Чупова Д.Д., Росницкий П.Б., Солонцов О.В., Гаврилов Л.Р., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Компенсация аберраций при фокусировке ультразвука через череп на основе данных КТ и МРТ» Акустический журнал, 70, № 2, с. 193-205 (2024)

Проведено сравнение возможностей использования трехмерных акустических моделей головы человека, построенных на основе данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) и компьютерной томографии (КТ) для расчета фокусировки ультразвукового пучка при прохождении через кости черепа и компенсации аберраций, вызванных их присутствием. Рассматривался набор КТ и МРТ данных одного пациента. По данным МРТ были восстановлены однородные по внутренней структуре сегменты головы человека (кожа, череп и мозг). Наиболее реалистичная модель КТ учитывала внутренние неоднородности костей черепа и мягких тканей. Расчеты поля и компенсация аберраций проводились на основе интеграла Рэлея и псевдоспектрального метода решения волнового уравнения в неоднородной среде, реализованного с помощью программного пакета k-Wave. В качестве излучателя рассматривалась фазированная решетка с частотой 1 МГц и абсолютно плотным заполнением поверхности 256 элементами, радиусом кривизны и апертурой 200 мм. Показано, что при компенсации аберраций на основе неоднородной модели КТ и однородной модели МРТ, амплитуда давления в фокусе и эффективность фокусировки отличались не более чем на 10%. Таким образом, однородная модель МРТ может быть использована для предоперационной оценки возможности проведения транскраниальной ультразвуковой терапии. При проведении операции учет внутренней структуры костей черепа по данным КТ предпочтителен.

Гималтдинов И.К., Хусаинов И.Г., Галиев А.Л. «Влияние межфазного теплообмена на распространение акустических волн в пористой среде, насыщенной пузырьковой жидкостью» Инженерная физика, № 8, с. 50-56 (2024)

Исследовано влияние межфазного теплообмена на распространение акустических олн в пористой среде, насыщенной пузырьковой жидкость. Построена математическая модель, описывающая распространение волн с учетом теплообмена между жидкостью и газом в пузырьках. Считается, жидкость и газ движутся с одинаковой скоростью. Получено дисперсионное соотношение и выписаны формулы, определяющие зависимость распространения быстрой и медленной волн в пористой среде от сил межфазного взаимодействия, от вязкости вещества скелета, а также от теплообмена между жидкостью и газом в пузырьках. Выполнен асимптотический анализ для формулы межфазного теплообмена, построены графики зависимости теплообмена от круговой частоты. Установлено, что межфазный теплообмен сильно зависит от радиуса пузырька и слабо зависит от начального значения объемной доли газовой фазы в жидкости. Ключевые слова: давление, пористая среда, пузырьки газа, жидкость, волна, межфазный теплообмен.

Ярославский Д.А., Садыков М.Ф., Иванов Д.А., Галиева Т.Г., Андреев Н.К., Любишев А.А., Вагапов А.И., Кочеткова А.А. «Методика проектирования системы неразрушающего контроля технического состояния изоляции оборудования подстанций на основе решения задачи локализации источников разрядов» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 58-66 (2024)

Рассматриваются частные задачи локализации источников разрядов с помощью модулей акустических и электромагнитных датчиков, математическая модель локализации источника разрядов, геометрически находящегося в плоскости трех датчиков; модель локализации источника разрядов в трехмерном пространстве с помощью четырех датчиков; поиск рационального расположения этих четырех датчиков по критерию минимума относительной методической ошибки локализации источника разрядов; поиск путей рационального расположения приемных модулей системы неразрушающего контроля изоляционного оборудования подстанции. Ключевые слова: неразрушающий контроль, локализация, источники разрядов, датчики, модули-приемники, рациональное взаимное расположение.

Галюк Ю.П., Николаенко А.П., Хайакава М. «Сверхнизкочастотные всплески в резонаторе Земля-ионосфера с неоднородностью день-ночь» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 67, № 4, с. 339-362 (2024)

Впервые численно моделируется распространение всплесков сверхнизкочастоных (СНЧ) излучений в полости Земля-ионосфера с неоднородностью день-ночь. Дневное и ночное полушария отличаются вертикальным профилем проводимости средней атмосферы. Используется модель плавного ионосферного перехода день-ночь. Параметры волновода в дневных и ночных условиях вычисляются методом полного поля в форме дифференциального уравнения Риккати и затем используются в двумерном телеграфном уравнении, которое решается численно, что позволяет получить комплексные спектры вертикальной электрической компоненты поля. Найденное решение проверяется сопоставлением с опубликованными данными. Искомые волновые формы СНЧ всплесков вычисляются с помощью обратного преобразования Фурье от комплексных спектров, рассчитанных в полосе частот от 1 до 1 000 Гц с шагом 1 Гц. Влияние неоднородности день-ночь оценивается сравнением волновых форм импульсов на различных трассах распространения и сопоставлением двумерных распределений поля в полости Земля-ионосфера для фиксированных моментов времени. Модельные волновые формы СНЧ всплесков в неоднородной полости Земля-ионосфера получены впервые. Показано, что неоднородность день-ночь приводит к зависящим от времени смещениям антиподного всплеска импульсного поля относительно геометрического антипода источника. В отрицательной и положительной полуволне СНЧ всплеска наблюдается модуляция амплитуды, приуроченная к окрестности ионосферной неоднородности. Форма импульсов зависит от направления прихода к наблюдателю относительно линии терминатора. Характер изменений волновых форм СНЧ всплесков указывает на возможность использования решений для однородного резонатора для определения расстояния источник-приёмник в реальном резонаторе. В работе обсуждаются перспективы экспериментального обнаружения влияния неоднородности день-ночь на форму СНЧ всплесков.

Гареев Л.Р., Иванов О.О., Веденеев В.В., Ашуров Д.А. «Влияние амплитуды вносимого стационарного возмущения на его немодальный рост в ламинарной затопленной струе» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 1, с. 70-74 (2024)

Исследуется влияние амплитуды вносимых в ламинарное струйное течение дефлекторов на коэффициент линейного изменения радиальной компоненты стационарного возмущения. Описаны метод внесения возмущений и метод их измерения. Показано, что уменьшение амплитуды дефлекторов не приводит к изменению картины течения, не предотвращает возникновение алгебраического механизма роста и вызывает пропорциональное уменьшение радиальной компоненты стационарного возмущения скорости. Переход к турбулентному режиму происходит после достижения определенного значения радиального расширения, не зависящего от начальной амплитуды вносимого возмущения

Балега Ю.Ю., Бондур В.Г., Гарнов С.В., Зелёный Л.М., Казаков Д.И., Кведер В.В., Левченко А.А., Матвеев В.А., Месяц Г.А., Руденко О.В., Сергеев А.М., Шустов Б.М. «Иван Александрович Щербаков (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 194, № 7, с. 791-792 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.06.039702

Геворский А.В., Костин М.С., Бойков К.А. «Программно-архитектурная конфигурация многофункционального ADSP-модуля сигнального медиатестирования аудиоустройств» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 12, № 1, с. 30-58 (2024)

