Рухман А.А., Задорожный В.С., Рухман Е.П. «Перспективы развития ультразвуковой аппаратуры на магнитострикционных преобразователях» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1120-1125 (2026)

Выполнен обзор существующей и применяемой более 65лет ультразвуковой аппаратуры (УЗА) на магнитострикционных преобразователях (ПМС). Одна из особенностей ПМС заключается в их большой массивности, а, значит, в существенной реактивной энергии, запасаемой в резонансном режиме. При изменении акустической нагрузки ПМС переходит из режима вынужденных колебаний (двигательного) в режим свободных колебаний, сопровождающийся генерацией ЭДС в питающей цепи (генераторный); поэтому ультразвуковой генератор (УЗГ) должен обеспечивать рекуперацию энергии, генерируемой ПМС, и иметь встроенную защиту выходных каскадов от перенапряжения. Также УЗГ должен автоматически подстраивать частоту в режимах с низкой добротностью ПМС и при смещении резонансной частоты при изменении параметров среды (плотность, температура, давление, содержание газа и т.п.). Многие производства требуют установки УЗГ и ПМС на значительном удалении друг от друга. При этом увеличиваются потери мощности и проявляются волновые свойства кабеля. Для снижения электрических потерь, упрощения конструкции УЗГ (отказ от блоков подмагничивания) разработаны ПМС на постоянных магнитах. Разработанная аналоговая система управления УЗГ позволяет осуществлять двухстороннюю связь системы управления УЗГ с цеховой АСУТП и индицировать основные параметры режима работы генератора на его мониторе. Эти технические решения позволили выйти на разработку нового поколения УЗА, произвести подготовку крупносерийного производства УЗА, обеспечивающего ответственные производства дешевыми и надежными УЗГ и ПМС. В этом направлении продолжаются интенсивные НИОКР. Ключевые слова: ультразвуковая аппаратура, ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобразователь подмагничиваемый постоянными магнитами, УЗГ, ПМС.

Вьюгинова А.А., Вьюгинов С.Н., Леонтьев Л.Л., Новик А.А. «Анализ результатов ультразвуковой модификации поверхности древесины после длительного хранения» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1126-1133 (2026)

Рассматриваемая технология ультразвуковой модификации древесины позволяет получить значительное улучшение характеристик поверхностного слоя – плотности и твердости – с использованием ультразвукового оборудования проходного типа, обеспечивающего возможность непрерывной обработки. В данной работе анализируется стабильность во времени результатов ультразвуковой обработки древесины осины (Populus tremula) после длительного хранения в течение нескольких лет в условиях отапливаемого помещения, рассмотрены образцы, отличающиеся степенью модификации. Исследование макро- и микро-свойств модифицированной поверхности древесины показало их стабильность во времени, отсутствие значимых релаксационных процессов во время хранения для всех образцов – при увеличении значений твердости поверхности после ультразвуковой обработки в 2–4 раза снижение твердости после хранения не превышает нескольких процентов, обоснован механизм ультразвуковой модификации древесины, включающий пластификацию лигнина. Полученные результаты подтверждают потенциал рассматриваемой технологии ультразвуковой модификации поверхности древесины. Ключевые слова: модификация древесины; твердость древесины; плотность древесины; ультразвуковая технология; мощный ультразвук

Володарский А.Б., Мороков Е.С. «Ультразвуковая визуализация объемной микроструктуры углепластиков при циклических изгибных нагрузках» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1134 (2026)

В углепластиковом композите исследована эволюция внутренних повреждений при изгибном нагружении. Сравнены результаты, полученные для образцов с одинаковой укладкой волокон, но различными полимерными матрицами. Для исследования морфологии дефектов применялся метод сканирующей ультразвуковой акустической микроскопии. Было выявлено, что тип матрицы определяет характер и динамику накопления повреждений, существенно влияя на стойкость материала к изгибному нагружению. Ключевые слова: акустическая микроскопия, углепластик, изгибное нагружение, визуализация микроструктуры

Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Нестеров В.А., Генне Д.В., Цхе А.В. «Развитие ультразвуковой сварки при производстве изделий медицинского назначения» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1135-1142 (2026)

Одним из востребованных направлений применения ультразвуковой сварки является производство изделий медицинского назначения, к которым относятся гибкие полимерные пакеты, используемые хранения различных медицинских препаратов, забора и хранения крови, а так же и ее производных компонентов. Существующее оборудование для производства таких изделий на базе ТВЧ технологии имеет ряд недостатков, таких как: большие энергозатраты, требовательность к свойствам свариваемых материалов и окружающим условиям, проблемы при сварке разнородных материалов, относительно большое время формирования сварного соединения. Исследования возможностей применения УЗ сварки для производства подобных изделий медицинского назначения позволили разработать технологии для: сварки листовых материалов (двух- трехслойные конструкции), сваривания элементов различной конфигурации (вваривание, так называемых, портов в тело полимерного пакета), сварки разнородных материалов (например, приваривание к основному материалу изделия паропрозрачных мембран и т.п.), формирования линейных и криволинейных протяженных сварных швов, сварных швов с замкнутым периметром, герметизации трубчатых магистралей гемоконтейнеров. В результате проведенных исследований создано оборудование для производства полимерных пакетов различного назначения, используемых службами крови, а так же УЗ оборудования для герметизации гемоконтейнеров, которое отличается высокой производительностью, экономичностью и обеспечивает требуемое качество продукции. Ключевые слова: ультразвук, сварка, контроль, качество, кровь.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Терентьев С.А. «Реализация ультразвукового распыления» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1143-1149 (2026)

