Александров Е.Б., Забродский А.Г., Иванов С.В., Ивченко Е.Л., Кведер В.В., Красильник З.Ф., Красников Г.Я., Литвак А.Г., Руденко О.В., Рудской А.И., Садовский М.В., Чаплик А.В. «Памяти Роберта Арнольдовича Суриса» Успехи физических наук, 194, № 6, с. 677-678 (2024)

DOI: 10.3367/UFNr.2024.05.039690

Никитов С.А., Таранов А.В., Хазанов Е.Н., Чарная Е.В., Лихолетова М.В., Шевченко Е.В. «Теплоемкость и особенности фононного спектра монокристаллов твердых растворов иттрий-лютециевых алюмогранатов» Акустический журнал, 70, № 2, с. 180-185 (2024)

Измерены температурные зависимости теплоемкости и исследованы общие закономерности формирования фононного спектра монокристаллов твердых растворов иттрий-лютециевых алюмогранатов Y_3–xLu_xAl₅O₁₂ при 0≤x≤3 в интервале температур от 1.9 до 220 K. По данным, полученным ниже 10 K, рассчитаны температуры Дебая. Особенности фононного спектра в промежуточной температурной области интерпретированы как суперпозиция оптических мод для иттриевого и лютециевого гранатов. Показано, что низкие значения теплоемкости, обусловленной вкладом акустических фононов, для Y_2.25Lu_0.75Al₅O₁₂ коррелируют с аномалиями на концентрационных зависимостях фононного транспорта, поглощения акустических волн и формы линии ЯМР алюминия.

Мищенко Н.А., Часовников Е.А. «Исследование самовозбуждающихся колебаний по тангажу коническо-сферического тела при числе Маха М=1,75 и двух моментах инерции» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 18, № 1, с. 43-52 (2023)

Проведены испытания коническо-сферического тела в сверхзвуковой аэродинамической трубе на установке свободных колебаний по углу тангажа при числе Маха М=1,75 и двух моментах инерции тела относительно оси вращения. Для тела с большим моментом инерции получены автоколебания с амплитудой около 10 град. Впервые обнаружен феномен вырождения автоколебаний для тела с меньшим моментом инерции. Предпринята попытка смоделировать феномен при помощи обыкновенного линейного дифференциального уравнения первого порядка.

Чебан Е.Ю., Лукина Е.А., Кожевников А.И., Капустин И.А., Никущенко Д.В. «Исследование взаимного влияния корпуса маломерного судна и измерительной аппаратуры с использованием численного моделирования полей скорости» Морские интеллектуальные технологии, № 1-1, с. 282-291 (2024)

Изучение гидрологии водоемов остается актуальной проблемой для решения большого круга практических задач. Одним из способов исследования полей скорости на водных объектах является применение ADCP – акустических доплеровских профилографов течений (Acoustic Doppler Current Profiler) различных модификаций и производителей. В настоящей работе представлены результаты исследования взаимного влияния корпуса маломерного научно-исследовательского тримарана и профилографа ADCP с помощью методов вычислительной гидродинамики. Исследовано влияние различных вариантов крепления ADCP на гидродинамику судна, а также получены вызванные скорости при движении тримарана, в том числе с различными вариантами размещения профилографа по длине и глубине судна. Выявлены области неблагоприятной интерференции потоков вокруг корпуса судна и измерительного оборудования. Предварительные оценки показывают, что величина корректировки измеряемых ADCP скоростей, может составлять 5–10% в зависимости от места его расположения. Полученные значения сопротивления и поля вызванных скоростей позволяют выбрать место расположения профилографа по длине судна, обеспечивающее минимизацию сопротивления и вызванных скоростей, влияющих на точность работы прибора. Результаты исследования могут быть использованы в практических целях для определения места и способа крепления ADCP на исследовательских судах.

