Евдокимов А.А., Варелджан М.В., Еремин А.А. «Рассеяние фундаментальных нормальных мод на локализованных изменениях толщины в многослойных изотропных волноводах» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 41 (2024)

Обсуждаются результаты компьютерного моделирования рассеяния фундаментальных бегущих упругих волн на единичном локализованном изменении толщины (модель точечной коррозии) в двухслойных алюминиево-стальных материалах, широко используемых в автомобильной промышленности и в строительстве. Реализованная вычислительная схема является обобщением на случай многослойного изотропного волновода подхода, сочетающего конечно-элементные расчеты для ограниченной области, содержащей дефект, с последующей постобработкой результатов на основе соотношений обобщенной ортогональности для нормальных мод, позволяющей выделить вклад каждой нормальной моды в рассеянное дефектом волновое поле (L. Moreau, M. Castaings, Ultrasonics 48 (2008) 357-366). На ее основе исследуется влияние типа набегающей волны, геометрических характеристик дефекта и толщины каждого из слоев на особенности взаимодействия бегущих волн с дефектами рассматриваемого типа. Показано, что для глубоких дефектов с плоским дном вблизи их резонансных частот (почти вещественных комплексных спектральных точек краевой задачи для открытого волновода с препятствием) (E. Glushkov, et. al., J. Sound Vib. 358 (2015) 142-151) наблюдаются значительные изменения в направленности рассеянного волнового поля, определяемые видом соответствующих собственных форм колебаний. Указанный эффект может быть использован, например, для уточнения результатов оценки геометрических характеристик повреждений с использованием распределенной сети пьезодатчиков в рамках ультразвуковой системы мониторинга состояния конструкций, использующей бегущие упругие волны в качестве физической основы.

Егерев С.В. «Акустические проекты в формате citizen science. Новые тенденции» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 4 (2024)

Наука граждан (англ. citizen science, CS) – организационная форма научных исследований с привлечением учеными-профессионалами добровольцев-любителей (неспециалистов), поставляющих, обрабатывающих или интерпретирующих массивы данных. Участие широкой общественности в децентрализованных или распределенных исследовательских проектах становится все более распространенным. Дается сравнительный анализ организационных характеристик, а также технических средств наиболее известных акустических CS проектов: SONYC, Noise Maps (шумометрия в городских условиях); eBird (мониторинг пения птиц); Bat Detective (звуколокация у летучих мышей); Whale FM, Project CETI (коммуникация морских млекопитающих) и других. Быстрое развитие CS проектов cвязано с всё возрастающей ролью информационно-коммуникационных технологий. Так, CS проекты с “акустическим содержанием” часто пересекаются с проектами кооперативного зондирования. В свою очередь, эти проекты предполагают использование добровольцами смартфонов и других технических средств для регистрации и обработки акустических сигналов. Приводится обзор программной оснащенности проектов, в частности, анализируются образцы соответствующего мобильного программного обеспечения: SPLnFFT, Decibel X, Noise Hunter, Sound Meter, Noise Meter и других. Показано современное место акустических CS проектов среди распределенных проектов в других направлениях, дается прогноз распространения практики добровольческих исследований в современных условиях.

Егорова М.А., Акимов А.Г. «Частотные эффекты стимул специфической адаптации нейронов первичной слуховой коры бодрствующей мыши (Mus musculus) к последовательностям звуковых импульсов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 54 (2024)

Выполнено нейрофизиологическое исследование частотных эффектов стимул-специфической адаптации нейронов первичной слуховой коры бодрствующих домовых мышей. На фоне адаптации к последовательности из четырех идентичных тональных сигналов, имитирующих временную структуру серий криков дискомфорта мышат, взрослым самкам предъявляли пятый стимул, отличающийся от первых четырех только по частоте. Это приводило к освобождению от адаптации в ответах нейронов на пятый стимул, т.е. величина ответа на пятый стимул превышала ответы на второй – четвертый стимулы.