Ультразвуковое распыление обладает уникальными преимуществами, такими как высокая однородность распыления, высокая степень использования материала и высокие экономические показатели. Однако, на сегодняшний день производительность ультразвукового распыления весьма низка. Для решения этой проблемы проведены комплексные исследования полного жизненного цикла искусственно формируемых аэрозолей, которые позволяют развить физические представления, выявить новые закономерности распространения и взаимодействия аэрозольного облака с поверхностями и взвешенными частицами и разработать принципы построения аппаратурного оформления, обеспечивающего эффективное решение задач дезинфекции, пожаротушения, гидроулавливания (осаждение) пыли и других задач. На основе полученных теоретических исследований разработаны новые виды ультразвуковых аппаратов для распыления. Для уменьшения размеров формируемых частиц предложен и реализован способ многостадийного распыления, при котором происходит многократное дробление капель жидкости в поле стоячей ультразвуковой волны. Для увеличения производительности предложен и реализован гидроакустический распылитель, в котором для интенсификации процесса диспергирования на выходе жидкости из соплового отверстия в жидкости формируется кавитация. Для исключения кавитационного загрязнения распыляемых жидкостей или распыления высокотемпературных, агрессивных сред (расплавов металлов) разработаны бесконтактные УЗ излучатели, обеспечивающие диспергирование без контакта с колеблющейся поверхностью. Ключевые слова: ультразвук, распыление, колебательная система, диспергирование.

Лапина А.В., Цысарь С.А., Росницкий П.Б., Сапожников О.А. «Исследование электроакустичекой эффективности пьезопреобразователей в воздухе для создания мощной многоэлементной антенной решетки» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1150-1151 (2026)

Исследована электроакустическая эффективность низкочастотных (30–40 кГц) пьезопреобразователей двух производителей, предназначенных для создания мощных многоэлементных антенных решёток в воздухе. В качестве основного использовался метод акустической голографии, а в качестве дополнительного – метод диаграммы направленности излучателей. В голографическом методе из измеренной голограммы рассчитывался угловой спектр поля давления и с его помощью для каждой частоты находилась мощность излучаемого акустического поля при заданной амплитуде электрического напряжения, подаваемого на элементы решётки. С использованием измеренного электрического импеданса решетки при указанном значении напряжения рассчитывалась электрическая мощность. Отношение полученных значений акустической и электрической мощностей использовалось в качестве электроакустической эффективности на разных частотах. В дополнительном подходе электрическая мощность рассчитывалась аналогичным способом, а для определения акустической мощности проводились измерения диаграммы направленности ультразвуковых датчиков в диапазоне углов поворота от –90 до 90°. Оба указанных подхода позволяют измерить электроакустическую эффективность в рабочем диапазоне частот. Показано, что для исследуемых ультразвуковых датчиков в рассматриваемом диапазоне частот эффективность может достигать 40%. Ключевые слова: электроакустическая эффективность, низкочастотный ультразвук, голография, диаграмма направленности

Хмелёв В.Н, Шалунов А.В., Цыганок С.Н. «Излучатели изгибного типа для генерации ультразвуковых колебаний в газовых средах» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1152-1159 (2026)

Формирование упругих колебаний ультразвуковой (УЗ) частоты (выше 22 кГц) в газовых средах представляет значительный практический интерес, поскольку они позволяют передавать информацию на большие расстояния в диапазоне, недоступном для восприятия человеком в сложных метеоусловиях, в условиях акустических, электромагнитных и световых помех. Кроме того, они обеспечивают очистку воздуха от твердых и жидких частиц, осаждение дыма при пожарах, позволяют выполнять низкотемпературную сушку, разрушение пен, нанесение покрытий и реализовать другие технологические операции без непосредственного контакта излучателей с обрабатываемой средой. Основой современных УЗ излучателей для газовых сред сегодня являются металлические диски, совершающие изгибные колебания, поскольку их волновое сопротивление лучше согласуется с волновым сопротивлением газа. Анализ колебательных процессов на второй и последующих изгибных модах позволил выявить ограничения существующих дисков и создать конструкции, обеспечившие увеличение уровня звукового давления ступенчато-переменного титанового диска диаметром 146 мм до 153.2 дБ (914 Па). Применение передних фазовыравнивающих и тыльных отражательных рупоров позволило повысить уровень звукового давления на 6 дБ до 159.2 дБ (1824 Па). Проведенные исследования дисковых УЗ-излучателей различных размеров подтвердили эффективность дисков, диаметром 146 мм и позволили рекомендовать применение массивов таких дисков для дальнейшего развития излучающих систем. Ключевые слова: излучатели ультразвуковые, газовые среды, уровень звукового давления.