Азаров С.А., Вензель В.И., Либик Ю.М., Семёнов А.А., Чекаль В.Н., Шевцов С.Е. «Технология изготовления крупногабаритных линз с асферической поверхностью» Оптический журнал, 91, № 9, с. 73-81 (2024)

Предмет исследования. Изготовление линз с асферической поверхностью. Цель работы. Разработка технологии изготовления крупногабаритных асферических линз методом малоразмерного инструмента. Метод включает в себя предварительное формообразование асферической и сферической поверхностей, полировку асферической поверхности методом малоразмерного инструмента, изготовление специальной технологической оправы для линзы, позволяющей вести обработку сферической поверхности и промежуточную центрировку асферической поверхности в технологической оправе, формообразование сферической поверхности, центрированной относительно базовых поверхностей технологической оправы, полирование сферической поверхности, установку линзы в рабочую оправу и центрировку линзы в рабочей оправе с обработкой базовых поверхностей оправы. Основные результаты. Проведен анализ погрешности центрировки линзы в зависимости от конической постоянной, относительного отверстия и диаметра линзы. Разработана и внедрена технология изготовления крупногабаритных линз с асферической поверхностью. Практическая значимость. Разработанная технология использована при создании высокоразрешающего инфракрасного объектива для оптико-электронной системы дистанционного зондирования Земли.

Азаров А.А., Попов А.Л., Челюбеев Д.А. «О некоторых особенностях спектра продольных колебаний и звукоизлучения стержня» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 88, с. 53-65 (2024)

Работа посвящена согласованию теоретических моделей удара и послеударных продольных колебаний стержня с экспериментальными данными. Получено решение задачи о продольных колебаниях стержня со свободными концами при наличии трения, коэффициент которого определяется по совокупности многочастотных затухающих колебаний стержня после ударного воздействия. Определены и проанализированы амплитудно-частотные зависимости перемещений и скоростей концов стержня, их связь с акустическим давлением, излучаемым торцами при разных соотношениях между массой ударника и стержня. Продемонстрирован эффект сдвига амплитудного максимума акустического давления с частоты основного тона на обертон, зависящий от параметров, определяющих период осцилляции, и отношения масс ударника и стержня.

Черницына А.А., Яновер Б.И. «Алгоритм уточнения оценки радиальной составляющей скорости цели в многоканальном доплеровском гидролокаторе» Гидроакустика, № 58, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA58.pdf (2024)

Показана возможность повышения точности оценки радиальной составляющей скорости цели в многоканальном доплеровском гидролокаторе. Выполнен синтез алгоритма уточнения оценки. Приведены близкие к потенциальным точностные характеристики оценки, полученные путем статистического моделирования при цифровой реализации алгоритма. Ключевые слова: гидролокатор, отношение правдоподобия, оценка параметров

Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Кабанов С.И., Чернова В.В., Кузнецов А.Б. «Акустико-эмиссионный контроль дефектов зоны крепления крыла самолета в условиях полета» Контроль. Диагностика, 27, № 6, с. 18-27 (2024)

Приведены результаты исследований, полученных при мониторинге конструкции самолета Ту-134А в полете. На борту самолета были установлены два четырехканальных блока микропроцессорной акустико-эмиссионной (АЭ) системы СЦАД-16.12 и две антенны, каждая из которых подключалась к одному из блоков системы. Одна из антенн состояла из четырех пьезоэлектрических преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ), а в другой антенне использовались два датчика ПАЭ и два волоконно-оптических датчика (ВОД). Сигналы с датчиков ПАЭ и ВОД поступали на вход измерительных каналов каждого блока системы, обрабатывались и в цифровом виде передавались в компьютер. Затем строились линейная локация, осуществляемая двумя датчиками ПАЭ, установленными на шпангоуте, и суммарный счет сигналов АЭ от времени, зарегистрированный в процессе взлета самолета, во время его полета и посадки.