Цель статьи – программно-архитектурная разработка и параметрический анализ многофункционального аудиомодуля на базе ADSP-процессора (audio digital signal processor) ADAU1701 в среде SigmaStudio для тестирования аудиоустройств в следующих режимах: маршрутизация балансных и небалансных аудиоканалов по дифференциальной схеме «Di-Box/R Di-Box»; пространственно-временная и динамическая аудиообработка; трехполосное моноканальное кросс-разделение с независимой эквализацией; коррекция амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) аудиоканала со следящим режекторным автоподавлением электроакустической положительной обратной связи (ПОС) в заданной спектральной полосе. Методы. Использованы методы визуально-графического архитектурного программирования аудиомодулей в программных средствах SigmaStudio и Flowstone, алгоритмы сигнальных аудиоизмерений и анализа экспериментальных данных в REW и Soundcard Oscilloscope. Результаты. Исследованы характеристики схемы «Di-Box/R Di-Box» для оценки влияния дифференциального преобразования сигнала на отношение сигнал/шум в аудиоканале. Приведены характеристики субмодулей реверберации и сатурации. Показано влияние режимов эквализации на коррекцию АЧХ студийного аудиомонитора. Исследовано воздействие аудиокомпрессора на динамический диапазон и уровень выходного сигнала. Проведены результаты экспериментального исследования субмодуля компенсационной коррекции АЧХ аудиомонитора при помощи согласованной фильтрации, а также получены спектральные характеристики субмодуля автоподавления электроакустической ПОС.Выводы. Разработана программная архитектура многофункционального аудиомодуля на ADSP-процессоре ADAU1701 для тестирования и отладки медиаустройств в заданном спектрально-динамическом диапазоне. Балансная маршрутизация в 20 раз снижает влияние наводимых на аудиоканал шумов, что позволяет калибровать звукоснимающие аудиоустройства. Субмодуль аудиообработки обеспечивает компрессионную характеристику с динамическим диапазоном от –27 до 18.6 дБ с возможностью эквализационной параметризации в диапазоне 0.04–18 кГц; реверберационную характеристику в диапазоне 0.5–3000 мс; аудиоканальное кросс-разделение на 3 частотных поддиапазона с регулировкой АЧХ в динамическом диапазоне от –30 до 30 дБ. Субмодуль автокоррекции АЧХ позволяет снизить на 40 дБ динамическую неравномерность АЧХ. Субмодуль автоподавления электроакустической ПОС обеспечивает режекторное формантоподавление до –100 дБ при входном динамическом диапазоне от –50 до 80 дБ.

Гололобов П.Ю., Герасимова С.К., Григорьев В.Г., Крымский Г.Ф., Козлов В.И., Тимофеев В.Е. «Динамика энергетического спектра солнечно-суточных вариаций интенсивности космических лучей в 22–25 циклах солнечной активности» Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова, 21, № 2, с. 46-57 (2024)

Непрерывно наблюдаемые наземными детекторами галактических космических лучей периодические 24-часовые колебания интенсивности называются солнечно-суточными вариациями. Природа этих вариаций заключается в существовании в межпланетной среде анизотропного пространственного распределения галактических космических лучей, которая возникает в процессе взаимодействия этих частиц с гелиосферой. Считается, что физическими факторами, ответственными за наблюдаемую анизотропию галактических космических лучей, являются процессы конвекции, диффузии и их дрейфа. Сочетание этих факторов определяет основные параметры солнечно-суточных вариаций, такие как амплитуда, фаза и энергетический спектр. Для исследования энергетического спектра солнечно-суточных вариаций использованы данные измерений мюонных телескопов Якутского спектрографа космических лучей им. А.И. Кузьмина и станции Нагоя (Япония). Подход к исследованию основан на идее метода скрещенных телескопов, изначально предназначенного для учета температурного эффекта. Из-за разницы приемных характеристик скрещенных северных и южных направлений вышеуказанных мюонных телескопов регистрируемые ими вариации интенсивности чувствительны к изменению энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Это свойство использовано для оценки динамики энергетического спектра солнечно-суточных вариаций за 22–25 циклов солнечной активности. Анализ полученных данных показал, что в последнем минимуме солнечной активности в 2018–2021 гг. наблюдалась аномально ранняя фаза солнечно-суточных вариаций. Для исследования этого явления проведено моделирование отношения и разности фаз пары северных и южных скрещенных направлений для обоих мюонных телескопов при различных видах и значениях энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Сопоставление модельных расчетов и наблюдательных данных позволило установить, что в периоды минимумов солнечной активности в положительной полярности общего магнитного поля Солнца наблюдается существенное смягчение энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Обсуждаются причины обнаруженного явления.

Герасимчук В.В., Жиряков А.В., Кузнецов Д.А., Телепнев П.П. «Моделирование вибрационного фона космического аппарата» Труды Московского авиационного института, № 4(131), с. DOI: 10.34759/trd-2023-131-02 (2023)

Двигатели-маховики и двигатели коррекции, являясь устройствами обмена импульсами, выступают фундаментальным компонентом большинства космических аппаратов как для грубого управления ориентацией, так и для точного наведения. Неуравновешенность вращающихся масс при работе двигателей-маховиков и силовые вибрационные воздействия, вызванные пульсациями давления в камере сгорания двигателей коррекции, способны вызывать чрезмерные колебания исследовательского оборудования, что может привести к снижению точности функционирования. Уровни вибронагруженности определяются в ходе экспериментальной отработки космического аппарата, однако на ранних стадиях проектирования целесообразно предварительным моделированием вибрационного фона мест установки высокоточного оборудования выбрать оптимальные места для их установки с целью минимизации уровней их вибронагруженности. Вибрационный фон определялся для разработанной конечно-элементной модели «гибкой» конструкции космического аппарата в среде пакета программ Femap with NX Nastran. Расчёты проводились для вариантов вибронагружения одним из четырёх двигателей-маховиков и от двух двигателей коррекции. Модель воздействия от двигателя-маховика учитывала силы, возникающие в результате дисбаланса маховика. Моделировалось гармоническое воздействие с амплитудой, пропорциональной квадрату скорости вращения маховика. Уровни вибронагруженности от возмущающих сил двигателей коррекции исследовались для синфазного и противофазного случаев воздействия. Исследование выполнялось методом гармонического анализа. Значения величин воздействий соответствовали уровням возмущений штатных двигателей-маховиков и двигателей коррекции. Оценка уровней вибронагруженности в местах предполагаемого крепления приборов осуществлялась по максимальным значениям рассчитанных линейных и угловых виброускорений, угловых скоростей и угловых перемещений по трём осям. Представленный в статье вариант моделирования вибрационного фона мест установки аппаратуры, чувствительной к стабильности положения для эффективной работы, позволяет провести предварительную оценку уровня вибронагруженности такой аппаратуры на ранних этапах проектирования космических аппаратов.

Гешеле В.Д., Раскатов И.П. «Исследование возникновения устойчивого вибрационного горения и его преимущества» Инженерно-физический журнал, 97, № 4, с. 979-984 (2024)

Исследованы физические характеристики при горении твердого биотоплива на установке типа "труба Рийке". Обнаружено снижение температуры пламени и увеличение плотности теплового потока на стенке трубы при возникновении вибрационного горения. Для исследования вибрационного горения в условиях, приближенных к практическому использованию в энергетических установках, проведены эксперименты на установке типа "емкость–труба". Получены оптимальные параметры установки для реализации вибрационного горения твердого биотоплива. Разработана теоретическая модель развития звуковых возмущений волны горения и ее влияние на теплообменные характеристики. Получена эмпирико-теоретическая зависимость для расчета теплообмена в трубе Рийке при вибрационном горении. Предложена модель расчета амплитуды возмущений для неустойчивостей в установках "емкость–труба". Ключевые слова: вибрационное горение, температура пламени, твердое топливо, плотность теплового потока, мощность звукового излучения, установки типов "труба Рийке" и "емкость–труба"

Агаев А.Р., Гильманов А.Я., Шевелёв А.П. «Расчет величины экранирования при высокочастотном воздействии на нефтяной пласт» Вестник Самарского государственного университета (Естественно-научная серия), 30, № 2, с. 67-80 (2024)

В настоящее время существует проблема истощения запасов легкодобываемой нефти. Для поддержания темпов добычи углеводородов в разработку вовлекаются трудноизвлекаемые запасы, значительную часть которых составляют сверхвысоковязкие нефти, добыча которых занимает относительно малую долю в мировом нефтепромысле в связи со сложностью процесса. Методы, существующие на данный момент, не позволяют с достаточной степенью эффективности производить извлечение тяжелой и сверхтяжелой нефти из пластов. Использование такого метода, как сверхвысокочастотное воздействие, не получило широкого распространения на нефтепромысле, так как для определения оптимальных параметров воздействия необходимо использовать моделирование, что вызывает затруднения с учетом ряда проблем, связанных с особенностью метода. В данной работе рассматривается моделирование процесса сверхвысокочастотного воздействия для повышения эффективности процесса добычи нефти. Статья посвящена моделированию процесса сверхвысокочастотного волнового воздействия на нефтяной пласт с учетом физико-химических параметров залежей в пласте, таких как теплопроводность, диэлектрическая проницаемость нефти и воды (с учетом ее солености) в пласте, в рамках метода с использованием сверхвысокочастотного воздействия впервые определяется величина экранирования материалом труб данного воздействия и оптимальные параметры источника излучения, параметры конструкций труб скважин для эффективного воздействия на залежи нефти с минимальными потерями. Цель работы состоит в определении оптимальных параметров источника сверхвысокочастотного воздействия для достижения рентабельных значений коэффициента извлечения нефти. Применяется физико-математическая модель сверхвысокочастотного воздействия на пласт, основанная на законах электродинамики и плотности объемного тепловыделения в уравнении теплопроводности. Получены зависимости величины экранирования сверхвысокочастотного излучения эксплуатационной трубой скважины от ее толщины, зависимость величины экранирования сверхвысокочастотного излучения эксплуатационной трубой скважины от толщины щели перфорации в данной трубе и зависимость радиуса проникновения электромагнитных волн в пласт от показателя поглощения электромагнитного излучения в пласте. Установлено существование минимального радиуса проникновения СВЧ-излучения в пласт для достижения рентабельных значений коэффициента извлечения нефти свыше 30%, составляющего 57 м, а также определен показатель поглощения СВЧ-излучения пластом, позволяющий достичь указанного значения радиуса проникновения СВЧ-излучения в пласт.