Хмелев В.Н, Шалунов А.В., Цыганок С.Н. «Ультразвуковое разрушение дыма» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1160-1167 (2026)

Для ускорения ультразвукового (УЗ) осаждения частиц дыма было предложено и реализовано воздействие УЗ колебаниями, формируемыми одновременно несколькими (не менее двух) излучателями, работающие на частоте 22±1.65 кГц. Повышение эффективности обеспечено за счет изменения расстояния и направления акустической оси каждого излучателя для формирования заданной направленности излучения, формирования полосы формирования излучения и создания зон перекрытия акустических осей при работе излучателей на различных частотах. Изменение межосевого расстояния между излучателями и изменение угла наклона акустической оси каждого из излучателей обеспечивает формирование УЗ поля с заданной конфигурацией и уровнем звукового давления. При перемещении УЗ излучателей и изменение угла наклона акустической оси формируются необходимые и достаточные для разрушения дыма колебания: – на расстоянии в 1 м в виде полусферы, в которой уровень звукового давления будет не менее 145–146 дБ; – на расстояние в 2 м в виде телесного угла (угол раскрытия 90°), в котором уровень звукового давления будет не менее 140–141 дБ. Полученные результаты исследований свидетельствуют о возможности применения разработанного оборудования для оснащения специализированных частей средствами пожаротушения. При одновременном перемещение всего массива по замкнутому помещению будет осуществляться УЗ разрушение дыма во всем помещении. Ключевые слова: разрушение дыма, коагуляция, уровень звукового давления, двухчастотное воздействие, ультразвуковые колебания, ультразвуковой излучатель

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Терентьев С.А. «Реализация ультразвукового воздействия для сушки материалов» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1168-1174 (2026)

Удаление влаги является важным этапом различных технологических процессов, особенно в химической, пищевой и биофармацевтической промышленности. Особое внимание уделяется решению проблемы ускорения сушки существенно отличающихся по структуре легкоокисляемых, термолабильных, биологически активных, горючих и взрывчатых веществ. Сегодня доказано, что процесс сушки при ультразвуковом (УЗ) воздействии является эффективным для различных продуктов, поскольку позволяет не только ускорять процесс, но обеспечивает улучшенное качество восстанавливаемых продуктов. Эффективность сушки ультразвуком обеспечивается за счет реализации кавитационных эффектов и капиллярного переноса влаги, что позволяет сохранять структуру и свойства капиллярно-пористых материалов. Однако, ускорение процесса 20–30% является недостаточным, а для коллоидных и коллоидных капиллярно-пористых материалов, к которым относится большая часть фармацевтических и биологически активных продуктов, ультразвуковая сушка на сегодняшний день практически не применяется. Проводимые в настоящее время исследования направлены на ускорение процессов удаления влаги за счет выявления и оптимизации условий и режимов УЗ воздействия, а также на максимальное сохранение качества и полезных свойств термолабильного и биологически активного материала. Представленные результаты исследований позволяют выявить оптимальные режимы реализации процессов сушки различных материалов, предложить и разработать их аппаратурное оформление для обеспечения промышленного применения и реализации всех преимуществ ультразвукового способа сушки. Ключевые слова: ультразвуковые колебания, сушка, излучатель, кавитация, ультразвуковой аппарат.

Зайнутдинова Д.А., Павлов Г.И., Горбунова О.А., Теляшов Д.А. «Экспериментально-теоретическое исследование влияния частоты и амплитуды пульсаций газового потока на процесс сушки сферической пористой частицы» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1175-1180 (2026)

Представлено экспериментально-теоретическое исследование влияния частоты и амплитуды пульсаций газового потока на процесс сушки сферической пористой частицы, в частности, керамзита. Проведены численные исследования, позволившие выявить зависимость времени удаления поверхностной и связанной влаги от параметров пульсаций воздуха. Исследования проводились на частотах, равных 50, 100, 150, 200 и 250 Гц и амплитудах колебания 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 от средней скорости потока. Для подтверждения адекватности модели выполнены эксперименты, которые показали, что расхождение между численными результатами и экспериментальными данными не превышает 17%. Полученные результаты позволяют оптимизировать процессы сушки пористых материалов, повышая их эффективность и сокращая энергозатраты. Ключевые слова. Сушка, пористая частица, пульсации, частота и амплитуда, пульсирующий газовый поток

Пугачев С.И., Рытов Е.Ю. «Физические и технологические задачи ультразвукового склеивания» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1211-1216 (2026)