Ляпидевский В.Ю., Чесноков А.А. «Равновесная модель слоя смешения в сдвиговом течении стратифицированной жидкости» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 3, с. 43-55 (2024)

Предложена математическая модель, описывающая формирование внутренних гидравлических прыжков и перемешивание сонаправленных потоков идеальной стратифицированной жидкости в приближении Буссинеска. Модель основана на трехслойном представлении течения с учетом вовлечения жидкости из внешних слоев в промежуточную вихревую прослойку и представляется в виде системы неоднородных законов сохранения. Скорость вовлечения задается условием равновесия в рамках более общей модели эволюции слоя смешения. Определены скорости распространения возмущений и сформулированы понятия докритического и сверхкритического течений. Показано, что модель применима для описания особенностей перемешивания и расщепления потока в глубоководных течениях. Построены решения, соответствующие обтеканию препятствия с образованием внутреннего гидравлического прыжка и области интенсивного перемешивания. Проведено сравнение результатов численного моделирования с экспериментальными данными. Показано, что они хорошо согласуются

Поленов В.С., Чигарев А.В. «Математическое исследование двухфазных зернистых сред методом сейсмоакустической эмиссии» Международный научно-технический сборник «Теоретическая и прикладная механика», № 37, с. 54-60 (2022)

Математически исследуется двухфазная зернистая среда при помощи сейсмоакустической эмиссии, возникающей в пластах двухфазных пористых коллекторов, первая фаза которого состоит из жидкости или газа, заполняющая промежутки между зернами и зернистой твердой фазы (вторая фаза). Зерна твердой фазы могут иметь любую конфигурацию. В таких средах механизм передачи усилия проявляется через контакты между зернами. В этом случае предполагается, что микро-деформации и смещения твердой фазы малы и эффекты прочности твердой фазы проявляются в тензоре фиктивных напряжений. Жидкость первой фазы будем считать сжимаемой.

Алавердян Р.Б., Чилингарян Ю.С. «Обращение волнового фронта звука на поверхности жидкого кристалла» Ученые записки Ереванского государственного университета, физико-математических наук, 58, № 3, с. 139-142 (1985)

Впервые зарегистрирован и экспериментально исследован эффект обращения волнового фронта звука на поверхности раздела нематический жидкий кристалл (НЖК)–воздух. Экспериментально установлено возрастание интенсивности обращенного звука вблизи точки термодинамического фазового перехода (НЖК–изотропная жидкость) по сравнению с областями наибольшей устойчивости фаз.

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

Чугайнова А.П. «О единственности автомодельного решения задачи Римана для продольно-крутильных волн в нелинейно-упругих стержнях» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 327, с. https://www.mathnet.ru/rus/tm4404 (2024)

Изучаются автомодельные решения задачи Римана для гиперболической системы двух уравнений, описывающей продольно-крутильные волны в нелинейно-упругих средах с отрицательным параметром нелинейности. Решения строятся из последовательности волн, состоящих из неопрокидывающихся волн разряжения и классических (по Лаксу) разрывов (ударных волн). Ключевые слова: ударные волны, единственность, задача Римана, продольно-крутильные волны

Лукьянцев Д.С., Афанасьев Н.Т., Танаев А.Б., Чудаев С.О. «Численно-аналитическое моделирование рефракции низкочастотных солнечных радиовсплесков в возмущенной короне» Математическая физика и компьютерное моделирование (до 2017 г. Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 26, № 4, с. 43-54 (2023)