Гималтдинов И.К., Хусаинов И.Г., Галиев А.Л. «Влияние межфазного теплообмена на распространение акустических волн в пористой среде, насыщенной пузырьковой жидкостью» Инженерная физика, № 8, с. 50-56 (2024)

Исследовано влияние межфазного теплообмена на распространение акустических олн в пористой среде, насыщенной пузырьковой жидкость. Построена математическая модель, описывающая распространение волн с учетом теплообмена между жидкостью и газом в пузырьках. Считается, жидкость и газ движутся с одинаковой скоростью. Получено дисперсионное соотношение и выписаны формулы, определяющие зависимость распространения быстрой и медленной волн в пористой среде от сил межфазного взаимодействия, от вязкости вещества скелета, а также от теплообмена между жидкостью и газом в пузырьках. Выполнен асимптотический анализ для формулы межфазного теплообмена, построены графики зависимости теплообмена от круговой частоты. Установлено, что межфазный теплообмен сильно зависит от радиуса пузырька и слабо зависит от начального значения объемной доли газовой фазы в жидкости. Ключевые слова: давление, пористая среда, пузырьки газа, жидкость, волна, межфазный теплообмен.

Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Кочанова Е.Ю. «Акустическая диагностика подводных выбросов, распространяющихся в виде многофазной струи» Акустический журнал, 70, № 2, с. 174-179 (2024)

Численно исследовано взаимодействие импульса давления с газожидкостной зоной, являющейся сечением затопленной многофазной струи, состоящей из смеси воды и нефти и содержащей пузырьковое ядро из метана. Показана возможность определения степени расширения струи, объемного содержания нефти и газа в струе по отраженным сигналам.

Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Кочанова Е.Ю. «Акустическое зондирование подводных выбросов» Инженерно-физический журнал, 97, № 2, с. 361-367 (2024)

Численно исследовано взаимодействие волны давления конечной длины с газожидкостной зоной, представляющей собой срез затопленной струи смеси воды и нефти с пузырьками метана, в канале. Рассмотрена возможность определения степени раскрытия струи и объемных содержаний нефти и газа в ней по волнам давления, отраженным от границ струи

Гладков С.О. «О скорости звука в многофазных системах» Акустический журнал, 70, № 1, с. 29-34 (2024)

Вычислена общая зависимость скорости звука c_s в двухфазной системе типа: “жидкость+газ” и “газ+жидкость” в виде функции от концентрации x добавочной фазы и термодинамических параметров смеси. Показано, что в предельных случаях, когда концентрация стремится к нулю или к единице, получаются формулы, численные значения которых хорошо согласуются с известными значениями для скорости звука в воде и воздухе. Дано обобщение этой формулы на многокомпонентные системы. Графически проиллюстрирована найденная функциональная зависимость c_s(x) для случая двухфазной среды и показано ее качественное и количественное соответствие с результатами других авторов.

Глазков С.А., Ершов А.А., Семенов А.В., Михайлов М.В. «Влияние границ потока при испытаниях затупленного тела на околозвуковых режимах» Математическое моделирование, 36, № 4, с. 37-52 (2024)

Представлены результаты численного моделирования обтекания околозвуковым потоком затупленного тела при нулевом угле атаки в рабочей части с проницаемыми стенками аэродинамической (АДТ) трубы Т-128 (Россия, ЦАГИ). Расчеты выполнены с помощью пакета программ EWT-128 ЦАГИ, в котором на стенках рабочей части используется граничное условие типа Дарси. Коэффициент проницаемости в нем зависит от направления течения газа через проницаемую поверхность. Приводится сравнение расчетных и экспериментальных коэффициентов сопротивления модели, а также распределений изоэнтропического числа Маха на модели и на перфорированных стенках рабочей части АДТ. Предложен способ определения поправки к числу Маха набегающего потока для устранения влияния стенок рабочей части в аэродинамическом эксперименте (для такого типа моделей). Коэффициенты сопротивления, полученные в результате расчетов в условия АДТ, корректируются на влияние границ потока и сравниваются с данными безграничного обтекания. Расчетные поправки используются для коррекции экспериментальных данных.

Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Кузнецов Г.Н. «Оценка координат подвижных морских роботов с использованием векторно-скалярных антенн, стационарно установленных в глубоком море» Акустический журнал, 70, № 2, с. 206-216 (2024)

Выполнена экспериментальная проверка возможности оценки координат подвижного малошумного робота с использованием разнесенных в пространстве малогабаритных векторно-скалярных антенн, широкополосного излучателя, размещенного на борту робота, и удаленного полигармонического стационарно установленного излучателя – “маяка”, который применяется для устранения смещений пеленгов, вызванных вращением приемных антенн под действием подводных течений. Показано, что применение установленных в волноводе технических средств позволяет решить задачу триангуляции и определить горизонтальные координаты робота, а учет лучевой структуры обеспечивает оценку глубины.

Большаков Р.С., Гозбенко В.Е., Выонг К.Ч. «Математическое моделирование динамических состояний вибрационных машин» Труды Московского авиационного института, № 133, с. https://trudymai.ru/published.php?ID=177652 (2023)

Рассмотрены оценки динамического состояния технического объекта в виде вибрационной технологической машины, используемой при реализации технологических процессов, связанных, в частности, с вибрационным упрочнением длинномерных деталей. Рассматриваемый технический объект содержит массоинерционные и упругие элементы. Предложено использование подходов структурного математического моделирования, основанных на применении динамических аналогов исходных расчетных схем вибрационных технологических машин в виде механических колебательных систем с несколькими степенями свободы, представляющих собой структурные схемы систем автоматического управления. Оцениваются возможности изменения динамического состояния вибрационной технологической машины за счёт корректировки параметров составляющих элементов для получения устойчивых динамических режимов работы рассматриваемого технологического оборудования.

Гололобов П.Ю., Герасимова С.К., Григорьев В.Г., Крымский Г.Ф., Козлов В.И., Тимофеев В.Е. «Динамика энергетического спектра солнечно-суточных вариаций интенсивности космических лучей в 22–25 циклах солнечной активности» Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова, 21, № 2, с. 46-57 (2024)

Непрерывно наблюдаемые наземными детекторами галактических космических лучей периодические 24-часовые колебания интенсивности называются солнечно-суточными вариациями. Природа этих вариаций заключается в существовании в межпланетной среде анизотропного пространственного распределения галактических космических лучей, которая возникает в процессе взаимодействия этих частиц с гелиосферой. Считается, что физическими факторами, ответственными за наблюдаемую анизотропию галактических космических лучей, являются процессы конвекции, диффузии и их дрейфа. Сочетание этих факторов определяет основные параметры солнечно-суточных вариаций, такие как амплитуда, фаза и энергетический спектр. Для исследования энергетического спектра солнечно-суточных вариаций использованы данные измерений мюонных телескопов Якутского спектрографа космических лучей им. А.И. Кузьмина и станции Нагоя (Япония). Подход к исследованию основан на идее метода скрещенных телескопов, изначально предназначенного для учета температурного эффекта. Из-за разницы приемных характеристик скрещенных северных и южных направлений вышеуказанных мюонных телескопов регистрируемые ими вариации интенсивности чувствительны к изменению энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Это свойство использовано для оценки динамики энергетического спектра солнечно-суточных вариаций за 22–25 циклов солнечной активности. Анализ полученных данных показал, что в последнем минимуме солнечной активности в 2018–2021 гг. наблюдалась аномально ранняя фаза солнечно-суточных вариаций. Для исследования этого явления проведено моделирование отношения и разности фаз пары северных и южных скрещенных направлений для обоих мюонных телескопов при различных видах и значениях энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Сопоставление модельных расчетов и наблюдательных данных позволило установить, что в периоды минимумов солнечной активности в положительной полярности общего магнитного поля Солнца наблюдается существенное смягчение энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Обсуждаются причины обнаруженного явления.