Технические преимущества процесса ультразвукового склеивания (УЗСкл) перед другими способами соединения разнородных материалов привлекают внимание многих исследователей. В то же время сложность процесса УЗСкл, обусловленная необходимостью исследования в большинстве случаев аморфных материалов, изменяющих структуру и свойства при воздействии ультразвуковых колебаний (УЗК), привели к тому, что к настоящему времени не сформулированы положения физического механизма УЗСкл, подтвержденные экспериментом. В связи с этим, а также в связи с наличием большого числа факторов, определяющих техническую эффективность процесса, не разработана принципиальная технология и отсутствуют специализированные ультразвуковые установки для его реализации. В статье предпринята попытка сформулировать основные, по мнению авторов, физические и технологические задачи УЗСк, требующих решения при различных конструктивно-технологических схемах процесса. Ключевые слова: склеивание, ультразвуковые колебания, физические задачи, технологические задачи, конструктивно-технологические схемы

Барсуков А.Р., Голых Р.Н., Хмелев В.Н., Маняхин И.А. «Ультразвуковая интенсификация массообмена в газожидкостных системах» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1217-1223 (2026)

Основная проблема ускорения поглощения газа жидкостью за счет классического кавитационного воздействия при стандартных условиях (температура не более 20°C) обусловлена невозможностью формирования поверхностных волн на внутренней поверхности газового пузырька для увеличения межфазной поверхности взаимодействия при увеличении вязкости жидкости более 12 мПа·с, когда гидродинамические свойства жидкости мало отличаются от воды и спирта. Это объясняется быстрым затуханием волн за счёт сил вязкого трения. Однако, во многих случаях (например, при поглощении попутных нефтяных газов для предотвращения коррозии трубопровода, получении медицинских растворов, насыщаемых химически активными газами для лечебного воздействия или озонирование для обеззараживания, реализации химических технологий производства энергонасыщенных материалов) требуется реализация процесса поглощения газов жидкостями, которые при нормальных температурных условиях (20°C) имеют высокую вязкость (до 30 мПа·с). Для решения проблемы авторами работы выявлены условия, при которых УЗ воздействие обеспечивает снижение вязкости жидкости, и одновременно обеспечивает достаточную интенсивность кавитации для формирования поверхностных волн на внутренней поверхности газового пузырька и увеличение межфазной поверхности взаимодействия. Выявленные условия позволили предложить и реализовать новую технологию повышения эффективности поглощения газов в вязких жидкостях за счет единовременной оптимизации режимов ультразвукового кавитационного воздействия и температурных условий. Практическая реализация новой технологии обеспечивает увеличение поглощения газов вязкими жидкостями на 30–80%. Ключевые слова: ультразвук, моделирование, абсорбция, кавитация, жидкость, газ

Леднов А.С., Наседкин А.В., Швецов И.А., Рыбянец А.Н. «Сравнительный численный анализ сферических ультразвуковых излучателей из пористой и сплошной пьезокерамик» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1224-1229 (2026)

Проведено численное и экспериментальное исследование фокусирующих сферических пьезоизлучателей медицинского ультразвука, разрабатываемых в НИИ физики ЮФУ. Эти преобразователи имеют электродированные сферические поверхности и выполнены из пористой пьезокерамики, поляризованной по радиусу. При работе на первых электрически активных частотах толщинных колебаний преобразователи генерируют акустические волны, излучаемые во внешнюю среду, моделирующую мягкие биологические ткани. За счет интерференции в фокальной зоне наблюдаются большие амплитуды волн давления, что важно для различных медицинских применений. Основная особенность состояла в использовании пористой пьезокерамики, которая имеет меньший акустический импеданс по сравнению с плотной, а следовательно, и лучшее согласование с импедансом внешней среды. Было проведено конечно-элементное моделирование сферических пьезоизлучателей, в том числе нагруженных на вязкие акустические среды, и исследована их эффективность. При этом эффективные модули пористой пьезокерамики рассчитывались из решения задач гомогенизации с использованием упрощенных моделей неоднородной поляризации. Для частных случаев осуществлена валидация результатов численных расчетов с данными натурных экспериментов. Проведено также сравнение излучателей из пористой пьезокерамики с излучателями из плотной керамики с двумя переходными упругими слоями, на основе которого сделан вывод об эффективности использования пористой пьезокерамики. Ключевые слова: сферический излучатель, фокальная зона, волна давления, пористая пьезокерамика, компьютерное моделирование.

Петров Е.А., Лапина А.В., Цысарь С.А., Гогмачадзе Н., Сапожников О.А. «Измерение диаграммы направленности низкочастотных излучателей воздушного ультразвука, предназначенных для использования в качестве элементов антенных решёток» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1230-1231 (2026)

исследованы диаграммы направленности одиночных низкочастотных ультразвуковых пьезопреобразователей, предназначенных для создания мощных многоэлементных антенных решёток в воздухе. Разработана специальная измерительная установка, включающая в себя систему точного углового позиционирования UMS-3 (Precision Acoustics, Великобритания), обеспечивающую проведение измерений ультразвукового сигнала при изменении угла ориентации датчика в диапазоне от –90 до +90°, с шагом 1°. Измерения проводились в диапазоне частот 25–40 кГц. В работе произведено сравнение результатов эксперимента с теоретическим приближением диаграммы направленности круглого поршня, описываемого функцией Бесселя. Показано соответствие экспериментальных данных и аналитической зависимости. Полученные результаты позволяют корректно проектировать мощные многоэлементные антенные решётки для различных задач воздушной акустики. Ключевые слова: диаграмма направленности, низкочастотный ультразвук, антенные решетки.