Хорунжий Г.Д., Егорова М.А. «Оценка слуховой чувствительности крыс со сниженной экспрессией гена дофаминового транспортера» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 54-55 (2024)

Фактором развития таких тяжелых патологий центральной нервной системы, как болезнь Паркинсона и синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), являются нарушения функций дофаминергической системы. Известно, что развитие болезни Паркинсона у человека затрагивает также процессы сенсорного восприятия, включая слуховое (Василенко и др., 2010; Jafari et al., 2020). Таким образом, актуальным направлением медико-биологических исследований остается поиск изменений слуховой чувствительности, отражающих раннее развитие нарушений дофаминергической системы, в том числе, у трансгенных животных, выступающих в качестве экспериментальных моделей таких патологий. В данной работе методом регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов (КСВП) выполнена сравнительная оценка характеристик слуха крыс линий Wistar и трансгенной линии DAT-KO со сниженной экспрессией гена Slc6a3, кодирующего транспортер обратного захвата дофамина (DAT). КСВП, зарегистрированные у крыс обеих линий, состояли из 5 волн (пиков) со средним латентным периодом 3 мс (первый пик) – 7 мс (пятый пик). Полученные данные продемонстрировали сходство амплитудных параметров КСВП (соотношение амплитуд волн I–V) крыс линии Wistar и полученной на ее основе линии DAT-KO. С учетом сведений о возрастании латентных периодов волн КСВП у пациентов, страдающих болезнью Паркинсона (Ampar et al., 2020; Jafari et al., 2020), более информативным в отношении поиска коррелят нарушений дофаминергической системы в активности слуховых центров мозга может оказаться анализ временных характеристик КСВП.

Елисеев А.В., Кузнецов Н.К., Миронов А.С. «Упругие связи в формировании структуры и динамики механических систем в условиях вибрационных нагружений силовой природы» Труды Московского авиационного института, № 4(137), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=181873 (2024)

Развивается методология учета дополнительных кинематических связей в задачах оценки, коррекции и формирования динамических состояний исполнительных органов технологических и транспортных машин, работающих в условиях интенсивных нагружений. Цель исследования заключается разработке семейства математических моделей в виде механических колебательных систем, в которых варьирование жесткости упругих элементов позволяло бы формировать множество динамических состояний. В качестве расчетных схем вибрационных взаимодействий элементов технических объектов используются механические колебательные системы, образованные твердыми телами, взаимодействующими с учетом упругих связей. Ставится задача разработки математических моделей механических колебательных систем, допускающих преобразования в виде сочленений, представляющих собой предельный переход значений жесткостей упругих элементов к бесконечности, с целью определения оптимальных структурных и динамических особенностей технических объектов. Используются методы теоретической механики, дифференциальных уравнений, теории колебания, интегральных уравнений и методология структурного математического моделирования, основанная на сопоставлении механическим колебательным системам эквивалентных в динамическом отношении структурных схем система автоматического управления. Разработан подход к учету последовательных сочленений в относительных поступательных и вращательных формах движений. Доказана теорема о независимости результата сочленений от очередности последовательного применения частичных сочленений в формах поступательных и вращательных относительных движений. Показано, что сочленения, рассматриваемые как процесс увеличения жесткости взаимодействия двух твердых тел, проявляются неограниченным ростом одиночных собственных частот и частот динамического гашения колебаний соответствующих координат системы. Разрабатываемая методология построения математических моделей, в частности, ориентирована на конструктивно-технические решения в области виброиспытательного оборудования для оценки и формирования динамических состояний лонжеронов лопастей вертолетов.

Гусева Е.К., Голубев В.И., Епифанов В.П., Петров И.Б. «Изучение реологических моделей льда на основе численного моделирования низкоскоростного удара шаровым индентором» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 6, с. 181-194 (2024)

Разработана методика выбора подходящей модели льда и ее параметров методами численного моделирования. Исследуется процесс низкоскоростного столкновения шарового индентора с ледяной пластиной, проводится сравнение результатов численных расчетов с результатами лабораторного эксперимента. Рассмотрены известные реологические модели упругопластичности с критериями текучести Мизеса и Мизеса–Шлейхера, а также модель упругости с упругопластическим включением постоянного размера. В качестве определяющей системы уравнений используется система уравнений изотропной линейной теории упругости, которая решается сеточно-характеристическим методом. Исследуется влияние параметров моделей на рассчитанные мгновенные значения скорости и координаты шара. Формулируются критерии выбора характеристик моделей, строятся аппроксимации зависимостей этих критериев от различных параметров

Володина Н.А., Ерастов А.В., Забусов П.В., Кирюхина М.Н., Панов К.Н., Титова В.Б., Ширшова М.О. «Особенности инициирования и распространения детонации в цилиндрическом заряде из ТАТБ» Физика горения и взрыва, 60, № 5, с. 98-106 (2024)

