Гончар А.В., Курашкин К.В., Мишакин В.В., Клюшников В.А. «Ультразвуковой датчик волноводного типа для непрерывного мониторинга коррозии при высоких температурах» Контроль. Диагностика, 29, № 2, с. 29-38 (2026)

Разработка надежного технического решения для непрерывного ультразвукового контроля толщины технологических трубопроводов и сосудов, эксплуатирующихся при температурах до 600°С, является актуальной задачей, решение которой имеет важное практическое значение для импортозамещения систем автоматизированного мониторинга коррозии на российских предприятиях нефтегазовой и химической промышленности. Описаны основные этапы создания отечественного аналога высокотемпературного датчика волноводного типа для ультразвуковой толщинометрии. Для определения толщины объектов при разных температурах разработан и программно реализован алгоритм температурной компенсации, который учитывает температурную зависимость скорости распространения ультразвуковой волны, толщину волноводов, расстояние между волноводами в месте контакта с поверхностью объекта, тепловое расширение материала волноводов и контролируемого объекта. Представлены результаты лабораторных и натурных испытаний экспериментального образца датчика, оснащенного термодатчиком контактного типа, показания которого обрабатываются одновременно с получаемыми ультразвуковыми сигналами.

Степаненко Д.А., Бунчук К.А. «Физико-математические и инженерные аспекты разработки новых типов ультразвуковых колебательных систем для применения в технике и медицине» Приборостроение-2021. Материалы 14-й Международной научно-технической конференции. Минск, 17–19 ноября 2021 года, с. 13-15 (2021)

Представлены результаты работ по исследованию и практической реализации новых типов ультразвуковых колебательных систем на основе кольцевых упругих элементов. Описаны механико-математические и компьютерные методы моделирования колебаний и методика экспериментального определения эксплуатационных характеристик кольцевых волноводов-концентраторов, обеспечивающих усиление ультразвуковых колебаний по амплитуде. Рассмотрены перспективные направления их применения в технике и медицине и преимущества по сравнению с традиционно применяемыми стержневыми концентраторами.

Ланин В.Л., Мишечек А.А. «Монтаж кристаллов в корпуса интегральных микросхем с применением ультразвуковых колебаний» Приборостроение-2021. Материалы 14-й Международной научно-технической конференции. Минск, 17–19 ноября 2021 года, с. 296-297 (2021)

Рассмотрен процесс монтажа кристаллов в корпуса интегральных схем с применением вибраций и ультразвуковых колебаний. В результате моделирования в ANSYS WorkBench получена картина распределения механических напряжений в ультразвуковой системе монтажа и в рабочей области. Получены зависимости амплитуды колебаний от частоты и определена резонансная частота УЗ технологической системы монтажа кристаллов, которая составила 94,5 кГц. При пайке с использованием УЗ колебаний наблюдается улучшение качества соединения вплоть до температуры в 225°С.

Савченко А.Л., Минченя В.Т., Роговцова А.С. «Сварка нитиноловой проволоки с ультразвуком» Приборостроение-2021. Материалы 14-й Международной научно-технической конференции. Минск, 17–19 ноября 2021 года, с. 337-339 (2021)

Представлены результаты исследования технологического процесса сварки элементов стентграфтов с использованием ультразвуковых колебаний. Ранее установлено, что введение колебаний в процесс лазерной и контактной сварки позволяет повысить качество сварного шва. Разработана конструкция ультразвукового устройства для установки на сварочный автомат. Конструкция обеспечивает закрепление, позиционирование заготовки и введение ультразвуковых колебаний в зону сварки.

