Акустический журнал, 2003, 49, выпуск 5

   

Андронов И.В. «Дифракция и излучение изгибных волн круговым отверстием с распределенной на краю нагрузкой» c. 581-584

При определенным образом подобранных (критических) значениях массы и момента инерции вблизи края кругового отверстия может существовать неоднородная волна, экспоненциально убывающая во всех направлениях. При этом решение задачи дифракции не единственно. В работе исследуется вопрос существования решения задачи дифракции и излучения волн в случае критической нагрузки. При построении решения используется схема из [2]. Показано, что задача рассеяния всегда имеет решение, в то время как решение задачи излучения может не существовать. Однако эффекты, связанные с критическими массой и моментом инерции, не проявляются при наблюдении за дальним полем.

Акустический журнал, 49, 5, c. 581-584 (2003) | Рубрика: 04.05

 

Боев Н.В., Зотов В.М., Троян Э.А. «Реконструкция дефекта сложной формы по известному времени прихода отраженной ультразвуковой волны» c. 585-589

Рассмотрена задача восстановления границы дефекта произвольной формы в упругом теле по результатам измерения времени прихода отраженной в эхо-режиме ультразвуковой акустической волны. Предполагается, что характерные размеры дефекта больше длины волны и дефект облучается из дальней зоны, что позволяет считать падающую волну плоской. Разработан алгоритм, позволяющий построить выпуклую оболочку дефекта невыпуклой формы по времени прихода обратной волны, известному для различных углов при круговом сканировании в эхо-режиме.

Акустический журнал, 49, 5, c. 585-589 (2003) | Рубрика: 12.04

 

Буров В.А., Румянцева О.Д. «Единственность и устойчивость решения обратной задачи акустического рассеяния» c. 590-603

Рассматривается проблема единственности и устойчивости дискретизованной обратной задачи рассеяния (функциональное описание). При этом число степеней свободы, определяющее характер дискретизации функций рассеивателя и вторичных источников, индуцированных в нем, может существенно изменяться от задачи к задаче, обеспечивая адекватность ее дискретного рассмотрения. Это число зависит как от пространственного размера области рассеяния, так и от ширины пространственных спектров рассеивателя и вторичных источников. Возникновение неединственности обусловлено существованием внутри области рассеяния конфигураций вторичных источников, ненаблюдаемых во всей совокупности экспериментов. Показано, что именно число степеней свободы вторичных источников определяет, какой объем дискретизованных данных рассеяния необходим для обеспечения единственности решения. Если этот объем обеспечен в совокупности проводимых экспериментов, и для его достижения процесс съема дискретных данных рассеяния не требует превышения определенного предела "классической" разрешающей способности, решение обратной задачи сохраняет как единственность, так и устойчивость.

Акустический журнал, 49, 5, c. 590-603 (2003) | Рубрика: 12.04

 

Гаврилов Л.Р. «Двумерные фазированные решетки для применения в хирургии: многофокусная генерация и сканирование» c. 604-612

Приведены результаты численного моделирования и сравнительный анализ акустических полей, создаваемых двумерными фазированными решетками, предназначенными для ультразвуковой хирургии, для случая формирования многофокусных полей (в частности, 25 фокусов). Расчеты проводились для решеток (частота 1.5 МГц), состоящих из 256 элементов диаметром 5 мм, расположенных на поверхности как регулярным образом (в виде квадратов), так и случайным образом. Фокусы решетки могут создаваться одновременно, однако при этом интенсивность во вторичных максимумах по пути прохождения ультразвука может превышать значения, гарантирующие безопасное применение этого способа в хирургии. Значительно более безопасно синтезировать много фокусов путем последовательного использования нескольких конфигураций (наборов) фокусов, состоящих из меньшего их числа. Число фокусов в каждом таком наборе должно быть по возможности одинаковым. Показано, что нерегулярность в расположении элементов на поверхности решеток позволяет улучшить качество распределений, уменьшить уровень вторичных максимумов интенсивности в создаваемом решеткой поле и повысить способность решеток перемещать фокусы в сторону от оси решетки.