Швецова Н.А., Луговая М.А., Швецов И.А., Колпачева Н.А., Рыбянец А.Н. «Аномальная упругая и электромеханическая дисперсия в пористой пьезокерамике» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1236-1243 (2026)

В последние годы требования к функциональным характеристикам ультразвуковых и пьезоэлектрических преобразователей, а также пьезоэлектрических материалов существенно изменились в связи с расширением областей их применения, включая медицинскую диагностику и терапию, сбор рассеянной энергии, подводную акустику, неразрушающий контроль и др. Одним из перспективных материалов для ультразвуковых преобразователей является пористая пьезокерамика на основе различных пьезокерамических составов. В работе проведено сравнительное исследование комплексных упругих и электромеханических характеристик и их частотных зависимостей пористых и плотных пьезокерамических образцов идентичного химического состава Pb_0.95Sr_0.05Zr_0.53Ti_0.47O₃ с добавкой 1 wt.% Nb₂O₅. Анализ частотных зависимостей комплексных характеристик пористой пьезокерамики выявил зоны аномальной упругой и электромеханической дисперсии. Показано, что причиной аномальной дисперсии упругих и электромеханических характеристик пористой пьезокерамики является изменение соотношения между характерным масштабом пространственной неоднородности коралловидного пьезокерамического каркаса и длиной волны резонансных колебаний пьезоэлемента. Полученные результаты позволили определить частотные диапазоны применения пористых пьезокерамических элементов, обеспечивающие высокую электромеханическую эффективность ультразвуковых преобразователей. Ключевые слова: пористая пьезокерамика, комплексные характеристики, упругая и электромеханическая дисперсия, пьезокерамический каркас, резонансные колебания.

Луговая М.А., Швецов И.А., Петрова Е.И., Константинова М.Г., Рыбянец А.Н. «Экспериментальное исследование акустических полей фокусирующих ультразвуковых преобразователей» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1244-1249 (2026)

Достижения в области физической акустики, методов визуализации и обработки изображений, пьезоэлектрических материалов и конструкций ультразвуковых преобразователей привели к появлению новых методов и оборудования для ультразвуковой диагностики, терапии и эстетической медицины. Высокоинтенсивный фокусированный ультразвук (HIFU) продолжает оставаться привлекательным вариантом для минимально инвазивных терапевтических процедур. В работе приведены результаты исследования влияния различных дефектов и неоднородностей формы и размеров фокусирующих пьезокерамических элементов, а также элементов конструкции ультразвуковых HIFU преобразователей на особенности формируемых ими акустических полей. Измерение и картирование акустических полей HIFU преобразователей производились в сканирующей ультразвуковой ванне UMS3 с использованием калиброванных игольчатых PVDF гидрофонных зондов, встроенного широкополосного усилителя и преобразователем постоянного тока. Экспериментальные результаты сопоставлены с результатами конечно-элементного моделирования профилей собственных колебаний пористых пьезоэлементов с использованием программного пакета ANSYS. Показано, что любые неоднородности формы и размеров фокусирующего пьезокерамического элемента, флуктуации рабочей частоты, а также конструктивные особенности преобразователей существенно влияют на параметры акустического поля. Эксперименты ex vivo на биологических тканях и акустических фантомах подтвердили результаты измерений и расчетов. Ключевые слова: фокусирующий пьезоэлемент, HIFU преобразователь, акустическое поле, ультразвуковая ванна, гидрофон.

Бахтин В.К., Вировлянский А.Л., Дерябин М.С., Зимина К.Д., Казарова А.Ю., Прохоров А.А. «О возможности калибровки гидроакустического излучателя в бассейне при помощи эффекта аномальной прозрачности границы вода–воздух» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 548-553 (2026)

Обсуждается метод калибровки монопольного источника звука в водном бассейне с отражающими боковыми стенками и дном. Метод основан на эффекте аномальной прозрачности границы вода–воздух для источника звука, расположенного на глубине, меньшей или равной излучаемой длине волны в воздухе. Данная граница играет роль фильтра, который пропускает в воздух только прямой сигнал, удерживая в бассейне отраженные сигналы. Поле в воздухе будет почти таким же, как и в случае, когда источник находится на той же малой глубине в однородном водном полупространстве. Это поле описывается известной аналитической формулой, которая позволяет оценить мощность излучения в воду по уровню интенсивности звука, измеренного в воздухе. Ключевые слова: акустический излучатель, калибровка, граница вода–воздух.