Рентгенографическим методом исследован процесс распространения детонации в полукольцевых зарядах из пластифицированного ТАТБ со стальной оболочкой внутри при инициировании нормальной детонации по линии на наружной поверхности заряда. В экспериментах определена форма фронта детонационной волны рентгенографическим методом в разные моменты времени. В опытах зафиксировано влияние на форму детонационного фронта слоя из пластического взрывчатого вещества на основе гексогена, расположенного на поверхности основного заряда и имеющего скорость детонации на

Ереза А.Г., Микеладзе В.Г., Мунин А.Г., Столяров Е.П., Филиппова Р.Д., Шлягун А.Н. «Снижение уровня фонового шума в рабочей части аэродинамической трубы при трансзвуковых скоростях потока» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 21, № 2, с. 10-19 (1990)

Представлены результаты экспериментальных исследований фонового шума в рабочей части аэродинамической трубы с перфорированными стенками. Определены основные источники этого шума при трансзвуковых скоростях потока, показаны пути снижения уровня фонового шума и эффективность использованных для этой цели способов.

Евдокимов А.А., Варелджан М.В., Еремин А.А. «Рассеяние фундаментальных нормальных мод на локализованных изменениях толщины в многослойных изотропных волноводах» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 41 (2024)

Обсуждаются результаты компьютерного моделирования рассеяния фундаментальных бегущих упругих волн на единичном локализованном изменении толщины (модель точечной коррозии) в двухслойных алюминиево-стальных материалах, широко используемых в автомобильной промышленности и в строительстве. Реализованная вычислительная схема является обобщением на случай многослойного изотропного волновода подхода, сочетающего конечно-элементные расчеты для ограниченной области, содержащей дефект, с последующей постобработкой результатов на основе соотношений обобщенной ортогональности для нормальных мод, позволяющей выделить вклад каждой нормальной моды в рассеянное дефектом волновое поле (L. Moreau, M. Castaings, Ultrasonics 48 (2008) 357-366). На ее основе исследуется влияние типа набегающей волны, геометрических характеристик дефекта и толщины каждого из слоев на особенности взаимодействия бегущих волн с дефектами рассматриваемого типа. Показано, что для глубоких дефектов с плоским дном вблизи их резонансных частот (почти вещественных комплексных спектральных точек краевой задачи для открытого волновода с препятствием) (E. Glushkov, et. al., J. Sound Vib. 358 (2015) 142-151) наблюдаются значительные изменения в направленности рассеянного волнового поля, определяемые видом соответствующих собственных форм колебаний. Указанный эффект может быть использован, например, для уточнения результатов оценки геометрических характеристик повреждений с использованием распределенной сети пьезодатчиков в рамках ультразвуковой системы мониторинга состояния конструкций, использующей бегущие упругие волны в качестве физической основы.

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Еремин А.А. «Использование эффекта расталкивания мод для резонансной ультразвуковой диагностики слоистых материалов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 82-83 (2024)

В настоящее время в ультразвуковой (УЗ) диагностике бегущими волнами в качестве главного диагностического признака изменения (деградации) упругих свойств слоистых материалов или прочности межслойных соединений используется информация о дисперсионных свойствах бегущих волн. Действительно, при варьировании входных параметров вид теоретических дисперсионных кривых заметно меняется. Однако, из-за существенного различия реальной возбудимости различных мод, скалограммы суммарного волнового поля не показывают заметных изменений амплитудно-частотных характеристик при вариации свойств внутренних слоев. Они отличаются только разрывами, появляющимися в темных полосах, указывающих в скалограммах на основные поверхностные волны. Эти разрывы появляются в узких частотных диапазонах, в которых групповая скорость соответствующих бегущих волн резко падает. На этих частотах их амплитуды могут демонстрировать резкий рост, который проявляется в частотном спектре в виде резонансных пиков. Такие пики хорошо регистрируется при бесконтактных измерениях поверхностных волн средствами лазерной виброметрии, воздушно-связными УЗ преобразователями и т.п. Появление множественных резонансных пиков связано с характерными изгибами соседних дисперсионных кривых, возникающими при проявлении эффекта расталкивания мод. Расчеты и измерения показывают чувствительность зоны расталкивания, а как следствие и положения резонансных пиков в частотном спектре, от упругих свойств как самих слоистых материалов, так и прочности тонких соединительных (например, клеевых) прослоек, что делает этот эффект перспективным диагностическим признаком.