Акустический журнал, 49, 5, c. 604-612 (2003) | Рубрика: 13.04

 

Жэн Б.-С., Лу Л.-Ю. «Волны Рэлея и обнаружение низкоскоростных слоев в слоистом полупространстве» c. 613-625

Исследуется возбуждение и распространение граничных (захваченных волноводами) волн в слоистом полупространстве и метод волн Рэлея в технике сейсморазведки мелких слоев. Все моды граничных волн рассчитаны методом двоичного разбиения в случае, когда в слоистом полупространстве содержатся низкоскоростные слои. Также исследованы случаи, когда скорость волн сдвига в породе уменьшается с глубиной слоя. Реальные дисперсионные кривые, получаемые в методе волн Рэлея, обычно разрывны и зигзагообразны, в то время как теория упругости дает для известных мод граничных волн гладкие и непрерывные кривые. В настоящей работе подробно исследуется механизм возникновения зигзагообразных кривых дисперсии. По зигзагообразным дисперсионным кривым можно определить не только возможное расположение низкоскоростных слоев, но и получить другую информацию о структуре пород (трещины, наличие нефти, газа и т.д.). Обнаружено, что зигзагообразные кривые дисперсии волн Рэлея возникают в результате скачка мод и существования низкоскоростных слоев в слоистом полупространстве. Также подробно исследуется влияние скорости волн сжатия и волн сдвига, а также плотности слоев на зигзагообразные кривые дисперсии. В заключение обсуждается глубина разведки с помощью волн Рэлея, которая равна длине волны, умноженной на переменный коэффициент, который обычно определяется на практике и зависит от свойств пород в исследуемой области.

Акустический журнал, 49, 5, c. 613-625 (2003) | Рубрика: 09.06

 

Заславский Ю.М. «Заглубленный в грунт резонатор Гельмгольца как источник сейсмических волн и низкочастотного звука в атмосфере» c. 626-631

Изложен расчет полной мощности низкочастотного звука и сейсмических волн, излучаемых резонатором Гельмгольца, выполненным в виде заполненной воздухом сферической полости, заглубленной под поверхность земли и имеющей отверстие, через которое она сообщается с атмосферой. Звук создается колебаниями воздуха на горловом срезе резонатора, выходящем в атмосферу, а упругие волны сжатия и сдвига возбуждаются в толще грунта за счет циклических пульсаций давления, передающихся на стенки сферической полости резонатора. Расчет показывает, что совпадение резонансных частот (диапазон от первых десятков до сотни герц), при котором звуковое излучение в атмосферу и упругое сейсмическое излучение в виде объемных продольных и поперечных волн достигают наибольшего уровня, может иметь место только при установке резонатора в рыхлых грунтах с пониженными упругими характеристиками. В этих условиях мощность поперечных волн в два раза превышает звуковую, а мощность продольных в несколько десятков раз уступает последней.

Акустический журнал, 49, 5, c. 626-631 (2003) | Рубрика: 09.04

 

Зверев В.А., Иванова Г.К. «О формировании волн Бриллюэна в подводном звуковом канале» c. 632-637

Рассмотрен механизм формирования вертикальной структуры акустического поля в подводном звуковом канале. Расчет проводился лучевым методом. При расчете учитывались лучи, имеющие верхнюю точку заворота на поверхности океана. Получено, что вертикальная структура поля формируется парами лучей, которые создают встречные волны вдоль вертикали. Лучи, входящие в пару, имеют одинаковый знак угла выхода из источника. Образование таких пар происходит благодаря наличию минимума длины цикла как функции угла выхода лучей из источника. Получающиеся пары лучей являются аналогом волн Бриллюэна.