Зеленый Л.М., Попель С.И., Голубь А.П. «Магнитные поля в окололунной плазме: свойства, проявления, эффекты» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 166, № 1, с. 133-148 (2024)

Рассматриваются возможные проявления магнитных полей в окололунной плазме. Отмечается, что благодаря действию магнитных полей в хвосте магнитосферы Земли возможен перенос частиц заряженной пыли над лунной поверхностью на большие расстояния. Соответственно, пылевая плазма над освещенной Солнцем поверхностью Луны может существовать для всего диапазона лунных широт. Из-за существенной локализации областей магнитных аномалий их влияние на перенос заряженных пылевых частиц над Луной несущественно. Тем не менее показано, что в зонах магнитных аномалий пылевая плазма «подавлена» по сравнению с ситуацией вне этих зон. Важным объектом исследования являются мини-магнитосферы, связанные с зонами лунных магнитных аномалий и ответственные за ряд оптических и спутниковых наблюдений, таких как «лунные завитки», нижнегибридная турбулентность и т.д.

Хмелев В.Н., Голых Р.Н., Цыганок С.Н., Барсуков А.Р. «Оптимизация расположения и размеров источников ультразвукового воздействия при возбуждении колебаний плоского физического объекта конечной толщины» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 3, с. 133-148 (2024)

Приведенные результаты исследований направлены на повышение эффективности процессов, реализуемых в тонких слоях различных материалов, которые созданы на пластинах (при поглощении газов жидкостями, диспергировании жидкостей, отводе теплоты, сушке формируемых покрытий, удалении льда и инородных покрытий), за счет формирования колебаний их поверхности на ультразвуковой частоте с заданной амплитудой. Для достижения необходимой амплитуды колебаний пластин и обеспечения равномерности ее распределения вдоль поверхности предложено оптимальное размещение ультразвуковых излучателей определенного размера. В качестве критерия оптимальности использована интегральная мощность колебаний всей пластины, формируемая определенным числом излучателей. Предложенная и разработанная численная модель формирования колебаний в пластине основана на решении бигармонического уравнения для распределения амплитуд колебаний с учетом конечности ее толщины и обеспечивает выбор числа, расположения и размеров ультразвуковых излучателей, необходимых для решения конкретной задачи. Результаты моделирования позволили установить, что оптимальное расположение излучателей зависит от специфических характеристик, которые необходимо учитывать при решении задачи оптимизации размеров и расположения ультразвуковых излучателей для каждой конкретной пластины. Проведенные расчеты показали высокую эффективность созданной модели и возможность ее практического применения для решения задач в различных отраслях промышленности

Сливин А.Н., Голых Р.Н., Барсуков А.Р. «Моделирование процесса возникновения волн на межфазной границе "газ–жидкость" при создании акустических возмущений давления в газовой фазе» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 69-73 (2024)

Предложенная модель формирования акустических капиллярных волн на межфазной границе раздела позволяет учесть влияние вязкости, поверхностного натяжения и инерции жидкости на возмущения межфазной границы. Эта модель основана на инициировании колебательного пространственно неоднородного гармонического возмущения давления среды. Исследования показали, что вязкость слабо влияет на резонансную длину волн. Это значит, что изменение вязкости жидкости не приводит к значительному изменению скорости физико-химических процессов, включая поглощение CO₂ из атмосферы. Однако при определенных значениях вязкости в диапазоне от 25 до 40 мПа·с резонанс пропадает, что может указывать на изменение условий поглощения CO₂. Таким образом, предложенная модель может быть использована для оценки площади межфазной поверхности и, в конечном итоге, скорости физико-химических процессов, включая поглощение CO₂ из атмосферы. Это позволяет более точно определить скорость этих процессов и разработать эффективные методы и технологии для улавливания и снижения выбросов парниковых газов. Ключевые слова: ультразвук, моделирование, межфазная граница «газ–жидкость».

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Терентьев С.А., Голых Р.Н., Нестеров В.А. «Выявление и исследование механизма удаления влаги из материалов при ультразвуковом бесконтактном воздействии» Инженерно-физический журнал, 97, № 4, с. 939-950 (2024)

Статья посвящена изучению процесса удаления влаги из капиллярно-пористых материалов за счет ее диспергирования при схлопывании кавитационных пузырьков цилиндрической формы, формируемых в капиллярах материала при ультразвуковом (УЗ) воздействии. Предложена и разработана модель, позволившая объяснить механизм диспергирования при реализации жизненного цикла пузырька в капилляре – медленного роста, быстрого расширения с деформацией и последующим схлопыванием. Теоретически определен диапазон уровней звукового давления, при котором начинается диспергирование (от 150 дБ) до уровня, при котором пузырьки достигают размера капилляра и рост производительности сушки прекращается (170 дБ). Показано также, что для максимальной эффективности удаления влаги размер обезвоживаемого образца должен соответствовать длине УЗ волны в воздухе. Экспериментально подтвержден механизм УЗ диспергирования жидкости при сушке и установлено, что для сокращения времени сушки более чем на 40% необходимо воздействие с уровнем в диапазоне 165–170 дБ, а высушиваемые материалы должны размещаться в виде частиц или слоев, имеющих размеры или толщины, соответствующие длине УЗ волны. Практическая реализация УЗ сушки на примере пищевых продуктов (красной свеклы) подтвердила эффективность реализации предложенного механизма и обеспечила сокращение времени сушки в 1.9 раза при снижении энергозатрат в 1.6 раза

Голяк Ил.С., Морозов А.Н., Назолин А.Л., Строков М.А. «Исследование влияния внешних воздействий на токовые флуктуации туннельных диодов для отработки системы регистрации гравитационных антенн» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 1, с. 63-77 (2024)

Рассмотрена необходимость учета неконтролируемых внешних воздействий при проведении долговременных экспериментов. Указанные воздействия могут привести к ошибочным результатам при выполнении фундаментальных экспериментов по регистрации гравитационных волн, солнечного радиоизлучения, измерениях нейтринных потоков астрофизического происхождения и т. д. Приведены результаты долговременных исследований токовых флуктуаций туннельных диодов. В экспериментах использовали арсенидгаллиевые туннельные диоды 3И306Г и 3И201К. Установлено влияние на них внешних неконтролируемых воздействий, таких как температура воздуха, атмосферное давление и поток солнечного излучения, и, возможно, связанного с изменением атмосферного давления потока нейтронов. Наблюдается запаздывание отклика туннельных диодов на изменение температуры воздуха и атмосферное давление примерно на 10–100 ч и опережение по отношению к изменению потока нейтронов на 19 ч. Расчет периодограммы установил наличие изменений дисперсии токовых флуктуаций с периодом 718–720 мин, что соответствует второй гармонике от собственного вращения Земли. Показана небольшая корреляция дисперсий изменений токовых флуктуаций для двух независимых, расположенных на удалении друг от друга стендов с туннельными диодами. Полученные результаты необходимо учитывать при проведении долговременных экспериментов на гравитационных антеннах

Гонтаренко А.А., Большакова О.С. «Решение обратных задач аэродинамики для невыпуклых форм» Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика, 14, № 1, с. 76-80 (2011)

Предложен метод численного решения задачи построения профиля невыпуклого тела по заданному распределению скорости на его поверхности. В основу метода положено интегральное уравнение Фредгольма II рода. Рассмотрены параметризации, использующие хордовую (x(q), y(q)) и угловую (r(b), b) диаграммы распределения данных. Приведены примеры численных расчетов.