Для оценки влияния солнечной короны на траекторные характеристики и пространственное ослабление низкочастотных солнечных радиовсплесков предложен аппарат численно-аналитического моделирования. Ключевой функцией аппарата является численное интегрирование системы лучевых дифференциальных уравнений, дополненной уравнениями для расчета лучевой расходимости. В качестве моделей диэлектрической проницаемости среды используются аналитические модели корональной плазмы. Для тестирования вычислений получены точные решения для простой модели. Сравнение результатов численных и аналитических расчетов показало высокую точность численного интегрирования. Предложенный аппарат моделирования использован для анализа рефракционных характеристик низкочастотных солнечных радиовсплесков в возмущенных гелиофизических условиях. Выявлены особенности распространения радиовсплесков в присутствии коронального выброса массы (КВМ). Показано, что при залимбовом расположении источника радиовсплеска, в определенном секторе начальных углов излучения происходит значительное увеличение пути распространения радиоизлучения. Такой эффект возникает вследствие волноводного механизма распространения радиоизлучения в канале, образующемся в полости КВМ. Выполнены расчеты пространственного ослабления залимбового радиовсплеска для различных параметров моделей КВМ и корональной плазмы. Присутствие в короне возмущения обедненной концентрации способствует прохождению низкочастотного радиовсплеска от залимбового источника на орбиту Земли, который может быть зарегистрирован наземными средствами наблюдений. Численно-аналитическое моделирование показало, что залимбовые низкочастотные радиовсплески полезны для диагностики солнечной короны и оценки параметров КВМ.

Лебедев М.С., Тагильцев А.А., Кулик А.В., Чудновский В.М. «Акустика кипения с недогревом на лазерном нагревательном элементе» Подводные исследования и робототехника, 37, № 1, с. 21-25 (2024)

Исследуются акустические сигналы, возникающие при кавитации, инициированной лазерным нагревом воды в окрестности торца оптоволокна, погружённого в воду. Показано, что рост и схлопывание паровой фазы в окрестности торца оптоволокна (лазерного нагревательного элемента), по которому распространяется лазерное излучение, генерируют характерные для элементарного акта вскипания акустические сигналы, которые предшествуют появлению сигналов большой амплитуды. Установлено, что сигналы большой амплитуды вызваны ударными волнами, возникающими при коллапсе основного пузырька и вторичных пузырьков – «отскоков».

Чулков Д.И. «Исследование структурных свойств стеклопластиковых материалов конструкций летательных аппаратов ультразвуковым методом» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 40-45 (2024)

Представлены результаты экспериментального исследования на образцах из стеклопластиков на основе эпоксидного и фенолоформальдегидного связующих взаимосвязи между содержанием связующего, плотностью и скоростью ультразвуковых волн, распространяющихся в направлении нормали к плоскости армирования стеклопластика. Приведены описание характера зависимостей между исследуемыми параметрами и рекомендации по разработки способов их контроля применительно к сложнопрофильным разнотолщинным изделиям из стеклопластика. Ключевые слова: неразрушающий ультразвуковой контроль, стеклопластик, содержание связующего, плотность.

Чупин В.А., Долгих Г.И., Долгих С.Г., Пивоваров А.А., Самченко А.Н., Швырев А.Н., Яковенко С.В., Ярощук И.О. «Регистрация и локализация гидроакустического источника береговым измерительным комплексом» Подводные исследования и робототехника, 37, № 1, с. 4-11 (2024)

Актуальной задачей представленного исследования является изучение особенностей трансформации акустических сигналов на границе геосфер в зоне перехода «вода–земля». Энергия сигнала движущегося гидроакустического источника излучения преобразуется в прибрежной зоне в сейсмоакустические колебания, регистрируемые береговым двухкоординатным лазерным деформографом. Пространственное положение измерительных компонент лазерного деформографа позволяет локализовать перемещение объекта в близлежащей акватории на основании исследования вариаций амплитуды регистрируемого сигнала. Описывается методика проведения эксперимента, основанная на движении излучателя с постоянными скоростью и удалением от береговой измерительной системы. В результате проведенного эксперимента получена устойчивая регистрация сейсмоакустического сигнала на всей траектории движения излучателя с уменьшением амплитуды принимаемого сигнала при его нахождении под углом, близким к 45 градусам, по отношению к компонентам лазерного деформографа. По данным анализа вариаций амплитуды зарегистрированного сигнала на разнонаправленных компонентах лазерного деформографа получены результаты пеленгации источника низкочастотного гидроакустического излучения, при этом ошибка определения направления на гидроакустический источник составила от 0.2 до 10,5%.