Герасимов Г.В., Михеева Е.Ю., Дракон А.В., Еремин А.В. «О режимах распространения волны саморазложения ацетилена в ударно-нагретых потоках в трубах малых диаметров» Теплофизика высоких температур, 62, № 2, с. 287-296 (2024)

Получены экспериментальные данные о динамике распространения ударной волны в ацетилене и ацетиленокислородных смесях, разбавленных аргоном, в трубе квадратного сечения 27×27 мм². Показано, что энерговыделение при саморазложении ацетилена в определенных условиях может приводить к пульсирующему ускорению фронта ударной волны, однако не формирует устойчивой детонации. В то же время, в стехиометрических ацетиленокислородных смесях формируется детонационная волна, параметры которой хорошо согласуются с расчетными параметрами Чепмена–Жуге. Кинетическое моделирование процесса саморазложения ацетилена и роста конденсированных частиц указало на несовершенство существующих механизмов пиролиза ацетилена и необходимость учета дополнительных каналов полимеризации углеводородных соединений, определяемых его уникальными свойствами.

Герасимов Г.В., Михеева Е.Ю., Дракон А.В., Еремин А.В. «О режимах распространения волны саморазложения ацетилена в ударно-нагретых потоках в трубах малых диаметров» Теплофизика высоких температур, 62, № 4, с. 287-296 (2024)

Получены экспериментальные данные о динамике распространения ударной волны в ацетилене и ацетиленокислородных смесях, разбавленных аргоном, в трубе квадратного сечения 27×27 мм². Показано, что энерговыделение при саморазложении ацетилена в определенных условиях может приводить к пульсирующему ускорению фронта ударной волны, однако не формирует устойчивой детонации. В то же время, в стехиометрических ацетиленокислородных смесях формируется детонационная волна, параметры которой хорошо согласуются с расчетными параметрами Чепмена–Жуге. Кинетическое моделирование процесса саморазложения ацетилена и роста конденсированных частиц указало на несовершенство существующих механизмов пиролиза ацетилена и необходимость учета дополнительных каналов полимеризации углеводородных соединений, определяемых его уникальными свойствами.

Черданцев А.В., Квон А.З., Гаврилов Н.В., Ерманюк Е.В. «Захват воздуха при наклонном высокоскоростном ударе мелкой твердой сферы по поверхности жидкости» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 6, с. 113-124 (2024)

Представлены результаты исследования косого удара тяжелых твердых шариков диаметром 6 мм о невозмущенную поверхность воды с использованием метода высокоскоростной визуализации. Проведено сравнение динамики взаимодействия тела с жидкостью в случаях рикошета и погружения шарика. Установлено, что при ударах с погружением за счет столкновения краев "короны", генерируемой на границах каверны, и формирования струи, пробивающей дно каверны и увлекающей пузырьки воздуха, наблюдается интенсивный захват пузырьков воздуха в следе за телом. Изучено влияние плотности материала шариков, а также скорости и угла удара на сценарий взаимодействия шарика с жидкостью. Результаты сравнения с проведенными ранее экспериментами показывают, что уменьшение размера шарика приводит к уменьшению критического угла, а увеличение скорости удара – к его увеличению. Такое поведение не объясняется в рамках теоретических подходов, развитых ранее для случаев ударов крупных сфер, поскольку эти подходы не учитывают динамику струи жидкости, генерируемой перед телом, а также смену схемы обтекания в целом

Косинов А.Д., Семенов Н.В., Питеримова М.В., Яцких А.А., Ермолаев Ю.Г., Смородский Б.В., Шмакова А.В. «Особенности развития волнового поезда в продольном возмущении сверхзвукового пограничного слоя» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 4, с. 63-82 (2024)

С использованием результатов экспериментов получены пространственно-временные распределения амплитуды контролируемых пульсаций и их частотно-волновые характеристики при слабонелинейном развитии волнового поезда в области стационарного следа внутри пограничного слоя плоской пластины при числе Маха M=2. Продольное стационарное возмущение порождалось парой боковых слабых ударных волн. Контролируемые возмущения генерировались в поток локальным высокочастотным тлеющим разрядом, расположенным внутри модели. Анализ развития контролируемых возмущений проводился на основе линейной теории гидродинамической устойчивости. Выявлены типичные резонансные триплеты волн. Обнаружено, что неоднородность течения подавляет механизмы взаимодействия контролируемых возмущений