Акустический журнал, 49, 5, c. 632-637 (2003) | Рубрика: 07.01

 

Кирпичников В.Ю., Романова В.В. «Излучение звука соединением пластин разной толщины» c. 638-643

Предложен метод и представлены результаты решения задач об излучении звука пластиной с элементами разной толщины в ее плоскости. Показано, что основными источниками звукоизлучения являются неоднородные изгибные поля в элементах по разные стороны их соединения.

Акустический журнал, 49, 5, c. 638-643 (2003) | Рубрика: 04.11

 

Кудашев E.Б. «Подавление акустических шумов при измерении пристеночных пульсаций давления» c. 644-649

Показано, что для регистрации гидродинамических шумов в условиях воздействия на приемник пульсаций давления акустической помехи наиболее перспективны методы пространственной фильтрации. Разработаны активные методы подавления акустических шумов, воздействующих на миниатюрный приемник турбулентных пульсаций давления. Методы основаны на усложнении структуры измерительного преобразователя – введение дополнительного компенсирующего чувствительного элемента, идентичного по своим характеристикам основному. Пространственная фильтрация электроакустическим преобразователем конечных размеров мелкомасштабных турбулентных пульсаций давления положена в основу создания шумокомпенсированных измерительных комплексов и разрабатываемых методов измерения турбулентных пульсаций давления приемниками с компенсацией шумовой помехи. Выполнено численное исследование волновой фильтрации акустической помехи при измерении пристеночных давлений шумокомпенсированным приемником.

Акустический журнал, 49, 5, c. 644-649 (2003) | Рубрика: 10.09

 

Макарова Л.Н. «Возбуждение сдвиговых волн при межзонном поглощении лазерного излучения в слоистой структуре пьезополупроводника и диэлектрика» c. 650-655

Проведено теоретическое описание процесса оптической пьезогенерации объемных сдвиговых акустических волн в окрестности плоской жесткой границы пьезополупроводника и диэлектрика электрическими полями, распределенными в объеме. Нестационарные неоднородные электрические поля инициируются в результате пространственного разделения электронов и дырок, фотовозбужденных в пьезополупроводнике при межзонном поглощении лазерного излучения. Найдены области частот, на которых происходит повышение эффективности оптического пьезовозбуждения сдвиговых волн при нагружении поверхности пьезополупроводника другим пьезоэлектриком с большим акустическим импедансом. Приведены численные оценки применимости модели неподвижных дырок.

Акустический журнал, 49, 5, c. 650-655 (2003) | Рубрика: 06.17

 

Максимов Г.А., Ларичев В.А. «Распространение короткого импульса в среде с резонансной релаксацией. Точное решение» c. 656-666

Получено новое аналитическое представление фундаментального решения (функции Грина) задачи о распространении короткого импульса в произвольной среде с одним процессом резонансной релаксации. Это аналитическое представление основано на обобщенной функции локального отклика линейных сред, которая включает как частные случаи хорошо известные релаксационные модели Дебая и Лоренца. С использованием полученного представления установлено полное многообразие возможных типов динамики короткого импульса при его распространении в среде.

Акустический журнал, 49, 5, c. 656-666 (2003) | Рубрика: 06.06

 

Назаров В.Е., Радостин А.В. «Нелинейные волновые процессы в средах с трещинами, частично заполненными вязкой жидкостью» c. 667-675

Получено нелинейное (в кубичном приближении) релаксационное уравнение состояния для стержня, содержащего трещины, частично заполненные несжимаемой вязкой жидкостью и проведено теоретическое исследование нелинейных эффектов самовоздействия и взаимодействия продольных упругих волн в стержне, содержащем одинаковые и распределенные по радиусам трещины. Определены линейные и нелинейные акустические параметры для процессов самовоздействия и взаимодействия упругих волн в таком стержне.