Усачева И.А., Горшонков А.С., Костылев К.А., Салин М.Б. «Акустическая диагностика состояния конструкции при воздействии гидростатического давления» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 558-564 (2026)

Предложен метод диагностики потери устойчивости упругих конструкций под статическим давлением, основанный на контроле спектра собственных частот и корректировке модели в напряженно-деформированном состоянии. Он обеспечивает текущий контроль нагрузки, выявление дефектов и прогноз опасных ситуаций. Подход проверен на образцах герметичных контейнеров для глубоководной гидроакустики, испытанных в камере высокого давления до разрушения. Результаты демонстрируют достаточную точность и перспективы для неразрушающего контроля. Ключевые слова: диагностика, потеря устойчивости, напряженно-деформированное состояние, упругие конструкции, неразрушающий контроль

Зайцева Д.В., Каллистратова М.А., Люлюкин В.С., Кузнецов Р.Д., Кузнецов Д.Д. «Использование акустических локаторов (содаров) для исследования субмезомасштабных структур в устойчивом атмосферном пограничном слое» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1559-1561 (2026)

Принцип работы содаров основан на объёмном рассеянии акустического импульса на турбулентных неоднородностях воздуха. Содары измеряют интенсивность рассеянного эхосигнала (пропорционального структурной характеристике температуры) и компонент скорости ветра. Представляемая работа посвящена использованию содарных измерений для исследования субмезомасштабных структур в атмосферном пограничном слое. Использованы данные непрерывных круглогодичных измерений, проводимых в Подмосковье слабо-неоднородной лесистой местности. Приведено описание характерных типов волновых и вихревых структур, регистрируемых в поле эхо-сигнала, получены статистические данные об их параметрах. При помощи мачтовых измерений ультразвуковыми термометрамианемометрами получены оценки параметров турбулентности и их спектральных разложений, характерных для наблюдаемых периодических структур. Ключевые слова: акустический локатор (содар), устойчивый атмосферный пограничный слой; субмезомасштабные структуры; турбулентность

Дамдинов Б.Б., Пригожих В.А. «Обзор применения акустических методов интенсификации добычи нефти в сложных коллекторах» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1232-1235 (2026)

Рассмотрены акустические методы воздействия на капиллярно-защемленные углеводороды в качестве возможной альтернативы технике гидроразрыва пласта. Отмечена их привлекательность – низкие энергозатраты и высокая экологичность. Показано, что широкому внедрению акустических технологий препятствует дефицит систематических фундаментальных разработок математических моделей, опробованных на фактических данных. Ключевые слова: акустические методы, флюид, снижение вязкости, интенсификация добычи, уменьшение капиллярного давления.

Цукерников И.Е., Шубин И.Л., Невенчанная Т.О., Щурова Н.Е., Тихомиров Л.А. «Новые национальные стандарты по определению звукоизоляции строительных конструкций с помощью интенсиметрии» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1375-1376 (2026)

Рассматриваются основные положения новых национальных стандартов России ГОСТ Р 71833-2025 и ГОСТ Р 71834-2025, устанавливающих методы определения изоляции воздушного шума строительным изделием по измерениям интенсивности звука в лабораторных и натурных условиях. Стандарты являются модифицированным введением в Российской Федерации международных стандартов ИСО 15186-1:2000 и ИСО 15186-2:2003 соответственно. Одной из важных особенностей применения стандартов является невозможность использования традиционных методов по ГОСТ 27296, ГОСТ Р ИСО 10140-1 и ГОСТ Р ИСО 10140-2 из-за наличия шума помехи в приемном помещении и высокой косвенной передачи звука в приемное помещение. Рассмотрены особенности измерения интенсивности звука и применяемая аппаратура. Даны правила выбора измерительной поверхности. Указаны существенные отличия российских стандартов от их международных аналогов. Приведены результаты оценки влияния наличия звукопоглощения внутри измерительной поверхности, препятствующего выполнению основного свойства метода интенсиметрии – равенства нулю интеграла по измерительной поверхности, окружающей испытуемый объект, от нормальной составляющей интенсивности звука поля помехи, расположенной вне измерительной поверхности и приводящие к погрешности метода. Рассмотрен способ учета этого влияния, позволяющий существенно снизить данную погрешность. Ключевые слова: стандарт, строительное изделие, звукоизоляция, интенсиметрия, влияние звукопоглощения

Емельянов В.А., Румянцев И.А., Еремин А.А., Панаи А. «Численные и натурные эксперименты по определению дисперсионных характеристик нормальных упругих волн в протяженных конструкциях сложного сечения» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1193-1198 (2026)

Исследуются дисперсионные характеристики нормальных мод в упругих волноводах сложного сечения на примере стальной двутавровой балки. Применён метод полуаналитических конечных элементов (SAFE) и проведены экспериментальные измерения с помощью сканирующей лазерной виброметрии. Показано, что возможность регистрации отдельных мод определяется расположением области сканирования относительно узловых точек собственных форм колебаний. Результаты демонстрируют хорошее согласование расчётных и экспериментальных дисперсионных кривых, что важно для оптимизации методик определения упругих свойств волноводов сложной геометрии. Ключевые слова: бегущие упругие волны, волноводы сложного сечения, дисперсионные кривые, метод полуаналитических конечных элементов, лазерная виброметрия.