Афанасьев Л.В., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Семёнов Н.В., Шмакова А.В., Яцких А.А. «Экспериментальное исследование влияния слабых ударных волн на ламинарно-турбулентный переход в пограничном слое стреловидного крыла при числе Маха 2,5» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 19, № 4, с. 41-54 (2024)

Рассматриваются экспериментальные результаты по воздействию слабых ударных волн на ламинарно-турбулентный переход в сверхзвуковом пограничном слое трехмерного крыла с углом стреловидности передней кромки 45° при числе Маха 2,5. Двумерная неровность поверхности размером 150×7×0,155 мм, установленная на боковой стенке рабочей части аэродинамической трубы Т-325 ИТПМ СО РАН, создавала пару слабых ударных волн в набегающем потоке. Измерения выполнены термоанемометром постоянного сопротивления. Результаты экспериментов показывают, что слабые ударные волны оказывают влияние на ламинарно-турбулентный переход в сверхзвуковом пограничном слое трехмерного крыла и приводят к ранней турбулизации сдвигового течения. Наиболее сильное воздействие на переход к турбулентности в сверхзвуковом пространственном пограничном слое производит ударная волна, образованная обтеканием уступа от заднего края двумерной неровности. Вторая волна практически не влияет на положение перехода. В экспериментах также наблюдается влияние поперечного течения на стационарные вихри, вызванные взаимодействием слабых ударных волн с передней кромкой стреловидного крыла.

Афанасьев Л.В., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Семенов Н.В., Яцких А.А. «Воздействие слабых ударных волн на течение в пограничном слое стреловидной пластины при изменении угла скольжения при М=2.5» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 55, № 4, с. 13-20 (2024)

Представлены экспериментальные данные по исследованию воздействия слабых ударных волн (УВ) на течение в пограничном слое стреловидной пластины при числе Маха М=2.5. Угол стреловидности по передней кромке изменялся от 35 до 62° в процессе эксперимента. Возмущение в набегающий поток вводилось с помощью генератора слабых УВ, установленного на стенке рабочей части аэродинамической трубы. Измерения выполнены термоанемометром постоянного сопротивления в области продольных возмущений, порождаемых слабой ударной волной при взаимодействии с течением в окрестности передней кромки модели. Получено, что при изменении угла стреловидности по передней кромке от 35 до 42° наблюдается снижение интенсивности воздействия слабых УВ на течение в пограничном слое. При дальнейшем увеличении угла стреловидности передней кромки обнаружено отсутствие влияния слабых УВ на течение в сверхзвуковом пограничном слое стреловидной пластины по причине его ранней турбулизации.

Ермоленко О.А., Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Выявление диагностических признаков остеопороза по характеристикам бегущих волн» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 59-60 (2024)

Ультразвуковые бегущие волны чувствительны к механическим и геометрическим свойствам костей, что теоретически позволяет использовать их для диагностики остеопороза. Однако верхний слой мягких тканей создает трудности в извлечении полезной информации о состоянии ослабленных слоев кости из регистрируемых на поверхности сигналов. Для выявления скрытых диагностических признаков используют математическое и компьютерное моделирование волновых процессов в многослойных образцах, имитирующих волноводные свойства трубчатых костей. В работе рассматривается полуаналитическая модель, основанная на явном представлении бегущих волн через контурные интегралы обратного преобразования Фурье матрицы Грина исследуемых волноводов. Асимптотика бегущих волн выводится из интегральных представлений с помощью теории вычетов. Проведенный анализ показал, что амплитуда функции Грина костной структуры, а, следовательно, и точки дисперсионных кривых, извлеченные из измеренных данных методом матричных пучков, практически нечувствительны к изменениям, происходящих во внутренних слоях. Поэтому здесь плохо работает традиционный подход к решению обратной задачи определения геометрических и упругих параметров волновода по данным поверхностных измерений, который базируется на минимизации невязки между экспериментальными и теоретическими дисперсионными кривыми бегущих волн. Взамен предлагается новая форма целевой функции в виде суммы значений обратных элементов матрицы Грина в экспериментальных точках дисперсионных кривых. Это позволило оценить толщину и упругие свойства внутренних слоев, получив их стабильные значения для различных образцов. Еще одним перспективным диагностическим признаком является распределение частот резонансного отклика, которое проявляется в спектре измеренных данных в виде хорошо регистрируемых пиков. Численные эксперименты показали монотонное уменьшение резонансных частот по мере ослабления внутреннего слоя.

