристики которого могут значительно отличаться от характеристик материала волновода, считающихся в данных экспериментах известными. Проведен представительный набор вычислительных экспериментов по восстановлению законов изменения искомых механических характеристик – модулей упругости и плотности – для монотонных, немонотонных и кусочно-непрерывных функций.

Лаврентьев С.Ю., Соловьев Н.Г., Шемякин А.Н., Якимов М.Ю. «Образование стационарных газовых потоков под действием импульсно-периодических оптических разрядов» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 101-104 (2018)

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.

Остриков Н.Н., Ипатов М.С., Лаврухина М.П., Денисов С.Л., Яковец М.А. «Смешанные сотовые ЗПК авиадвигателя как средство обеспечения оптимальных значений импеданса в широком диапазоне частот» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 1072-1078 (2023)

Работа посвящена проблеме выбора геометрических параметров двухслойных сотовых звукопоглощающих конструкций (ЗПК), при которых в широком диапазоне частот достигаются оптимальные значения импеданса, предварительно вычисляемые для каналов авиадвигателя на основе максимального снижения шума самолета на местности и характеризуемые слабой зависимостью мнимой части импеданса от частоты. Показано, что использование двухслойных сотовых ЗПК смешанного типа позволяет с достаточной точностью решить указанную проблему в диапазоне частот шириной 1.5–2 кГц. Это фактически классические двухслойные ЗПК, у которых проценты перфорации панелей и размеры шестигранных ячеек сотовых блоков в обоих слоях подбираются таким образом, что в ячейку первого слоя не всегда попадает отверстие второго слоя, и в итоге на единице площади лицевой панели ЗПК реализуется одновременно двухслойные и однослойные конструкции, т.е. имеет место смесь, причем управление процентом двухслойных «ячеек» на единице площади осуществляется за счет варьирования стороны шестигранника сотового заполнителя. Показано, что существующие полуэмпирические зависимости импеданса ЗПК от геометрических параметров, уровня звукового давления и скорости скользящего потока позволяют в целом качественно предсказать экспериментальные данные для смешанных ЗПК, однако точность количественного предсказания недостаточно велика, и основная проблема состоит в зависимости импеданса от скорости потока.

Исхаков А.Ш., Мелихов В.И., Мелихов О.И., Якуш С.Е. «Энергетический анализ паровых взрывов в стратифицированных средах» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 79-82 (2018)

Волков Г.Ю., Елкин И.В., Никонов С.М., Мелихов В.И., Мелихов О.И., Трубкин О.Н., Якуш С.Е. «Экспериментальное и расчетное исследование конденсационного гидроудара на стенде АО "ЭНИЦ"» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 33-36 (2018)

Карцев Н.С., Яропольский И.М., Смирнов В.А. «Вибрационный стенд» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 2, с. 478-481 (2024)

Рассмотрено устройство простого вибростенда для испытания малогабаритных приборов. Приведены кинематическая и принципиальная электрическая схемы прибора. Стенд был представлен на выставке «Изобретатель и рационализатор – 2023».

Дегтяр А.Д., Маленко Ж.В., Ярошенко А.А. «Изменчивость скорости звука в Черном море» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 359 (2023)

Скорость звука является важнейшей первичной акустической характеристикой водной среды, определяющей условия распространения в ней акустических колебаний. Среднее значение скорости звука у поверхности по акватории Черного моря изменяется от 1458 до 1514 м/с. Максимальное значение скорости звука у поверхности (июль–август) 1507–1514 м/с, а минимальное (январь–март) 1463–1458 м/с. Значительная изменчивость скорости звука от 1440 до 1520 м/с в слое воды 0–75 м обусловлена изменчивостью температуры воды, а менее интенсивная изменчивость от 1455 до 1472 м/с в слое 75–150 м обусловлена влиянием солености. Ниже 200 м скорость звука практически постоянна (от 1469 до 1502 м/с). Для решения задач о распространении звука важно не абсолютное значение скорости звука, а зависимость скорости от глубины – профиль скорости звука. В работе приводятся среднемесячные профили температуры и скорости звука для центральной части Черного моря до глубины 200 м. Летом температура воды в верхних слоях увеличивается, а с нею увеличивается и скорость звука. С увеличением глубины происходит понижение температуры, а, следовательно, и уменьшение скорости звука. На глубине 40 м наблюдается минимум скорости звука. С увеличением глубины происходит повышение температуры, а, следовательно, и повышение скорости звука. Ниже 100 м температура практически постоянна и не зависит от сезонных изменений и сохраняется постоянной в течение всех времен года, а, следовательно, и профиль скорости звука для данного места не меняется, так как на больших глубинах он определяется лишь ростом гидростатического давления. Во время зимних месяцев температура воды у поверхности понижается, а частые шторма приводят к перемешиванию водных масс. В результате слой скачка температуры и ПЗК исчезают (январь–март). В ноябре–декабре возможно образование двухосевого ПЗК. Одна ось канала находится на поверхности, а другая на глубине. В апреле ось ПЗК находится на глубине 35 м, в мае–сентябре на 40 м, в декабре на 45 м, ноябре–декабре на 50 м. Ниже 120 м профиль скорости звука практически постоянен.

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.