Акустический журнал, 2006, 52, выпуск 1

   

Антонов С.Н., Миргородский В.И., Никируй Э.Я. «Взрывоподобное вскипание вязкой жидкости в высокоинтенсивном фокусированном ультразвуковом пучке» c. 5-9

Работа посвящена эффекту, возникающему при распространении высокоинтенсивного фокусированного ультразвука в вязкой жидкости – медицинском геле. Обнаружено, что под действием непрерывного фокусированного ультразвука (интенсивность около 13000 Вт/см2) в области, близкой к месту расположения перетяжки каустики ультразвукового пучка, периодически, взрывоподобно образуются и затем схлопываются газовые пузыри диаметром 10–15 мм со временем жизни около 2 мс. Возникновение пузырей сопровождается короткими, длительностью около 1 мс хлопками. Увеличение интенсивности ультразвука увеличивает частоту повторения процесса образования пузырей (от нескольких секунд до долей секунд) при практическом постоянстве внешней формы образований и динамики их развития и схлопывания. Сделанные теоретические оценки удовлетворительно описывают размеры наблюдаемых пузырей. Сравнение результатов воздействия мощного фокусированного пучка звука, полученных в геле и биологической ткани, показало, что возникновение каверн (полостей) в биологических тканях при воздействии на них мощного фокусированного ультразвука является проявлением эффекта взрывоподобного вскипания жидкости.

Акустический журнал, 52, 1, c. 5-9 (2006) | Рубрики: 06.05 13.03

 

Вадов Р.А. «Распространение звука в приповерхностном канале» c. 10-22

Обсуждаются некоторые результаты экспериментальных исследований распространения звука килогерцового диапазона частот в приповерхностном звуковом канале, формируемом при волновом перемешивании подповерхностных вод. Анализируются материалы опытов, проведенных в разные годы в северо-восточной части Атлантики, где перемешивание подповерхностных вод до глубин 40–70 м происходит не только за счет ветровой волны, но и при участии зыби, приходящей из акваторий, находящихся на значительном удалении от места проведения опытов. Отмечается достаточно высокая повторяемость гидрологических условий, формируемых в приповерхностных водах в этом регионе. Анализируется пространственная структура звукового поля, затухание звука при распространении в приповерхностном канале. Обсуждаются причины наблюдаемого (повышенного по сравнению с поглощением в морской воде) затухания. Проводится сравнение результатов проведенных исследований с результатами аналогичных исследований других авторов, а также с результатами расчетов, выполненных по программе К.В. Авилова. Отмечается необходимость совершенствования программ расчета звуковых полей с целью учета рассеяния звука за пределы канала на мертвой зыби, характеристики которой не определяются ветровым режимом в районе проведения исследований.

Акустический журнал, 52, 1, c. 10-22 (2006) | Рубрики: 07.01 07.21

 

Гулин О.Э. «Причинные уравнения первого порядка для моделирования волновых полей в горизонтально-неоднородном океане» c. 23-29

Работа посвящена разработке математической модели для описания акустических полей в горизонтально-неоднородной океанской среде, причем неоднородности могут быть существенными. На основе системы уравнений линейной акустики и идеологии метода поперечных сечений получены причинные уравнения первого порядка для точного описания горизонтальных частей акустических мод, позволяющие моделировать ситуации, когда плавность горизонтальных неоднородностей нарушается, и известные приближенные методы становятся малопригодными. Полученные уравнения обладают рядом важных преимуществ, среди которых – сравнительная простота, физическая прозрачность для анализа и хорошая пригодность для численного моделирования существующими алгоритмами, разработанными при решении волновых задач в слоистых средах.

