Кузнецов С.В., Саиян С.Г. «Нелинейные акустические волны в гиперупругих стержнях» Механика твердого тела, № 2, с. 210-225 (2025)

Возбуждение гармонической волны в полубесконечном несжимаемом гиперупругом одномерном стержне на основе уравнения состояния Муни–Ривлина показывает образование и аспространение фронтов ударных волн, возникающих между более быстрыми и более медленными частями первоначально гармонической волны. Наблюдаемые фронты ударных волн приводят к поглощению медленно движущихся частей более быстрыми, что ведет к затуханию кинетической и упругой энергии деформаций с соответствующим выделением тепла. Установлено, что на достаточном расстоянии от края стержня вследствие затухания механической энергии возникает акустическая черная дыра. Геометрически и физически нелинейные уравнения движения решаются явной схемой численного интегрирования Лакса–Вендроффа в сочетании с методом конечных элементов для пространственной дискретизации.

Ерофеев В.И., Лисенкова Е.Е. «Законы изменения энергии и импульса для двумерных упругих систем с движущимися объектами» Акустический журнал, 71, № 3, с. 327-338 (2025)

Рассматривается самосогласованная задача о динамическом поведении деформируемой системы, состоящей из двумерной упругой направляющей (подсистема 1) и безотрывно движущегося по ней одномерного упругого объекта (подсистема 2). Приводятся локальные и глобальные законы изменения энергии и волнового импульса в случае, когда лагранжианы контактирующих подсистем зависят от обобщенных координат и их производных не старше второго порядка по всем пространственно-временным переменным. Обсуждаются условия излучения в рассматриваемом классе систем. Проводится сравнительный анализ как дисперсионных, так и энергетических характеристик изгибных волн, распространяющихся в пластинах, описываемых двумя различными моделями. Найдены критические скорости движения постоянной нагрузки по этим пластинам. Установлена зависимость критических скоростей от коэффициента жесткости упругого основания и физико-механических свойств пластины. Продемонстрирована принципиальная возможность преобразования энергии колебаний двумерной упругой направляющей в энергию поступательного движения одномерного объекта. В качестве посредника такого преобразования выступает сила, обусловленная давлением волн, выражение для которой получено в универсальной форме через лагранжиан двумерной системы. Построена зависимость коэффициента преобразования энергии волн в энергию поступательного движения абсолютно жесткого закрепления от скорости его движения и параметров двумерной системы.

Койгеров А.С., Реут В.Р. «Высокодобротные STW-резонаторы. методы расчета и применение в автогенераторах» Акустический журнал, 71, № 3, с. 372-382 (2025)

Представлены результаты разработки высокодобротных резонаторов на сдвиговых поверхностных волнах или STW (Surface Transverse Waves). Показано, что за счет применения современных вычислительных пакетов (COMSOL Multiphysics), а также усовершенствования и развития уже известных методов расчета(модифицированная модель связанных мод), можно эффективно и быстро проводить расчет устройств на поверхностных акустических волнах. Приведены результаты сравнения теоретической и экспериментальной характеристик коэффициента передачи двухпортового STW-резонатора. Показано, что на основе оптической литографии можно изготавливать высокодобротные резонаторы на частотах 0.5–2.5 ГГц. Типовые значения ненагруженной добротности резонаторов на частоте 500 МГц составляют 27000–29000. Представлены результаты измерений двухпортового STW-резонатора в составе макета малошумящего автогенератора на частоту 500 МГц, которые показывают фазовый шум на уровне –148.7 дБн/Гц при отстройке 1 кГц и –183.5 дБн/Гц при отстройке 1 МГц от несущей частоты, а также джиттер 2.8 фс. Генераторы на STW-резонаторах с низким уровнем фазовых шумов и малым значение джиттера могут быть востребованы в таких областях, где критически необходимо обеспечить максимальный динамический диапазон цифровых трактов обработки сигналов.

Жостков Р.А., Жарков Д.А. «Чувствительность амплитуды волны рэлеевского типа на поверхности к изменению параметров неоднородной среды» Акустический журнал, 71, № 3, с. 438-448 (2025)

Рассмотрена чувствительность амплитуды вертикальной компоненты смещений поверхностной акустической волны на поверхности среды к изменению упругих параметров слоистого полупространства с плавным изменением его упругих параметров по горизонтали. Проанализированы случаи перехода волны из однослойной системы в однослойную и из многослойной в многослойную на примере пятислойной системы при независимом изменении скоростей продольных и поперечных волн в слоях. Показано, что свойства опорной среды влияют на результирующие зависимости относительной амплитуды от частоты. Чувствительность амплитуды волны к локальному изменению параметров в многослойной системе существенно изменяется в зависимости от частоты. В случае постоянного коэффициента Пуассона продемонстрирован механизм изменения амплитуды на поверхности на основе анализа профиля поверхностной волны.