Голых Р.Н., Барсуков А.Р., Маняхин И.А., Хмелёв В.Н. «Трёхмерная численная модель ультразвуковой интенсификации массообмена "газ–жидкость" на поверхности барботажных пузырьков» 52 школа-конференция "Актуальные проблемы механики" памяти Н.Ф. Морозова. Тезисы докладов конференции. Санкт-Петербург, 23–27 июня 2025 года, с. 316-317 (2025)

Рубаник В.В., Царенко Ю.В., Найзабеков А.Б., Лежнев С.Н. «Влияние ультразвуковой обработки на структуру материалов при интенсивной пластической деформации методом радиально-сдвиговой прокатки» Доклады Национальной академии наук Беларуси "Весці Нацыянальнай акадэмiі навук Беларусi", 70, № 1, с. 78-88 (2026)

На образцах меди М1 и медных сплавов марки Л63 и ЛЖМц66-4-7, полученных методом радиально-сдвиговой прокатки, установлены закономерности формирования структуры и механических свойств ультрамелкозернистой меди и ее сплавов при ультразвуковой обработке. Методом дифракции обратно рассеянных электронов определены ориентировки индивидуальных зерен, локальная текстура, а также идентифицированы фазы в исследуемых образцах. Определены локальные и общие деформации, количество рекристаллизованных и деформированных зерен, их размеры и ориентацию. Методами рентгеноструктурного анализа и сканирующей электронной микроскопии исследована структура ультрамелкозернистых материалов и их механические свойства. Установлена связь параметров ультразвукового воздействия с микроструктурой и физико-механическими свойствами ультрамелкозернистых образцов меди и латуни. Показано, что ультразвуковое воздействие на материалы после их радиально-сдвиговой прокатки при определенных амплитудах механических напряжений способствует релаксации неравновесной структуры границ зерен и снятию, таким образом, внутренних напряжений.

Голых Р.Н., Барсуков А.Р., Ильясов С.Г., Суханов Г.Т., Пышнограй Г.В., Комарова Л.Ф., Блазнов А.Н., Овчаренко А.Г. «Расчёт ультразвуковой интенсификации диффузии газа в жидкости» Южно-Сибирский научный вестник, № 6, с. 478-482 (2025)

Статья посвящена расчётному анализу ультразвуковой интенсификации диффузии газа в жидкости применительно к процессам обработки сточных вод. Актуальность работы связана с тем, что эффективность газожидкостных процессов, используемых при очистке бытовых и промышленных стоков от патогенных микроорганизмов, бактерий и нежелательных примесей, во многом определяется скоростью растворения газа и интенсивностью массообмена, которые в обычных условиях ограничены диффузионными механизмами. Авторами рассмотрено влияние ультразвуковых колебаний высокой интенсивности на процессы переноса газа в жидкости и проанализированы физические факторы, возникающие в акустическом поле, включая кавитационные явления и динамику газовых пузырьков. На основе расчёта параметров взаимодействия ультразвукового поля с газожидкостной средой получены зависимости, связывающие характеристики ультразвукового воздействия с изменением условий диффузии газа в жидкости. Показано, что ультразвук приводит к изменению структуры приграничной области у межфазной поверхности и влияет на интенсивность массообмена. Полученные расчётные результаты могут найти практическое применение для количественной оценки степени интенсификации диффузионных процессов при введении газа (в том числе озона или озоносодержащих смесей) в жидкость и для обоснования выбора режимов ультразвукового воздействия, в частности, при разработке новых технологий очистки сточных вод. Ключевые слова: ультразвук, интенсификация, системы «газ-жидкость», моделирование

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Синкин А.А., Овчаренко А.Г. «Математическое описание двумерного вращательного движения агломератов, взвешенных в газовой фазе, в перекрёстных ультразвуковых полях» Южно-Сибирский научный вестник, № 6, с. 483-486 (2025)

Предложен и исследован подход к повышению эффективности процессов в газодисперсных системах за счёт формирования акустического поля, в котором вектор колебательной скорости газа не просто меняет величину, но и меняет направление, что существенно отличает его от способа формирования поля за счет плоской монохроматической волны, в которой вектор колебательной скорости периодически меняет величину на противоположную, сохраняя направление. Предлагаемое формирование акустического поля осуществляется за счёт двух взаимно перпендикулярных акустических волн в одной плоскости. Получаемое вращающееся акустическое поле инициирует вращение агломератов и увеличение площади сечения столкновения частиц, что приводит к повышению эффективности коагуляции. В статье представлено математическое описание вращательного движения агломератов в перекрёстном ультразвуковом поле. Ключевые слова: ультразвук, вращение, коагуляция, поле, модель.