Аносов А.А., Грановский Н.В., Ерофеев А.В., Мансфельд А.Д., Беляев Р.В., Казанский А.С. «Проверка соотношений, полученных в радиоастрономии, при корреляционном приеме теплового акустического излучения» Акустический журнал, 70, № 6, с. 807-814 (2024)

Осуществлен корреляционный прием теплового акустического излучения парой датчиков. В эксперименте использовали приемники с разной полосой пропускания, меняли размер нагретых источников и расстояние от источников до приемников, а также сдвигали источники в поперечном направлении перпендикулярно акустической оси системы. Для каждого случая с помощью соотношений, используемых в радиоастрономии, были рассчитаны корреляционные функции теплового акустического излучения. Показано, что полученные в экспериментах и рассчитанные кросскорреляционные функции близки с учетом погрешности измерений.

Ерофеев А.В., Острейко О.В., Шаракшанэ А.С., Грановский Н.В., Спирин Д.В., Мансфельд А.Д., Аносов А.А. «Исследование возможности контроля локальной гипертермии лазерного нагрева на фантоме ткани головного мозга человека методами пассивной акустической термометрии и инфракрасной термографии» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 57 (2024)

Проведены эксперименты с локальным лазерным нагревом модельных объектов на основе фантома ткани головного мозга человека. Локальная гипертермия позволяет достигать циторедукции опухолевой ткани. При этой медицинской процедуре важно точно локализовать область нагрева, а также контролировать размеры и температуру нагреваемой опухолевой ткани. Локальный нагрев проводился хирургическим лазером (IPG Photonics, Фрязино) на длинах волн 0.97 и 1.56 мкм с мощностью 2 Вт. Были получены данные о закономерностях распределения температуры в фантоме ткани головного мозга человека в зависимости от времени и локализации его нагрева. Результаты обработки данных, полученных при совместном использования методов пассивной акустической термометрии (ПАТ) и инфракрасной термографии (ИКТ) для объективного контроля глубинной и поверхностной температур фантома ткани головного мозга человека хорошо согласуются, что позволяет точнее определять параметры ослабления теплового воздействия локального нагрева на клетки опухоли головного мозга человека. С помощью ИК-термометрии определили, как меняются во времени размеры областей циторедукции, в которых температура превышает 45 и 60°С. Также было показано, что при глубине источника нагрева 2 см ПАТ сразу регистрирует увеличение глубинной температуры, в то время как ИКТ показывает начало нагрева только через 1.5 минуты после включения источника (видимо, через время достижения тепла до поверхности фантома). Таким образом, совместное использование ПАТ и ИКТ дает возможность более эффективно оценивать тепловое состояние тканей головного мозга человека.

Грановский Н.В., Аносов А.А., Ерофеев А.В., Мансфельд А.Д., Беляев Р.В., Санин А.Г. «Экспериментальная проверка основных соотношений при корреляционном приеме теплового акустического излучения» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 57-58 (2024)

Ранее был предложен и рассмотрен способ восстановления распределения температуры при корреляционном приеме, что позволяет существенно повысить пространственное разрешение метода. Для этого было предложено складывать с определенными весами кросскорреляционные функции, полученные с помощью линейной решетки датчиков. В настоящей статье осуществлен корреляционный прием теплового акустического излучения парой датчиков с целью исследования и анализа возможности использовать результаты, полученные в радиоастрономии, в задачах акустотермометрии. Для получения экспериментальных значений корреляционного измерения теплового акустического излучения использована пара приемников. В ходе эксперимента изменялись такие параметры как размер нагретых источников, расстояние от источника до датчиков, а также нагретый источник сдвигался перпендикулярно акустической оси системы. Так же были рассчитаны кросскорреляционные функции теплового акустического излучения. Сравнение экспериментальных и расчетных значений параметров кросс – корреляционных функций показывает их сходство с учетом погрешности измерений.