Акустический журнал, 52, 1, c. 23-29 (2006) | Рубрики: 07.01 07.21

 

Гусев В.А., Руденко О.В. «Статистические характеристики интенсивной волны за двумерным фазовым экраном» c. 30-42

Проведен анализ параметров нелинейных волн, проходящих через слой случайно-неоднородной среды. Моделью слоя служит двумерный фазовый экран. Пересекая плоскость экрана, волна приобретает случайный сдвиг фазы. Фронт искривляется, формируются случайно расположенные области схождения и расхождения лучей, в которых нелинейная эволюция волны существенно изменяется. Задача решена в приближении нелинейной геометрической акустики. Построена картина лучей для прошедшей сквозь регулярный экран плоской волны. Получено решение, описывающее пространственную структуру поля и эволюцию произвольного временного профиля волны за экраном. Рассчитаны статистические характеристики амплитуды разрывов на различных расстояниях от экрана. Показано, что случайная модуляция приводит к более быстрому, чем в однородной среде, нелинейному затуханию волны и сглаживанию ударного профиля. Происходит расширение функций распределения параметров волнового поля, вызванное эффектами случайных фокусировок.

Акустический журнал, 52, 1, c. 30-42 (2006) | Рубрики: 05.03 05.06

 

Дуда А. «Особые направления распространения акустических волн в пьезоэлектрических и непьезоэлектрических средах» c. 43-50

Заново анализируется задача о существовании продольных нормалей в плоскостях симметрии пьезоэлектрических кристаллов класса mm2. Для сред этого класса симметрии рассматриваются уравнения для компонент продольных нормалей, лежащих вне плоскостей симметрии. Показано, что непьезоэлектрические среды с ромбической симметрией могут иметь 4 или 8 выраженных акустических осей. Приведены примеры непьезоэлектрических упругих сред с моноклинной симметрией без акустических осей. Предложен метод определения компонент акустических осей для пьезоэлектрических сред произвольной симметрии. Метод использован для рассмотрения задачи об акустических осях в пьезоэлектрических средах класса mm2.

Акустический журнал, 52, 1, c. 43-50 (2006) | Рубрики: 06.03 06.14

 

Ефимцов Б.М., Лазарев Л.А. «Акустическое поле внутри замкнутой слоистой оболочки с резонансными системами» c. 51-58

Исследуется акустическое поле внутри оболочки, возбуждаемой неоднородным по пространственным координатам гармоническим полем давления. Рассматривается оболочка конечной длины с ортогональной системой подкрепляющих ребер жесткости, с торцами, ограничивающими акустический объем, и со звукоизолирующей конструкцией, включающей слои звукоизолирующего материала, резонансные элементы и панель интерьера. Оболочка трактуется как ортотропная с краевыми условиями, соответствующими свободному опиранию. Приводятся аналитические выражения для акустического поля в замкнутом объеме, которые учитывают упруго-акустическое взаимодействие оболочки со звукоизолирующими слоями и со средой как внутри оболочки (при произвольных значениях импедансов на торцах), так и вне нее. Эти выражения непосредственно используются для исследования влияния резонансных систем разного типа на звуковое поле внутри оболочки.

Акустический журнал, 52, 1, c. 51-58 (2006) | Рубрики: 06.14 10.08

 

Капустина О.А., Романова О.В. «Особенности линейных доменов в нематических жидких кристаллах, индуцированных акусто-гидродинамическим воздействием» c. 59-64

Исследованы особенности линейных доменов, формирующихся в планарном слое нематического жидкого кристалла в условиях воздействия осциллирующего гидродинамического потока, индуцированного сдвиговыми колебаниями звуковой частоты, при произвольных значениях угла между скоростью потока и директором, описывающим ориентацию молекул мезофазы в слое. Показано, что помимо ранее наблюдавшихся доменов с пространственным периодом, сравнимым или большим толщины слоя, возникают пространственно-модулированные структуры, чей период значительно меньше толщины слоя. Установлено существование области критических углов, где их влияние на картину искажения планарной макроструктуры оказывается наиболее значительным.