Кудряшова О.Б., Шалунов А.В., Абрамов А.Д. «Управление дисперсностью аэрозоля с помощью ультразвука» Прикладная механика и техническая физика, 67, № 1, с. 145-156 (2026)

Теоретически обоснован способ управления дисперсностью аэрозоля за счет воздействия ультразвуковыми колебаниями различной интенсивности. Показано, что в зависимости от частоты и интенсивности ультразвукового воздействия можно инициировать в газодисперсной системе процессы укрупнения либо дробления частиц. Разработана математическая модель коагуляции и дробления аэрозольных капель в ультразвуковом поле. Впервые предложен критерий коагуляции-дробления t_CF, представляющий собой отношение характерных времен этих процессов. Получено выражение для критического диаметра частиц, при котором характерные времена процессов будут одинаковы (t_CF=1)

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Синкин А.А., Овчаренко А.Г. «Численное исследование влияния двумерного перекрёстного ультразвукового поля на эффективность коагуляции частиц сложной формы» Южно-Сибирский научный вестник, № 6, с. 487-490 (2025)

Представлены результаты численного исследования влияния перекрёстного ультразвукового поля на эффективность коагуляции частиц сложной формы. Актуальность работы особенно остро стоит для дымовых частиц, которые могут иметь произвольную форму и представляют опасность для людей при пожаре. Установлено наличие критического уровня звукового давления, начиная с которого вращающееся акустическое поле принципиально оказывает влияние на площадь сечения столкновения. Критический уровень звукового давления обусловлен, что при малых уровнях звукового давления агломерат ориентируется в равновесное положение – перпендикулярно каждому из направлений воздействующих плоских ультразвуковых волн. Введено понятие относительной завихрённости акустического поля. Установлено, что с повышением относительной завихрённости критический уровень звукового давления снижается. И для относительной завихрённости 1 он составляет менее 180 дБ, а площадь сечения столкновения может быть увеличена до 2-х раз. Ключевые слова: ультразвук, вращение, коагуляция, эффективность, модель.

Степаненко Д.А., Киндрук А.Н. «Моделирование вынужденных колебаний концентраторов ультразвука на основе кольцевых упругих элементов» Наука и техника, 24, № 3, с. 234-245 (2025)

Рассмотрена методика моделирования вынужденных колебаний концентраторов ультразвука на основе кольцевых упругих элементов и составных колебательных систем на их основе. В основу моделирования положено решение неоднородного дифференциального уравнения вынужденных колебаний путем разложения в ряд по собственным функциям соответствующей однородной задачи. В результате получены выражения для коэффициента усиления колебаний по амплитуде и входного механического импеданса, позволяющие исследовать влияние конструктивных параметров на основные эксплуатационные характеристики колебательных систем, содержащих кольцевые концентраторы. Корректность полученных численных результатов подтверждается их сравнением с результатами моделирования с помощью метода конечных элементов. Показано, что составная колебательная система, состоящая из последовательно соединенных стержневого волновода и кольцевого концентратора, обеспечивает усиление колебаний по амплитуде при условии, что частоты антирезонанса элементов системы имеют близкие значения. Установлено, что коэффициент усиления составной колебательной системы может быть повышен за счет увеличения площади поперечного сечения стержневого волновода и/или волнового сопротивления его материала, а также за счет оптимального выбора величины рассогласования между частотами антирезонанса элементов системы. Также дается объяснение механизма усиления колебаний однородным кольцевым концентратором, основанное на анализе взаимодействия множества мод колебаний, возбуждаемых в концентраторе при его работе в околорезонансном режиме.