Красненко Н.П., Рыбаков И.А. «Методы шумоподавления в акустических доплеровских содарах: обзор алгоритмов обработки сигналов и современных технических решений» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1588-1597 (2026)

Представлен обзор современных методов шумоподавления, применяемых в акустических доплеровских содарах, используемых для дистанционного зондирования атмосферного пограничного слоя. Рассматриваются основные источники помех при акустических измерениях, включая промышленный, городской шум и др. Проведен анализ алгоритмов цифровой обработки сигналов, применяемых в коммерческих содарах различных производителей, таких как Metek, Remtech, Scintec, Atmospheric Research & Technology, Vaisala. Особое внимание уделено спектральным методам обработки доплеровского сигнала, многочастотным режимам измерений, пространственной фильтрации с использованием антенных решёток, временному и частотному усреднению, а также адаптивным процедурам контроля качества данных. Проведено сравнительное обобщение применяемых подходов, выявлены тенденции перехода от классических методов обработки к более сложным методам. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых алгоритмов шумоподавления и оптимизации обработки данных в акустических системах различного назначения. Ключевые слова: содар, шумоподавление, цифровая обработка сигналов, доплеровский спектр, отношение сигнал/шум, антенные решетки.

Колмаков А.В. «Проектирование естественной акустики зрительных залов (рекомендации по разработке свода правил)» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 822-826 (2026)

Освещены трудности, с которыми сталкивается архитектор при проектировании или резервировании необходимого объема для зрительных залов. Сделано предложение по формированию нового нормативного документа в котором, в доступной для широкого круга пользователей, будут изложены основные правила формирования формы и размеров зрительных залов с естественной акустикой. Ключевые слова: свод правил, СП, акустика залов, естественная акустика, проектирование зрительных залов.

Беляев А.С., Гончарский А.В., Романов С.Ю. «Об одной обратной задаче диагностики дефектов с использованием волн Лэмба» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 982-987 (2026)

Статья посвящена разработке методов ультразвуковой томографической диагностики дефектов пластин и труб большого диаметра с использованием волн Лэмба. Предложены эффективные методы диагностики поверхностных дефектов металлических пластин в рамках скалярной волновой модели. В рамках математического моделирования прямая задача распространения волны Лэмба в области, содержащей поверхностный дефект, решается в трехмерной векторной упругой модели. Обратная задача решается как скалярная задача определения толщины пластины как функции от координат в приближении уравнения Гельмгольца для заданного набора частот. Решение обратной задачи строится с помощью градиентной минимизации функционала невязки. Методами математического моделирования показано, что даже измерение одной нормальной компоненты на поверхности пластины достаточно, чтобы реконструировать форму и глубину дефекта. Использование скалярного приближения оказывается весьма эффективным не только, для поиска поверхностных дефектов, но даже и для обнаружения внутренних дефектов. С вычислительной точки зрения предложены методы решения коэффициентных обратных задач для дифференциальных уравнений. Ключевые слова: ультразвуковая томография, обратные задачи, неразрушающий контроль, волны Лэмба.

Родионов А.А., Савельев Н.В. «Анализ влияния помех различных типов на обнаружение акустических источников с помощью решеток микрофонов» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1527-1534 (2026)

Рассматривается возможность использования плоских разреженных антенных решеток для обнаружения источников звука на фоне помех. Особенностью данной работы является сравнение эффективности антенны при наличии фоновой акустической помехи и независимого на элементах шума. Анализ качества работы антенных решеток производился с использованием вероятностных характеристик. С помощью численного моделирования показано, что для коррелированной помехи возможно уменьшение числа используемых элементов антенны без существенных потерь в эффективности при обнаружении и пеленгации источника звука. Ключевые слова: разреженная антенная решетка, коррелированный шум, обнаружение источников звука.

Петров Г.А., Ашихмин Д.И. «Разработка скоростного модуля обработки сигналов для дефектоскопа зеркально-теневого метода на многократных отражениях» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 536-541 (2026)

Рассчитаны и проанализированы временные затраты системы усреднения эхограмм на основе ПЛИС. Проведено сравнение с временными затратами метода обработки данных на персональном компьютере. Определены особенности работы системы на основе ПЛИС. Ключевые слова: производительность, зеркально-теневой метод, дефектоскопия, сканирование, ПЛИС.