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.

Адзерихо И.Э., Кулак А.И., Владимирская Т.Э., Леончик Е.В., Чур С.Н., Минченя В.Т., Шилько С.В. «Эластификация артериальной стенки под действием высокоинтенсивного низкочастотного ультразвука» Доклады Национальной академии наук Беларуси "Весці Нацыянальнай акадэмiі навук Беларусi", 67, № 4, с. 287-294 (2023)

Установлено существенное повышение эластичности бедренно-подколенных сегментов артерий in vitro в результате действия кавитации, генерированной мощным низкочастотным (24–26 кГц) ультразвуком, вводимым внутрь кровеносного сосуда гибким волноводом. Эластичность сосуда оценивалась как по прогибу под действием внешней силы, так и по степени его вазодилатации внутренним давлением, создаваемым расширяющимся баллоном. Показана возможность достижения более чем двукратного снижения модуля упругости сосудистой стенки после 30 с ультразвукового воздействия интенсивностью 31 Вт/см². Установлено, что при амплитуде ультразвуковых колебаний 10 мкм имеет место повреждение сосудистой стенки в виде мелких фокусов отслоения и разрыва интимы, сопровождающееся расслоениями в медии с формированием полиморфных щелевидных полостей при увеличении амплитуды колебаний свыше 23 мкм. Ключевые слова: артериальная стенка, эластичность, ультразвук, акустическая кавитация

Злобина И.В., Бекренев Н.В., Егоров А.С., Чуриков Д.О. «Влияние электрофизических воздействий на изгибную прочность отвержденного монослоя, сформированного из препрега, армированного непрерывным углеродным волокном, путем трехмерной печати» Материаловедение, № 8, с. 30-39 (2024)

Исследовано влияние ультразвуковой и СВЧ-обработки монослоя, сформированного путем трехмерной печати из препрегов, армированных непрерывным углеродным волокном, на его прочность при трехточечном изгибе. Получены эмпирические зависимости деформация–напряжение, с высокой точностью аппроксимированные степенными функциями. Установлено, что электрофизическое воздействие как высоких, так и сверхвысоких частот способствует увеличению напряжений в образцах при их изгибе. При этом наибольшая эффективность (увеличение на 54–72%) отмечается при малых деформациях для образцов, подвергнутых воздействию СВЧ электромагнитного поля, в том числе после предварительной ультразвуковой обработки. С увеличением величины деформации эффективность данного метода снижается. Эффект воздействия ультразвука проявляется в значительно меньшей степени и составляет от 8 до 15%, причем повышается с увеличением деформации. Показано, что причиной увеличения изгибной прочности композитных препрегов является повышение равномерности структуры связующего и его плотности, а также «залечивание» макродефектов в виде несплошностей, присущих аддитивным технологиям формообразования, что способствует увеличению количества армирующих волокон, вовлеченных в процесс восприятия нагрузки.

Чэнь Б., Тимушев С.Ф. «Исследование аэроакустических характеристик распределенной силовой установки легкого самолета с коротким взлетом» Вестник Московского авиационного института, 31, № 2, с. 7-15 (2024)

Описывается расчетное исследование разницы аэроакустических характеристик между одним воздушным винтом и несколькими воздушными винтами, которые имеют одинаковую суммарную тягу и потребляемую мощность. Аэродинамическое моделирование выполняется от высокой нагрузки до низкой нагрузки на лопасть с одинаковой скоростью вращения путем изменения шага. Результаты моделирования показывают, что чем выше нагрузка на винт, тем выше уровень шума, что вытекает из теории Гутина. По сравнению с одним винтом аэроакустические характеристики нескольких винтов не являются осесимметричными. Независимо от того, высока или мала нагрузка на винт, уровень шума нескольких винтов всегда выше.