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

Вадов Р.А. «Распространение звука в приповерхностном канале» с. 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.

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

Гусев В.А., Руденко О.В. «Статистические характеристики интенсивной волны за двумерным фазовым экраном» с. 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.

Дуда А. «Особые направления распространения акустических волн в пьезоэлектрических и непьезоэлектрических средах» с. 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.

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

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

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

Рассмотрено падение акустической волны на плоскую границу жидкости с ферромагнитным кристаллом сплава Гейслера Ni_2+x+yMn_1–xGa_1–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.

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» с. 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.

Пирозерский А.Л., Чарная Е.В. «Особенности затухания ультразвука в кристалле LiIO₃» с. 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.

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

Сабери К., Петросян А. «Влияние интерауральной декорреляции и акустического спектра на обнаружение движения объекта на слух» с. 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.

Санкин Г.Н. «Кавитация при сферической фокусировке акустических импульсов» с. 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.

Хашеминеджад С.М., Азарпейванд М. «Радиационная импедансная нагрузка сферического источника в идеальном двумерном акустическом волноводе» с. 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.

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

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

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