Ерофеев В.И., Павлов И.С. «Неупругое взаимодействие и расщепление солитонов деформации, распространяющихся в стержне, изготовленном из ауксетического материала» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 29 (2024)

Проведенное численное исследование встречного и попутного взаимодействия сильно нелинейных солитоноподобных “дозвуковых” и “сверхзвуковых” волн в стержне, изготовленном из ауксетического метаматериала, показало, что в зависимости от значений параметров микроструктуры система может обладать как “жесткой”, так и “мягкой” нелинейностью. В системе с “мягкой” нелинейностью могут существовать “дозвуковые” солитоноподобные волны, которые устойчиво распространяются, начиная с некоторой скорости. “Дозвуковые” солитоны взаимодействуют неупруго, при этом наблюдается их взаимное ускорение, то есть отрицательный сдвиг фазы. В системе с “жесткой” нелинейностью реализуются “сверхзвуковые” солитоноподобные волны, которые также неупруго взаимодействуют, однако сценарий взаимодействия зависит от относительной скорости столкновения. При малой скорости столкновения происходит обменное взаимодействие. При попутном столкновении со сверхзвуковой скоростью могут образоваться один или два пакета квазигармонических волн, распространяющихся в противоположные стороны. Если скорость столкновения превосходит в несколько раз скорость звука, то при встречном и попутном взаимодействиях наблюдается расщепление солитона на ряд вторичных солитонов с образованием пакетов квазигармонических волн.

Григорьев Ю.Н., Ершов И.В. «Эволюция акустических возмущений в химически реагирующей газовой смеси CO₂/CO/O» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 903-914 (2024)

На основе полной системы уравнений акустики исследована эволюция акустических возмущений в высокотемпературной реагирующей смеси углекислого и угарного газов и кислорода CO₂/CO/O в реакции диссоциации – рекомбинации, а также в неравновесных эндотермической реакции диссоциации CO₂ и экзотермической реакции дожигания угарного газа в кислороде. Использовалась реалистичная однотемпературная модель Аррениуса химической кинетики. В качестве стационарных условий среды принимались значения термодинамических параметров на траектории гиперзвукового полета в атмосфере Марса. Для реакции диссоциации – рекомбинации с отрицательным тепловым эффектом вблизи химического равновесия в асимптотическом высокочастотном пределе показано затухание акустических возмущений. В тех же условиях на фоне неравновесной экзотермической реакции имеет место усиление, а на фоне неравновесной эндотермической реакции – затухание акустических колебаний. Ключевые слова: акустические возмущения, неравновесные химические реакции, усиление (ослабление) высокочастотных колебаний, влияние знака теплового эффекта реакции

Есипов И.Б. «Новые методы акустического зондирования неоднородной морской среды на принципах нелинейной акустики» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 3 (2024)

Приводятся сведения о дальнем распространении акустического сигнала параметрической антенны на дистанциях до 1000 км. Обсуждается выбор оптимальных характеристик параметрической антенны, при которых достигается максимальная эффективность преобразования излучения высокочастотной накачки в низкочастотный сигнал. Приводятся данные эксперимента об особенностях распространения широкополосного сигнала параметрической антенны в мелководном морском волноводе. Показано, что частотная дисперсия скорости распространения звука в морском волноводе приводит к компрессии широкополосного одномодового сигнала. Такая компрессия приводит к росту эффективности зондирования морской среды на протяженных трассах. Обсуждается возможность ветвистого распространения направленного акустического излучения в неоднородной среде. Показано, что роль нелинейных методов в акустике возрастает при дальнем распространении низкочастотных сигналов.

Квашенникова А.В., Юлдашев П.В., Есипов И.Б., Хохлова В.А. «Особенности нелинейной генерации и распространения волны разностной частоты в неоднородном мелководном акустическом волноводе» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 76 (2024)

Исследован процесс генерации и распространения акустической волны разностной частоты, генерируемой при нелинейном взаимодействии интенсивных высокочастотных волн накачки в мелководном акустическом волноводе с неоднородной по глубине скоростью звука. Задача решена численно в трехмерной постановке для квазилинейного и ударноволнового режимов работы подводного параметрического высокочастотного излучателя двухчастотной накачки с частотами 135–145 кГц и 150 кГц. Разработанная авторами ранее трехмерная численная модель решения параболического уравнения Хохлова–Заболотской–Кузнецова в спектральном представлении в свободном поле, позволяющая описывать режимы образования фронтов в профиле нелинейной волны, обобщается на случай неоднородной среды и учитывает наличие отражений от дна и поверхности, что приводит к большей локализации и дальности распространения низкочастотного излучения. Получены результаты для полей волн накачки и волны разностной частоты для различных моделей: изоскоростной волновод глубиной 2 м с мягкими границами и излучателем, расположенным на расстоянии 50 см от дна; свободное пространство с симметричным параболическим профилем скорости звука; полупространство с мягким дном и волновод с мягкими границами с полупараболическим профилем скорости звука, соответствующим данным экспериментов с подводным излучателем, расположенным ближе ко дну. Проанализированы отличия в структуре поля в квазилинейном и ударноволновом режимах работы излучателя.