Акустический журнал, 52, 1, c. 59-64 (2006) | Рубрика: 06.02

 

Карпук М.М., Костюк Д.А., Кузавко Ю.А., Шавров В.Г. «Особенности распространения акустических волн через границу жидкость–ферромагнитный сплав Гейслера» c. 65-73

Рассмотрено падение акустической волны на плоскую границу жидкости с ферромагнитным кристаллом сплава Гейслера Ni2+x+yMn1–xGa1–y, с памятью формы, находящимся в области предмартенситного или мартенситного фазового перехода по температуре. Определены направления распространения, поляризации и амплитуды отраженной, прошедших квазипродольной и квазипоперечной волн в плоскости (110) кристалла. Начиная с некоторого критического угла падения, продольная волна в кристалле становится неоднородной и скользящей вдоль границы раздела сред сопутствующим поверхностным колебанием, а при большей степени близости к точке фазового перехода может начать излучаться в объем кристалла. Исходя из экспериментальных данных Тривисонно для скоростей и поглощения ультразвука в кристалле Ni2MnGa, проведены численные оценки указанных акустических эффектов.

Акустический журнал, 52, 1, c. 65-73 (2006) | Рубрика: 06.03

 

Кузькин В.М., Лаврова О.Ю., Пересёлков С.А., Петников В.Г., Сабинин К.Д. «Анизотропное поле фоновых внутренних волн на морском шельфе и его влияние на распространение низкочастотного звука» c. 74-86

Получены и проанализированы пространственно-временные спектральные характеристики поля фоновых внутренних волн (ВВ) для двух районов океанского шельфа: Атлантический шельф США и Камчатский шельф. В рамках численного эксперимента показано, что наблюдаемая анизотропия поля ВВ может существенным образом сказаться на флуктуации низкочастотного звука в указанных районах и, в частности, приводит к изменению интерференционного инварианта звукового поля.

Акустический журнал, 52, 1, c. 74-86 (2006) | Рубрика: 07.03

 

Пирозерский A.Л., Чарная Е.В. «Особенности затухания ультразвука в кристалле LiIO3» c. 87-90

Проведены экспериментальные исследования температурных зависимостей затухания продольных акустических волн вдоль оси х кристалла LiIO3 методом дифракции Брэгга света на ультразвуке. Измерения производились в диапазоне 215–335 К на частотах 400–690 МГц. Обнаружен частотно-независимый рост затухания релаксационного характера выше 260 К, по которому была рассчитана энтальпия активации ионного движения перпендикулярно гексагональной оси. Наблюдались также резонансные пики затухания, смещающиеся к низким температурам при повышении частоты. Предложена феноменологическая модель, объясняющая возникновение резонансного поглощения.

Акустический журнал, 52, 1, c. 87-90 (2006) | Рубрики: 06.03 06.17

 

Проклов B.В., Резвов Ю.Г., Чесноков В.Н., Чесноков Л.Н. «Условия подавления пространственных гармоник при двухчастотном акустооптическом взаимодействии в режиме Рамана–Ната» c. 91-97

Показано, что дифракция плоской световой волны на акустической волне основной частоты в режиме Рамана–Ната при подмешивании второй акустической гармоники может сопровождаться существенным изменением высших дифракционных порядков с номерами ±2, ±3, и т.д. В режимах слабого и сильного взаимодействия получены условия селективного подавления порядков. Представлены результаты численного моделирования.

Акустический журнал, 52, 1, c. 91-97 (2006) | Рубрика: 06.17

 

Сабери К., Петросян А. «Влияние интерауральной декорреляции и акустического спектра на обнаружение движения объекта на слух» c. 98-104

Способность обнаруживать на слух движение источника звука на основе динамических изменений в интерауральных временных задержках была измерена как функция интерауральной корреляции и акустического спектра методом испытаний с одним интервалом и принудительным выбором. Три испытуемых прислушивались к шуму, предъявляемому через наушники и содержащему линейное динамическое изменение в интерауральной задержке (500 мкс/с). Спектр предъявляемого стимула мог быть широким (от 0.1 до 10 кГц), высокочастотным (выше 1.5 кГц), или низкочастотным (ниже 1.2 кГц). Интерауральная корреляция изменялась в интервале от 0.1 до 1.0. Выполнение задачи испытуемыми было примерно одинаково в случае широкополосного и низкочастотного спектров: наблюдалось почти идеальное обнаружение для интерауральных корреляций 0.5 и выше и надпороговый коэффициент обнаружения (d’ > 1) для значения корреляции 0.3. При корреляции 0.1 обнаружение имело почти случайный характер. Для стимулов с высокочастотным спектром выполнение задачи быстро ухудшалось от существенно надпорогового уровня (d’ > 2) до случайного при уменьшении корреляции с 1.0 до 0.7. Такое быстрое снижение способности к обнаружению движения на высоких частотах может быть объяснено интерауральной декорреляцией огибающих.