Курашкин К.В., Кириллов А.Г., Гончар А.В. «Использование головных волн для определения остаточных и температурных напряжений в рельсах» Акустический журнал, 70, № 1, с. 49-56 (2024)

Исследована возможность акустической тензометрии продольных остаточных и температурных напряжений в рельсах с помощью головных волн. Проведен теоретический анализ влияния напряжения и температуры на скорость распространения упругих волн в рельсовой стали. Приведен алгоритм определения продольного напряжения в рельсе на основе измерений времени распространения головных волн. Описан принцип работы и представлены основные параметры экспериментального образца акустического тензометра, в котором реализована дифференциальная схема измерения времени распространения головных волн. Излучение и прием головных волн, распространяющихся вдоль рельса, осуществляется с поверхности катания головки рельса с помощью контактных пьезоэлектрических преобразователей, расположенных на призмах из полиметилметакрилата. Представлены результаты акустомеханических испытаний и температурных тестов. Выполнен расчет погрешностей измерений. Приведены результаты оценки уровня остаточных сварочных напряжений в головке нового рельса. Экспериментальные результаты сравниваются с теоретическими оценками напряжений, которые возникают в рельсе под воздействием температуры, а также с имеющимися в литературе данными по остаточным напряжениям в рельсах.

Блинов А.О., Борисов А.В., Мухарлямов Р.Г., Гончарова И.А., Борисова В.Л. «Модель звена переменной длины с управляемой жесткостью и подвижным полюсом для экзокостюма аэрокосмического назначения» Труды Московского авиационного института, № 3(136), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=180663 (2024)

Рассмотрена достаточно приближенная к реальности модель звена переменной длины, содержащая магнитно-реологическую жидкость для активного управления ее жесткостью под действием изменяющегося внешнего магнитного поля. Новизна модели заключается в наличии подвижного полюса в нижней точке звена с заданным законом движения. Таким образом, модель звена имеет семь степеней свободы: три поступательных движения полюса, три вращения вокруг полюса и переменная длина звена при движении верхней части относительно полюса. Динамика звена описывается уравнениями Лагранжа, составляющими систему семи обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка. В качестве модели управления выбран программный метод задания движения и на его основе определены моменты и силы, которые необходимо приложить для реализации заданных движений звена. Созданная модель звена при соединении в многозвенную конструкцию может найти применение при разработке экзокостюмов в виде скафандров, защитных экзоскелетов, усиливающих и поддерживающих физические возможности пилотов и космонавтов в авиакосмической отрасли.

Горбацевич Ф.Ф., Ковалевский М.В. «Аппаратный комплекс АКУСТПОЛ для определения упруго-анизотропных свойств твердых материалов» Инженерная физика, № 8, с. 3-13 (2024)

Ультразвуковые приборы отличает возможность получения данных высокой точности и надежности о свойствах и структуре материалов. Однако существующая аппаратура с применением только продольных волн не совсем пригодна для изучения параметров анизотропных материалов. Использование сдвиговых (поперечных) волн открывает новые перспективы при исследовании этих материалов. На основе акустополяризационного метода разработан аппаратный комплекс АКУСТПОЛ, который позволяет определить число и направленность элементов упругости как высоко, так и низко симметричных образцов анизотропных материалов, оценить степень их неоднородности. Ключевые слова: комплекс АКУСТПОЛ, преобразователь, сдвиговые волны, акустополярископ, упругая анизотропия, кристалл, горная порода, образец.

Горбунов С.А., Волков А.Е., Жуков К.И., Коновалова Н.С., Полухина Н.Г., Старков Н.И., Щедрина Т.В. «Трековая методика в современной физике атомного ядра и элементарных частиц, астрофизике и нанотехнологиях» Успехи физических наук, 194, № 8, с. 826-852 (2024)

Трековые детекторы широко применяются в фундаментальных и прикладных исследованиях на современных ускорителях, при изучении природы частиц космического происхождения, для мюонографии, способствуя пониманию структуры и свойств материи. Преимуществом методики является наглядность результатов, возможность восстановления траекторий, вершин взаимодействия и точек распада частиц с точностью до нескольких микрометров. Специфические особенности различных экспериментов, требующие оригинальных решений при их постановке, обработке и интерпретации данных, обеспечивают мультидисциплинарное развитие тематики. Эволюцию трековой методики, помимо задач экспериментальной физики, определяют проблемы инновационных технологий и создания новых материалов. Эти тенденции можно проследить на примере работы Лаборатории элементарных частиц ФИАН, использующей в течение многих десятков лет в своих экспериментах трековые детекторы различных типов. В обзоре представлены идеи и результаты экспериментальных и модельных исследований мирового уровня, проведённых ранее и проводимых в настоящее время с участием сотрудников лаборатории, а также запланированных на ближайшее будущее.

Гореликова А.Е., Кашинский О.Н., Чинак А.В. «Формирование кластеров-цепочек при движении пузырей от одиночного капилляра в наклонной трубе» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 1, с. 119-125 (2024)

Определены размеры и скорость всплытия пузырей в неподвижной жидкости в наклонном канале с круглым сечением при различных значениях расхода газа через капилляр (3,0–5,5 мл/мин). Исследование размеров газовых пузырьков и их скорости проводилось с использованием метода теневой фотографии. Показано, что в диапазоне углов наклона канала 40–60° возможно формирование устойчивых пузырьковых структур – кластеров, состоящих из пузырей одинакового размера (1,5–1,8 мм). В режимах без формирования кластеров-цепочек средний диаметр газовых пузырей увеличивался (2,0–2,2 мм) за счет их коалесценции

Марголина И.Л., Горецкая А.Г. «Подходы к оценке шумового воздействия на зеленых территориях города» Экологические системы и приборы, № 7, с. 15-20 (2024)

Оценка шумового воздействия на территорию стала важной составляющей комплексного экологического исследования. Распространение шумового воздействия зависит от технических, природных и градостроительных факторов, обуславливающих его высокую пространственно-временную динамику. В работе рассмотрены основные подходы к оценке шумового воздействия на зеленой территории, базирующиеся на разных источниках информации на основе: полевых измерений уровня шума, моделирования распространения шума, сравнительной оценки источников шума и шумопоглощающих свойств территории. На примере территории Ботанического сада МГУ демонстрируются возможности оценочного подхода. Этот подход позволяет оценить пространственное изменение шумового воздействия на зеленых территориях города, на основе пердлагаемого показателя шумовой комфортности. Проведено зонирование территории Ботанического сада, выделены наиболее и наименее комфортные участки по уровню шумовой комфортности. Ключевые слова: шумовое воздействие, оценка воздействия, источники шума, городская территория, зеленые территории, шумовая комфортность.

Горлин А.В., Кощеева М.А., Смирнов А.О., Степанова Е.Е. «Подавление помех контуром фазовой автоподстройки частоты в системах синхронизации аналого-цифровых преобразователей» Гидроакустика, № 58, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA58.pdf (2024)

Излагается методика расчета параметров элементов контура фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), обеспечивающих его устойчивость, и сравниваются результаты подавления фазового шума (джиттера) на основе линейной и нелинейной модели. Показано, что в нелинейной модели контура ФАПЧ проявляется эффект переноса спектра высокочастотной помехи в область низких частот. Предлагается методика оперативного расчета подавления низкочастотного и высокочастотного джиттера сигналов синхронизации контуром ФАПЧ. Ключевые слова: аналого-цифровое преобразование, контур ФАПЧ, перенос спектра, джиттер

Горлов И.В., Митусов П.Е. «Моделирование процесса разрушения слабых горных пород, обладающих пластическими свойствами» Вестник Тверского государственного технического университета. Серия: технические науки (Ранее Вестник Тверского государственного технического университета), № 4, с. 26-36 (2023)

Предложен новый подход к анализу разрушения слабых горных пород, обладающих пластическими свойствами. Представлен обзор основных теорий разрушения горных пород. Проведен анализ типовых методов измельчения и классификации горных пород. Обоснована необходимость проектирования нового оборудования для переработки слабых горных пород, обладающих пластическими свойствами. Отмечено, что данное оборудование обеспечивает одновременное измельчение и классификацию слабых горных пород. Предложена конструкция измельчителя-классификатора, описан принцип его действия, а также основы инженерных расчетов его параметров.

