Калинчук В.В., Михайлова И.Б., Турчин А.С., Широков В.Б. «Акустические свойства пьезоактивных гетероструктур, выполненных из тонких пластин ниобата лития» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 86-97 (2025)

Разработана и исследована математическая модель возбуждения поверхностных акустических волн (ПАВ) на поверхности пьезоактивной гетероструктуры «пластинка W-среза ниобата лития – подложка кремния», где W – срез, нормаль к поверхности которого имеет направления наиболее распространенных промышленных срезов Z, X, Y, 41Y, 64Y, 128Y. Наряду с ориентацией среза модель учитывает направление распространения волны и толщину пластинки по отношению к длине волны, что позволяет осуществлять выбор кристаллографических и геометрических параметров для эффективного возбуждения ПАВ. Проведено исследование фазовой скорости распространения волн Рэлея и Лява на поверхности гетероструктуры для двух случаев: когда ее поверхность свободна и когда она металлизирована и заземлена. Это позволило вычислить коэффициент электромеханической связи (КЭМС), характеризующий эффективность возбуждения в гетероструктуре как релеевских, так и горизонтально поляризованных сдвиговых ПАВ. Исследование показало, что на пластинках ниобата лития всех типов срезов КЭМС волны Лява достигает более высоких значений по сравнению с КЭМС рэлеевских волн. Из всех промышленных типов срезов пластинок ниобата лития на данной гетероструктуре наиболее эффективными для возбуждения волн Лява оказываются X-, Y- и 128Y-срез, на которых КЭМС достигает значений 0,4, 0,38 и 0,39 соответственно. Дополнительное исследование позволило обнаружить срез 160Y, на котором КЭМС достигает абсолютного максимума. Полученные результаты предоставляют возможность существенно упростить процесс проектирования приборов и устройств на ПАВ за счет выбора оптимальных геометрических параметров гетероструктуры c пластиной ниобата лития заданного среза.

Мурзаева И.В., Кулебакин А.И. «Влияние механических нагрузок на прочность и надежность пьезокерамических преобразователей» Гидроакустика, № 64, с. 12-19 (2026)

Надежность радиоэлектронной аппаратуры определяется показателями надежности комплектующих элементов и зависит от вероятности безотказной работы входящих узлов. В статье рассматриваются причины разрушений пьезокерамики, являющейся основной частью колебательной системы гидро-акустических преобразователей. Разрушение пьезокерамики при действии механических напряжений рассматривается как естественный процесс, зависящий от времени действия нагрузки и от числа циклов нагрузки, оказывающий влияние на надежность всего преобразователя. Предложено описание этого процесса как меры повреждения в виде неубывающей функции напряженного состояния и показана связь безотказной работы и процесса разрушения. Отмечена разная интенсивность отказов при разных условиях эксплуатации.

Грекова Е.Ф. «Классические упругие изотропные среды под действием большого гидростатического давления как акустические метаматериалы» Прикладная математика и механика, 90, № 4, с. 702-722 (2026)

Рассматривается, как предварительное однородное напряженное состояние в нелинейном упругом материале влияет на зависимость линейного приращения напряжений от приращения деформаций. Лишь в случае, когда тензор начальных напряжений является шаровым, инкрементальные соотношения совпадают по форме с материально объективными уравнениями вблизи натурального состояния. Показано, что всестороннее растяжение или сжатие может превратить большой класс изотропных упругих континуумов в метаматериалы – ауксетики, либо в материалы с отрицательными сжимаемостью и модулем Юнга, а также могут возникнуть зоны, где скорость продольных волн выше скорости поперечных. Данные эффекты возможны в зонах, где выполняется условие сильной эллиптичности, то есть среда является устойчивой, хотя для отрицательного модуля объемного сжатия эффективная энергия деформации, построенная на основе инкрементальных соотношений, не будет положительно определенной. Это обусловлено тем, что продольная волна вызывает не только объемную деформацию, но и деформацию сдвига в среде. В качестве примера рассмотрены различные изотропные нелинейные материалы: физически линейный материал, класс материалов Пальмова с аддитивной энергией, в том числе с волюметрическими функциями Пальмова и Сассмана–Бате. Потенциал формоизменения влияет на поведение материала вблизи всестороннего растяжения или сжатия лишь через его первую и вторую производную в натуральном состоянии. Описанные эффекты проявятся для материалов, демонстрирующих достаточно мягкую реакцию на объемную деформацию вблизи натурального состояния. В качестве примера обычного материала в рамках моделей Пальмова и Сассмана–Бате рассмотрена мягкая прозрачная вулканизированная резина и продемонстрировано, что при малом всестороннем растяжении она теряет устойчивость.

Палажченко В.А. «Метаматериалы для сейсмической защиты. Обзор» Прикладная математика и механика, 90, № 4, с. 723-737 (2026)

Статья посвящена систематическому анализу современных метаматериалов, применяемых для сейсмической защиты сооружений. Основное внимание уделяется физическим механизмам управления упругими волнами, позволяющим перенаправлять, локализовывать и рассеивать энергию сейсмических колебаний. В работе предложена классификация метаматериалов на две фундаментальные группы.