Акустический журнал, 52, 1, c. 98-104 (2006) | Рубрика: 13.05

 

Санкин Г.Н. «Кавитация при сферической фокусировке акустических импульсов» c. 105-116

Исследована ранняя стадия динамики взаимодействующих кавитационных пузырьков в проходящей сферически сфокусированной импульсной волне, состоящей из фазы сжатия и разрежения. Проведено исследование кавитации вдали от границ жидкости для отрицательных давлений до –42 МПа со скоростью спада около –40 МПа/мкс с помощью высокоскоростной микроскопической киносъемки (100 млн. кадров в секунду, пространственное разрешение 5–50 мкм/пиксель) и измерения давления. Показано, что по кинематике изменения размера пузырьки разделяются на две фракции – расширяющиеся и коллапсирующие. Экспериментальные данные дают основание предполагать, что формирование двухфракционного пузырькового кластера происходит за счет различных пороговых значений величины давления в волне разрежения для двух характерных размеров зародышей. А именно – микрозародышей (d1 ∼ 10 мкм) и нанозародышей ("бабстонов", d2 ∼ 1 нм), которые становятся регистрируемыми только в фазе волны разрежения при амплитуде больше критической. Импульсное сжатие мелких пузырьков при трансформации волны разрежения в волну сжатия происходит под воздействием внутреннего давления кластера до 20 МПа и протекает с сохранением сферической формы пузырьков второй фракции. Показано, что скорость движения центра масс пузырька достигает максимального значения вблизи момента его коллапса. В численном эксперименте, используя уравнение Рэлея–Плессета, исследована трансляционная динамика пузырька с учетом вязкой силы и градиента давления и радиальная динамика. Результаты измерения трансляционного сдвига могут быть полезны для оценки минимального радиуса пузырька методом сравнения численных результатов с экспериментом.

Акустический журнал, 52, 1, c. 105-116 (2006) | Рубрика: 06.05

 

Хашеминеджад C.М., Азарпейванд М. «Радиационная импедансная нагрузка сферического источника в идеальном двумерном акустическом волноводе» c. 117-130

Классический метод разделения переменных в комбинации с методом изображений и трансляционными теоремами сложения для сферических волновых функций используются для исследования акустической радиационной нагрузки сферического источника конечного размера, погруженного в произвольной точке плоскопараллельного звукового волновода с идеально отражающими границами. Для моделирования идеализированного случая предполагается, что жидкий слой однороден и ограничен снизу акустически жесткой поверхностью, а сверху – жесткой/податливой поверхностью. Рассчитываются и обсуждаются активная и реактивная компоненты модовой акустической излучательной импедансной нагрузки в зависимости от положения источника для случаев пульсирующей (n=0) и колеблющейся (n=1) сферы при выбранных безразмерных частотах. Полученное эталонное решение может способствовать лучшему пониманию акустических свойств источников (преобразователей) в волноводах, что представляет практический интерес для гидроакустики и морской техники. Оно может быть использовано для проверки результатов, полученных методами численной аппроксимации.

Акустический журнал, 52, 1, c. 117-130 (2006) | Рубрика: 04.09

 

Елисеевнин В.А. «О коэффициенте концентрации гидроакустической антенны в волноводе» c. 131-133

Акустический журнал, 52, 1, c. 131-133 (2006) | Рубрика: 07.19

 

«Авторский указатель к тому 51 за 2005 год» c. 134-139

Акустический журнал, 52, 1, c. 134-139 (2006) | Рубрика: 15.01

 

«Предметный указатель к тому 51 за 2005 год» c. 140-144

Акустический журнал, 52, 1, c. 140-144 (2006) | Рубрика: 15.01