Горчинский С.О., Куликов Вик.С., Никулин В.В., Орлов Д.О., Осипов Д.В., Попов В.Л., Тюрин Н.А., Шабат Г.Б., Шафаревич А.И., Шокуров В.В. «Игорь Ростиславович Шафаревич (к столетию со дня рождения)» Успехи математических наук, 78, № 6, с. 187-198 (2023)

Выдающийся русский математик, философ и публицист Игорь Ростиславович Шафаревич родился 3 июня 1923 г. в Житомире. DOI: https://doi.org/10.4213/rm10158

Горчинский С.О., Данилов В.Г., Доброхотов С.Ю., Козлов В.В., Назайкинский В.Е., Нефедов Н.Н., Орлов Д.О., Степин С.А., Тайманов И.А., Трещев Д.В., Тюрин Н.А., Фоменко А.Т., Якуш С.Е. «Андрей Игоревич Шафаревич (к шестидесятилетию со дня рождения)» Успехи математических наук, 79, № 3, с. 185-188 (2024)

DOI: https://doi.org/10.4213/rm10169. 1 сентября 2023 г. исполнилось шестьдесят лет со дня рождения члена-корреспондента Российской академии наук декана механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Андрея Игоревича Шафаревича. А.И. Шафаревич родился в 1963 г. в Москве в семье математиков: отец Игорь Ростиславович Шафаревич – выдающийся русский ученый, публицист и мыслитель, мать Нина Ивановна много лет преподавала математику в Московском инженерно-физическом институте. В 1981 г. Андрей Игоревич поступил на физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, поскольку дорога на механико-математический факультет была для него закрыта из-за общественной позиции и правозащитной деятельности его отца, незадолго до этого уволенного из Московского университета.

Горшков А.Б., Шамаев В.Г. «Система цикло-пролонгированного информационного обеспечения в области акустики» Акустический журнал, 70, № 2, с. 289-296 (2024)

Информационное обслуживание акустики, которое обеспечивается порталом “Акустика. Русскоязычные источники”, состоит из трех частей – журнальной, сигнальной и поисковой. Важной частью портала, журнальной, служит полнотекстовый архив “Акустического журнала” за все годы его существования, начиная с 1955 г. Архив выложен в открытом доступе на сайте http://www.akzh.ru уже более 10 лет. Приводится актуальное состояние Архива по многим параметрам: структуре, статистическим данным по наполнению, авторам, пользователям и многое другое.

Савиных В.П., Господинов С.Г., Кудж С.А., Цветков В.Я., Дешко И.П. «Семантика визуальных моделей в космических исследованиях» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 10, № 2, с. 51-58 (2022)

Цели. Цель работы – разработка методики для оценки семантики слабо структурированных или морфологически сложных визуальных информационных моделей. Для достижения цели вводится критерий отнесения визуальных моделей к сложным и алгоритм получения градиентного изображения с несколькими уровнями плотности. Градиентное изображение не является бинарным, что повышает надежность нахождения границ или контуров. Вводится вспомогательная структурная визуальная модель, и в обработке используется серия изображений разной плотности. Далее вводится понятие условной системы координат изображения, позволяющей переносить информацию с разных визуальных моделей на синтетическую результирующую визуальную модель. Методы. Использование градиентной обработки изображений и построение новой промежуточной структурной модели, которая позволяет связывать модели с разной плотностью. Введение системы условных координат изображения. Обработка серии моделей с разной плотностью для получения синтетического изображения. Результаты. Проведена обработка визуальных моделей, полученных с космических снимков со слабой различимостью объектов. Обработаны снимки в системе «Солнце–Земля–Луна». В качестве базиса выбрана система «Солнце–Земля». Для космических снимков характерно то, что яркий свет Солнца «забивает» изображения других объектов с большими фазовыми углами. Применение методики оконтуривания позволило выровнять изображения объектов слабой яркости и большой яркости. Смещение частотной характеристики после выявления всех объектов позволило сформировать четкую визуальную модель. Выводы. На первичных визуальных моделях изображения слабой яркости не видны. При увеличении экспозиции они появляются, но объекты высокой плотности могут сливаться в один. Из-за этого по одному снимку высокой, средней или слабой плотности принципиально невозможно получить качественное изображение всех объектов или полную семантику визуальной модели. Для получения полной семантики визуальной модели необходима обработка серии изображений с переносом изображений на общее синтетическое изображение. Предложенная методика позволяет решать такие задачи. Сравнение полученных результатов с методами обработки одного изображения показывает надежность и большую информативность метода.

Антохина О.Ю., Гочаков А.В., Зоркальцева О.С., Антохин П.Н., Крупчатников В.Н. «Опрокидывание волн Россби в стратосфере. Часть I. Климатология и долговременная изменчивость» Оптика атмосферы и океана, 37, № 5, с. 415-422 (2024)

Процессы разрушения (опрокидывания) планетарных волн Россби (ОВР) вносят значительную изменчивость в стратосферную циркуляцию. Используя метод идентификации ОВР, адаптированный к условиям циркуляции в стратосфере, анализируются климатология и долговременная изменчивость ОВР в средней стратосфере. В основе метода лежит анализ геометрии контуров потенциальной завихренности (PV – potential vorticity) на уровне 850 К по данным ERA5 для диапазона завихренности 0–400 PVU (единицы PV), выделенного на основании климатологии поля PV. Показано, что ОВР имеет внутрисезонные особенности. Наиболее часто волны разрушаются в северных частях Восточной Азии и Тихого океана с октября по декабрь, а также в апреле и марте; в январе и феврале не выявлено областей с преобладанием процессов ОВР. Мы получили статистически значимое увеличение количества ОВР в начале зимы (октябрь–декабрь) и в конце (март–апрель). Для середины зимы (январь–февраль) были получены незначимые отрицательные тренды. Результаты настоящей работы могут быть использованы при анализе долговременной изменчивости стратосферной циркуляции, в том числе возникновения стратосферных аномалий, предшествующих внезапным стратосферным потеплениям.

Грабчиков С.С., Грабчикова Е.А., Драпезо А.П., Зубарь Т.И., Панасюк М.И., Канафьев О.Д., Лосев А.В., Труханов А.В., Федосюк В.М. «Проблема защиты человека от воздействия низкочастотных электромагнитных полей в современном обществе. Возможные пути ее решения» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 69, № 2, с. 114-118 (2024)

Рассмотрена проблема воздействия низкочастотных электромагнитных полей (ЭМП), генерируемых электротранспортными средствами (ЭТС) и бытовыми приборами, на организм человека. Приведены данные по влиянию ЭМП на здоровье человека и нормативных документов, устанавливающих требования по электромагнитной безопасности. В качестве перспективного метода решения данной проблемы рассмотрен способ электромагнитного экранирования, представлены материалы для реализации данного метода. Экспериментально измерены уровни электромагнитного излучения ряда ЭТС и бытовых электрических приборов. Расчетным методом проведена оценка эффективности электромагнитного экранирования материалов на основе однослойных покрытий сплавов Ni₈₀Fe₂₀, многослойных пленочных структур Ni₈₀Fe₂₀/Cu и аморфных металлических сплавов АМАГ172. Показано, что электромагнитные экраны на основе данных материалов значительно снижают уровни воздействия ЭМП ЭТС и бытовых электроприборов на человека, что позволяет приблизиться к установленным гигиеническим нормативам и обеспечить требования нормативных документов по предельно допустимым уровням воздействия ЭМП.

Грабчиков С.С., Грабчикова Е.А., Драпезо А.П., Зубарь Т.И., Панасюк М.И., Канафьев О.Д., Лосев А.В., Труханов А.В., Федосюк В.М. «Проблема защиты человека от воздействия низкочастотных электромагнитных полей в современном обществе. Возможные пути ее решения» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 69, № 2, с. 114-118 (2024)

Рассмотрена проблема воздействия низкочастотных электромагнитных полей (ЭМП), генерируемых электротранспортными средствами (ЭТС) и бытовыми приборами, на организм человека. Приведены данные по влиянию ЭМП на здоровье человека и нормативных документов, устанавливающих требования по электромагнитной безопасности. В качестве перспективного метода решения данной проблемы рассмотрен способ электромагнитного экранирования, представлены материалы для реализации данного метода. Экспериментально измерены уровни электромагнитного излучения ряда ЭТС и бытовых электрических приборов. Расчетным методом проведена оценка эффективности электромагнитного экранирования материалов на основе однослойных покрытий сплавов Ni₈₀Fe₂₀, многослойных пленочных структур Ni₈₀Fe₂₀/Cu и аморфных металлических сплавов АМАГ172. Показано, что электромагнитные экраны на основе данных материалов значительно снижают уровни воздействия ЭМП ЭТС и бытовых электроприборов на человека, что позволяет приблизиться к установленным гигиеническим нормативам и обеспечить требования нормативных документов по предельно допустимым уровням воздействия ЭМП.