Акустический журнал, 49, 5, c. 667-675 (2003) | Рубрика: 05.14

 

Нуякшева К.С., Кириллов А.М., Шандаров С.М. «Распределение упругих и электрических полей фоторефрактивной решетки вблизи границы кристаллов симметрии 4mm и 6mm» c. 676-682

Выполнен теоретический анализ поверхностной структуры фоторефрактивной решетки. Учтено влияние эффекта насыщения ловушек на электрические и упругие поля, формирующиеся вблизи границы кристалла благодаря диффузионному механизму разделения зарядов. Проведен анализ возмущений тензора диэлектрической проницаемости кристалла на частоте световой волны и показана возможность дифракции света с изменением поляризации в приграничной области.

Акустический журнал, 49, 5, c. 676-682 (2003) | Рубрика: 06.17

 

Пасечник В.И., Аносов А.А., Барабаненков Ю.Н., Сельский А.Г. «Измерение пространственно-временной корреляционной функции теплового акустического излучения» c. 683-686

Измерена пространственно-временная корреляционная функция давления теплового акустического излучения для неподвижного нагретого источника (узкой пластилиновой пластины). Корреляционная зависимость получена путем перемножения сдвинутых во времени друг относительно друга сигналов, измеряемых на двух приемниках. Она имеет осциллирующий характер и меняет знак при смещении источника на половину пространственного периода корреляционной функции.

Акустический журнал, 49, 5, c. 683-686 (2003) | Рубрика: 06.18

 

Фокин В.Н., Фокина М.С. «Определение параметров морского дна по частотно-угловым резонансам коэффициента отражения» c. 687-695

Использована резонансная структура частотной характеристики для определения свойств морского дна. Проведено исследование поведения характеристик резонансов на плоскости двух различных параметров дна при фиксированном угле падения. Особенности в поведении характеристик резонансной структуры были использованы для разработки метода определения параметров слоистого морского дна. С помощью предложенного метода определены параметры слоистого дна по модельным данным с искусственно введенной ошибкой. Проиллюстрировано увеличение эффективности определения параметров дна при использовании сразу нескольких характеристик резонансной структуры.

Акустический журнал, 49, 5, c. 687-695 (2003) | Рубрика: 07.14

 

Шевяхов Н.С. «Акустические свойства диэлектрика с полостями в поляризующем электрическом поле» c. 696-699

Обсуждается влияние внешнего поляризующего электрического поля на распространение сдвиговых волн в центросимметричном кристалле с электрострикцией, содержащем хаотично распределенные с низкой плотностью параллельные цилиндрические полости (поры). Принимается, что волны поляризованы вдоль образующих полостей и распространяются в плоскости изотропии упругих свойств ортогонально осям полостей, а внешнее поле является аксиальным. Показана возможность эффективного управления распространением сдвиговых волн поляризующим полем в случае, когда поверхности полостей металлизированы.

Акустический журнал, 49, 5, c. 696-699 (2003) | Рубрика: 06.07

 

Ядав Р.Р., Сингх Д. «Влияние теплопроводности на затухание ультразвука в монохалькогенидах празеодима» c. 700-710

Оценивается затухание ультразвука в интерметаллических монохалькогенидах празеодима вдоль кристаллографических осей (100), (110) и (111) в диапазоне температур 100–500 K для случаев продольных и сдвиговых волн. Проведено сравнение с монохалькогенидами лантана и другими подобными материалами. Температурная зависимость затухания ультразвука определяется в основном температурной зависимостью теплопроводности кристаллической решетки материала. Потери, связанные с термоупругостью, очень малы в сравнении с затуханием, вызванным фонон-фононным взаимодействием при высоких температурах.

Акустический журнал, 49, 5, c. 700-710 (2003) | Рубрики: 06.03 06.07

 

Карелин А.В., Полунин В.М. «Модуляция ультразвукового импульса намагниченным магнитным коллоидом» c. 711-713

Исследована зависимость формы ультразвукового импульса, прошедшего через намагниченный магнитный коллоид, от угла, образованного волновым вектором и вектором магнитной индукции.

Акустический журнал, 49, 5, c. 711-713 (2003) | Рубрика: 06.02