Дерябин М.С., Бахтин В.К., Вировлянский А.Л., Казарова А.Ю. «Оценка чувствительности низкочастотного гидроакустического излучателя по измерениям в бассейне с малыми волновыми размерами» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 542-547 (2026)

Приведены результаты эксперимента по оценке чувствительности по напряжению низкочастотного гидроакустического излучателя (НЧИ). Измерения проводились в гидроакустическом бассейне с размерами (м) 6×5×4. Основной частотный рабочий диапазон исследуемого излучателя составляет от 1000 до 2000 Гц. Характерная длина волны в данном частотном диапазоне составляет около 1,5 м, что сопоставимо с размерами самого бассейна. Традиционные методы измерения чувствительности по напряжению НЧИ связаны с проведением работ на акваториях. Эти методы затратны и требуют серьёзного обеспечения. В работе предлагаются альтернативные подходы, позволяющие произвести оценку характеристик НЧИ в ограниченном пространстве. В первую очередь рассматривается метод, основанный на явлении аномальной прозрачности границы раздела вода–воздух для источника звука, расположенного на небольшой глубине. Эта граница играет роль фильтра, предотвращающего проникновение волн, отраженных от боковых стенок и дна, в воздух. Дополнительно в работе приводятся результаты оценки чувствительности преобразователя с использованием подводного акселерометра. Кроме того представлены расчёты, позволяющие оценить эффективность метода. При этом используется разработанная конечно-элементная модель исследуемого НЧИ. Ключевые слова: низкочастотный гидроакустический излучатель, гидроакустический бассейн, чувствительность по напряжению, метод конечных элементов.

Лебедев М.В., Суржиков Г.Ф. «Оценка угловых координат акустических источников с учетом пропусков в наблюдениях» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 554-557 (2026)

Рассматривается задача определения угловых координат акустических источников при наличии пропусков в наблюдаемых сигналах с распределенных в пространстве сенсоров. Сформулирована стохастическая модель этих сигналов. В ней предполагается, что полезный сигнал и шум являются случайными и гауссовскими. Для учета пропусков в данных в эту модель введены скрытые переменные. В работе для рассматриваемой модели наблюдений разработан алгоритм поиска угловых координат. Этот метод основан на EM-алгоритме. Также приведены результаты численных экспериментов для различных условий работы рассматриваемой системы акустических наблюдений. Ключевые слова: EM-алгоритм, байесовское оценивание с пропусками, линейная антенная решетка, оценка максимального правдоподобия

Накоряков П.В., Павлов Г.И., Поляев А.В., Гусев А.Л. «О повышении эффективности акустического метода диагностики сплошных сред бесконтактным методом» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 565-570 (2026)

Акустический метод неразрушающего контроля (акустическая дефектоскопия) основан на применении упругих колебаний (волн), возбуждаемых или возникающих в контролируемом объекте. Метод позволяет обнаруживать поверхностные и внутренние

Юров В.О. «Акустический мониторинг неоднородных волноводов» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 994-999 (2026)

Рассмотрены задачи о распространении волн в неоднородном цилиндрическом волноводе и идентификации закона изменения его упругих свойств. Исследована постановка задачи о свободных колебаниях ортотропного волновода с произвольным законом поперечной неоднородности и произвольной формой поперечного сечения. Описаны общие свойства дисперсионного множества. Изучена возможность численного и асимптотического построения дисперсионных ветвей. На примере показан алгоритм построения решения задачи в случае вынужденных колебаний. Также на примере задачи об осесимметричных колебаниях волновода с кольцевым поперечным сечением показаны основные этапы постановки и решения обратной задачи о реконструкции переменного вдоль радиальной координаты модуля упругости. Ключевые слова: неоднородность, волноводы, затухание, вынужденные колебания, обратные задачи.

Голуб М.В., Канищев К.К., Арсенов М.А., Еремин А.А., Ханазарян А.Д., Дорошенко О.В., Шилько С.В., Панаи А., Румянцев И.А., Емельянов В.А. «Определение упругих свойств образцов полимерных материалов, изготовленных с использованием аддитивных технологий, по характеристикам упругих волн» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1187-1192 (2026)

Аддитивные технологии активно внедряются в инженерную практику, позволяя быстро и с приемлемой точностью изготавливать изделия сложной геометрии. Однако прогнозирование механического поведения динамически нагруженных элементов конструкций, получаемых аддитивной переработкой полимерных расходных материалов, затрудняется из-за отсутствия достоверных значений их упругих характеристик. Традиционные методы экспериментальной механики, основанные на квазистатических испытаниях стандартных образцов, не позволяют определять динамические упругие модули. В данной работе развивается альтернативный, основанный на дисперсионном анализе волн Рэлея-Лэмба, подход к определению упругих модулей рассматриваемых полимерных материалов на образцах в виде прямоугольных пластин, изготовленных послойным наплавлением. С этой целью виброскорости точек поверхности образцов измерялись с использованием лазерной виброметрии в виде B-сканов и обрабатывались методом матричного пучка. Решение обратной задачи по определению модулей упругости осуществлялось путем минимизации невязки теоретических и экспериментальных дисперсионных соотношений для однородного изотропного волновода в пространстве его упругих характеристик. Выполненные исследования показали достаточно высокий уровень корреляции полученных значений модуля Юнга с результатами испытаний на статическое одноосное растяжение. Ключевые слова: упругие бегущие волны, полимерные материалы, обратная коэффициентная задача, модули упругости, волны Лэмба.