Аносов А.А., Грановский Н.В., Беляев Р.В., Ерофеев А.В., Санин А.Г., Мансфельд А.Д. «Корреляционные измерения теплового акустического излучения решеткой датчиков» Акустический журнал, 70, № 1, с. 21-28 (2024)

Для корреляционного измерения теплового акустического излучения использована решетка, состоящая из трех датчиков. Впервые получены все кросс-корреляционные функции для каждой пары датчиков. Измерения проведены при двух положениях источника (нагретого узкого тефлонового цилиндра), расстояние между которыми было равно половине пространственного периода кросс-корреляционной функции соседних датчиков. Измеренные корреляционные функции находились в противофазе, что соответствует рассчитанным корреляционным функциям теплового акустического излучения. Для перехода от корреляционных функций к температурному распределению суммированы пространственные кросс-корреляционные функции для соседних и для крайних датчиков в решетке. Корреляционный прием позволяет существенно повысить пространственное разрешение метода.

Елисеев Д.В., Графодатский О.С., Иванов В.В., Максимов И.А., Молчанов К.В., Прокопьев В.Ю. «Результаты мониторинга радиационной обстановки на средней круговой орбите» Сибирский журнал науки и технологий. Ранее "Вестник Сибирского государственного аэрокосмического ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева" (с 2002 по 2017), "Вестник Сибирской аэрокосмической академии им. академика М.Ф. Решетнева" (с 2000 по 2002 год), 25, № 2, с. 202-213 (2024)

Описаны методы и средства измерений ионизирующего излучения космического пространства (ИИКП), проводимых с помощью экспериментального комплекса контроля дозы (ЭККД), расположенного на экспериментальном космическом аппарате (ЭКА) «Скиф-Д», который был выведен на орбиту Н=8070 км и наклонением 90°. Произведен сравнительный анализ результатов расчётов и экспериментальных данных, полученных в ходе летной эксплуатации за один год исследования. Следует отметить, что данная орбита для российских производителей КА с точки зрения воздействия факторов космического пространства (ФКП) является малоизученной. Основная идея измерений ЭККД заключается в создании различных условий массовой защиты для каждого из девяти модулей регистрации интегральной накопленной дозы (МРИНД). При освоении нового типа орбиты для эксплуатации КА, актуальной является задача обеспечения стойкости бортовой аппаратуры и КА в целом к воздействию факторов ионизирующего излучения космического пространства, характерных на данной орбите. Для этого необходимо экспериментальное подтверждение или уточнение на базе полученных натурных данных расчётной радиационной модели воздействия. Основной задачей, которая решается в статье, является проведение мониторинга уровней интегральной накопленной дозы за различными массовыми защитами при воздействии ионизирующего излучения космического пространства на орбите с H=8070 км и сравнение результатов экспериментальных данных с расчётными оценками, проведенными по ОСТ134-1044-2007 изм. 1 (2017 г.). Практическая значимость заключается в том, что экспериментальные результаты подтвердили расчётную модель. Получено экспериментальное подтверждение больших радиационных нагрузок в диапазоне типовых защит для ЭКБ 0,5–3 г/см², круговой орбиты с H=8070 км по сравнению с орбитами ГСО и H=1500 км. Модернизированные датчики МРИНД получили летную квалификацию и подтвердили свою эффективность в части выполнения задач мониторинга факторов ионизирующего излучения космического пространства.

Шиндин А.В., Токарев Ю.В., Грехнева К.К., Белов Ю.И. «Радиолокация Луны на стенде "Сура": аномальное усиление радиоэха в сеансе 17 октября 2022 года» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 67, № 4, с. 303-312 (2024)

Представлены результаты радиолокационных экспериментов на стенде «Сура» после его реконструкции в 2020–2021 годах. Сообщается об аномальном усилении радиоэха до 40 дБ над уровнем радиофона в сеансе радиолокации Луны 17.10.2022 на частоте 8925 кГц. Приведены аргументы в пользу ионосферной природы этого явления.

Гололобов П.Ю., Герасимова С.К., Григорьев В.Г., Крымский Г.Ф., Козлов В.И., Тимофеев В.Е. «Динамика энергетического спектра солнечно-суточных вариаций интенсивности космических лучей в 22–25 циклах солнечной активности» Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова, 21, № 2, с. 46-57 (2024)

Непрерывно наблюдаемые наземными детекторами галактических космических лучей периодические 24-часовые колебания интенсивности называются солнечно-суточными вариациями. Природа этих вариаций заключается в существовании в межпланетной среде анизотропного пространственного распределения галактических космических лучей, которая возникает в процессе взаимодействия этих частиц с гелиосферой. Считается, что физическими факторами, ответственными за наблюдаемую анизотропию галактических космических лучей, являются процессы конвекции, диффузии и их дрейфа. Сочетание этих факторов определяет основные параметры солнечно-суточных вариаций, такие как амплитуда, фаза и энергетический спектр. Для исследования энергетического спектра солнечно-суточных вариаций использованы данные измерений мюонных телескопов Якутского спектрографа космических лучей им. А.И. Кузьмина и станции Нагоя (Япония). Подход к исследованию основан на идее метода скрещенных телескопов, изначально предназначенного для учета температурного эффекта. Из-за разницы приемных характеристик скрещенных северных и южных направлений вышеуказанных мюонных телескопов регистрируемые ими вариации интенсивности чувствительны к изменению энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Это свойство использовано для оценки динамики энергетического спектра солнечно-суточных вариаций за 22–25 циклов солнечной активности. Анализ полученных данных показал, что в последнем минимуме солнечной активности в 2018–2021 гг. наблюдалась аномально ранняя фаза солнечно-суточных вариаций. Для исследования этого явления проведено моделирование отношения и разности фаз пары северных и южных скрещенных направлений для обоих мюонных телескопов при различных видах и значениях энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Сопоставление модельных расчетов и наблюдательных данных позволило установить, что в периоды минимумов солнечной активности в положительной полярности общего магнитного поля Солнца наблюдается существенное смягчение энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Обсуждаются причины обнаруженного явления.

Гриненков А.В., Машошин А.И. «Оценка точности определения дистанции до подводного источника шума на предельной дистанции его обнаружения» Гидроакустика, № 57, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA57.pdf (2024)

Обосновывается точность определения дистанции до подводного источника шума на предельной дистанции его обнаружения с использованием алгоритма, основанного на совместном использовании энергетического и спектрального методов. Для решения задачи синтезирован алгоритм, позволяющий получить максимально правдоподобную оценку дистанции до объекта с использованием рассчитанной передаточной характеристики гидроакустического канала распространения шума объекта и распределений вероятностей шумности объекта конкретного класса и ошибки вычисления передаточной характеристики гидроакустического канала. Ключевые слова: гидроакустика, режим шумопеленгования, определение дистанции до источника шумоизлучения

Гришакин В.Т. «Идентификация усилий в опорах многопролетных балок» Труды Московского авиационного института, № 132, с. https://trudymai.ru/published.php?ID=176835 (2023)

Рассматриваются поперечные колебания консервативных механических систем в виде шарнирно опертых балок уточненной теории с деформируемыми промежуточными опорами. Деформационные процессы в балках возникают в результате приложения сосредоточенных безынерционных сил, движущихся с постоянной скоростью. Показаны возможности, открывающиеся в результате решения одной из обратных задач механики деформируемого твердого тела – задачи идентификации усилий в промежуточных упругих опорах по таким проявлениям, как вертикальные перемещения точки приложения подвижной силы (прогибам под силой). Представлены результаты идентификации усилий в опорах при изменении жесткости одной из них (второй), что может быть использовано, например, в строительной практике с целью выявления дефектов в опорах конструкций, воспринимающих подвижные нагрузки, без прекращения движения по ним. Всю интересующую информацию о состоянии конструкций в этом случае можно получить с применением транспортного средства, оборудованного необходимыми датчиками. Непосредственное применение результатов исследования в авиационно-ракетно-космической технике возможно, например, при проектировании и диагностировании направляющих элементов конструкций ракетных установок. Приведены результаты численных экспериментов.