Квашенникова А.В., Сергеева М.С., Юлдашев П.В., Есипов И.Б., Хохлова В.А. «Особенности демодуляции импульсных акустических сигналов в сильно нелинейных режимах распространения» Акустический журнал, 70, № 5, с. 651-662 (2024)

Рассмотрена одномерная нелинейная задача о параметрической генерации низкочастотного излучения в случае импульсного высокочастотного начального возбуждения, способного образовать ударные фронты в профиле волны. Развит численный алгоритм решения уравнения Бюргерса во временном представлении с использованием удароулавливающей схемы типа Годунова. Рассмотрены примеры распространения модельных частотно-модулированных сигналов с различной формой огибающей при различном соотношении нелинейных и диссипативных эффектов, ограничивающих длину взаимодействия волн накачки. Приводятся примеры эволюции профилей и спектров сигналов при самодемодуляции высокочастотного сигнала накачки, которая проявляется на меньших расстояниях при сильном проявлении нелинейных эффектов за счет дополнительного затухания энергии волны на образующихся ударных фронтах. Показано, что эффективность генерации низкочастотного излучения в ударноволновых режимах увеличивается.

Ефимов Д.Ю. «Рассеяние звуковых волн неоднородной упругой цилиндрической оболочкой конечной длины в полупространстве» Прикладная математика и механика, 88, № 2, с. 299-312 (2024)

Получено аналитическое решение задачи дифракции плоской акустической волны на радиально-неоднородной толстостенной упругой цилиндрической оболочке конечной длины. Цилиндрическая оболочка находится в акустическом полупространстве, заполненном идеальной жидкостью. Граница полупространства является акустически жесткой или акустически мягкой поверхностью. Представлены результаты расчетов акустического поля в дальней зоне.

Ефимов Д.Ю. «Дифракция цилиндрических звуковых волн упругим цилиндром конечной длины с неоднородным покрытием» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 38 (2024)

В настоящее время известно большое количество работ, посвященных дифракции звука на бесконечных идеальных и упругих цилиндрах. Очевидно, что рассеиватель, имеющий форму конечного кругового цилиндра, представляет значительный интерес как самостоятельный объект, так и в качестве эталонного тела. Дифракционные задачи для конечных цилиндрических тел изучены в гораздо меньшей степени. Изучение звукоотражающих свойств цилиндрических тел представляет как самостоятельный интерес, так и служит необходимой ступенью для создания покрытий с программируемыми звукоотражающими характеристиками объектов. Обеспечить требуемые звукоотражающие свойства тел можно с помощью непрерывно-неоднородных упругих покрытий, если подобрать соответствующие законы неоднородности для механических параметров покрытия. В настоящей работе получено аналитическое решение задачи дифракции цилиндрических звуковых волн, излучаемых бесконечно длинным линейным источником, на однородном изотропном упругом цилиндре конечной длины с покрытием в виде изотропной упругой оболочки с непрерывно изменяющимися по толщине физико-механическими характеристиками. Решение основано на использовании интегрального уравнения Гельмгольца–Кирхгофа, справедливого при распространении малых возмущений в рамках линеаризованной модели безвихревого течения идеальной сжимаемой жидкости. Волновые процессы в однородном упругом цилиндре и неоднородном упругом покрытии описываются уравнениями линейной теории упругости. Проведены численные расчеты частотных распределений амплитуды рассеянного акустического поля. Показано, что неоднородное покрытие позволяет эффективно изменять характеристики рассеяния цилиндрического тела.

Ефимцов Б.М. «Влияние динамической жесткости ребер на колебания подкрепленной пластины» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 19, № 5, с. 147-154 (1988)

На основе теоретического анализа изучаются основные тенденции и закономерности в собственных колебаниях тонких пластин, связанные с влиянием упругоинерционных свойств подкрепляющих ребер. Формулируются условия, при которых низшая собственная частота подкрепленной пластины превышает первую частоту собственных колебаний ее свободно опертого изолированного пролета, а расстояние между узловыми линиями соответствующей формы колебаний не превышает шага подкрепляющих ребер.