Малый В.В., Губин М.С., Костюхин А.С., Федоров А.В., Кинжагулов И.Ю. «Разработка алгоритма движения измерительного модуля автоматизированной установки неразрушающего контроля» Автометрия, 60, № 3, с. 120-128 (2024)

Рассматриваются вопросы разработки алгоритма движения измерительного модуля автоматизированной установки неразрушающего контроля качества паяных соединений сопла двигателя. Описан объект контроля, имеющий сложную геометрическую форму и возникающие в процессе изготовления дефекты паяных соединений, такие как непропай, частичный непропай и неспай. Обоснована актуальность разработки, а также проблемы производства и испытаний сопел двигателя, не позволяющих на ранних этапах изготовления сборочных единиц выявлять требуемые дефекты без разрушения целостности сопла двигателя. Описаны существующие подходы в части выбора методов и средств неразрушающего контроля сопел двигателей сложной геометрической формы, выявлены их достоинства и недостатки. Проанализированы существующие проблемы в части автоматизации эхо-импульсного и теневого методов ультразвукового контроля, выявлены достоинства и недостатки предложенных методов. Выявлены основные факторы, снижающие вероятность выявления дефектов, а именно: нестабильность акустического контакта между преобразователем и объектом контроля, а также отклонение акустической оси преобразователя от нормали к поверхности объекта контроля. Определены требования к алгоритму движения измерительного модуля автоматизированной установки неразрушающего контроля с обратной связью, основанной на измеренной при сканировании амплитуде сигнала от конструктивных элементов внутренней структуры сопла двигателя.

Короченцев В.И., Лобова Т.Ж., Лобов И.Ж., Губко М А. «Повышение эффективности акустической связи в мелком море с ледовым покровом» Морские интеллектуальные технологии, № 3-1, с. 324-329 (2024)

Представлена математическая модель для анализа и синтеза гидроакустической антенной решетки, расположенной вблизи слоя льда. Расчеты основаны на теории функции Грина для уравнения Гельмгольца. Используется алгоритм «направленных» функций Грина, позволяющий провести анализ и синтез гидроакустических антенных решеток в замкнутых объемах, ограниченными средами с различными параметрами по углу. Законы распространения упругих волн во льду рассмотрены недостаточно полно из-за сложного математического расчета. Предлагается использовать метод анализа акустического поля и синтеза антенной решетки, позволяющий найти аналитическое решение уравнения Гельмгольца для акустического давления и колебательной скорости при выполнении условий неразрывности на границе раздела двух сред с различными физическими параметрами. При преобразовании изгибных колебаний во льду в продольные колебания в воде можно ожидать рост эффективности работы гидроакустической системы вблизи упругого слоя льда. Такое преобразование позволяет увеличить эффективность работы антенной решетки за счет использования упругих свойств льда. Предложенная математическая модель позволяет на компьютерах средней мощности в течение нескольких минут получить результаты, приемлемые для практического применения в реальных условиях

Аптекарев А.И., Безродных С.И., Гузев М.А., Кабанихин С.И., Кашин Б.С., Кисляков С.В., Козлов В.В., Лукоянов Н.Ю., Марков М.Б., Орлов Д.О., Осипов Ю.С., Петров И.Б., Платонов В.П., Тайманов И.А., Тишкин В.Ф., Трещев Д.В., Тыртышников Е.Е., Якобовский М.В. «Борис Николаевич Четверушкин (к восьмидесятилетию со дня рождения)» Успехи математических наук, 79, № 4, с. 181-187 (2024)

26 января 2024 г. исполнилось восемьдесят лет со дня рождения Бориса Николаевича Четверушкина, научного руководителя Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, выдающегося ученого в области прикладной математики, математического моделирования и параллельных вычислений, педагога и организатора науки, академика РАН, члена Президиума РАН, заместителя академика-секретаря Отделения математических наук РАН. DOI: https://doi.org/10.4213/rm10191

Реев В.Г., Гунасекара У.Д.С. «Расчет максимального звукового давления выброса пара из котлоагрегата ТЭЦ» Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова, 21, № 2, с. 71-76 (2024)

Рассмотрена проблема шумового воздействия работы ТЭЦ на человека и прилегающие населенные пункты. На энергогенерирующих объектах мощным источником шума является процесс сброса пара из котлоагрегатов. Данный процесс возникает при аварийных ситуациях в целях снижения давления и при растопке. При сбросе из котлоагрегатов через ГПК недорасширенный и неизотермический поток пара с высокой скоростью, давлением и температурой издает шум, равноценный по характеристикам со звуком реактивного двигателя. Для выполнения расчетов произведен запрос данных о параметрах пара перед ГПК со станции Выборгской ТЭЦ-17, входящей в состав энергогенерирующей компании ПАО «ТГК-1» в г. Санкт-Петербурге. Проведен расчет максимального значения звукового давления сброса пара из котлоагрегатов. Определены уровни звукового давления при различных октавных уровнях со среднегеометрическими частотами в диапазоне от 31,5 до 8000 Гц. Построен график зависимости уровня звукового давления от октавного уровня. Выявлено, что шум сброса пара имеет высокочастотный характер, экстремум значения возникает при частоте 1000 Гц и равен 161,3 дБ для котлоагрегатов № 4, 5, 6 и 158,7 дБ для котлоагрегатов № 1, 2, 3. Для сравнения: уровень звукового давления шума реактивного двигателя самолета равен примерно 160 дБ. Для уменьшения вредного воздействия шума на человека и прилегающие населенные территории вблизи станции рекомендуется установка специальных средств гашения – шумоглушители.

Баташова С.С., Золотухина А.А., Гурылева А.В., Платонова Н.Б., Кунина В.А. «Метод автоматизированной оценки эффективности средств повышения сохранности плодов с помощью акустооптического видеоспектрометра» Оптический журнал, 91, № 7, с. 25-36 (2024)

Предмет исследования. Методы и алгоритмы регистрации, обработки и интерпретации спектральных изображений для задач оценки поверхностных дефектов плодов. Цель работы. Разработка метода оценки эффективности технологий повышения сохранности плодов на основе автоматического выявления и количественной оценки их поверхностных дефектов средствами видеоспектрометрии. Метод. Регистрация спектральных изображений осуществлена акустооптическим видеоспектрометром с рабочим спектральным диапазоном 450–850 нм (ширина полосы пропускания 2,5 нм на длине волны 650 нм) с шагом 5 нм. Для обработки спектральных изображений применены широко апробированные операции и алгоритмы улучшения и анализа данных, в том числе коррекция неравномерности освещенности, пространственной и спектральной неоднородности коэффициента пропускания оптической системы, различные типы фильтрации изображений, пороговая бинаризация, морфологические операции и классификация объектов по спектральным признакам. Апробация предложенного подхода проведена в экспериментальном исследовании по оценке эффективности продления сохранности плодов персика и нектарина с помощью обработки ингибирующим выработку этилена препаратом. Основные результаты. Разработана методика регистрации и обработки спектральных изображений, позволяющая в автоматическом режиме обнаруживать и количественно характеризовать поверхностные дефекты плодов. Введен оценочный параметр, определяемый как отношение площади дефекта к общей площади поверхности плода и обеспечивающий сопоставление различных вариантов эксперимента. Апробация подхода показала возможность автоматизированного определения дефектов плода с относительной погрешностью 11%. Практическая значимость. Разработанные алгоритмы обработки данных обеспечивают возможность проведения регулярной диагностики образцов и выявления дефектов на ранних стадиях. Методика регистрации и обработки спектральных изображений может быть распространена на приборы, построенные на других физических принципах получения пространственного распределения спектральных характеристик объектов. Разработанное решение пригодно для дополнения существующих методов оценки технологий продления сохранности плодов и способствует внедрению видеоспектрометрических приборов в рутинную практику агропромышленного комплекса.