Акустический журнал, 2007, 53, выпуск 6

   

Андронов И.В. «Об аналитических свойствах и единственности решений задач рассеяния на компактных препятствиях в бесконечной пластине, описываемой моделью Уфлянда–Миндлина» c. 741-748

Рассматривается трехмерная задача рассеяния акустической волны на компактном препятствии общего вида в пластине, описываемой моделью Уфлянда–Миндлина. Устанавливается формула, выражающая рассеянное поле через аналитическое продолжение диаграммы направленности, а также формулы связи каналов рассеяния, позволяющие вычислять амплитуды поверхностных волн через вычеты диаграммы направленности. Для препятствий, не излучающих энергии, устанавливается единственность решения задачи рассеяния в отсутствие поглощения. Приводится пример локализованной сдвиговой волны.

Акустический журнал, 53, 6, c. 741-748 (2007) | Рубрика: 04.12

 

Боровиков В.А., Попов А.Л., Челюбеев Д.А. «Звуковое поле, возбужденное изгибными колебаниями упругой пластины с круглым включением» c. 749-759

Рассматривается звуковое поле, возбуждаемое изгибными колебаниями тонкой упругой пластины и возмущения этого поля, вызванные наличием однородного круглого включения с иными упругими свойствами. Ввиду резкого отличия плотности воздуха по сравнению с плотностью металла эту задачу можно с достаточной для практических приложений точностью решать в два этапа – сначала рассматривать колебания пластины в вакууме и затем искать звуковое поле, возбужденное найденным на первом этапе полем вертикальных смещений пластины. Основным результатом работы являются выражения для асимптотики в дальней зоне звукового поля, возбужденного каждой из компонент Фурье Fm(r)cos mφ изгибной волны, рассеянной на включении.

Акустический журнал, 53, 6, c. 749-759 (2007) | Рубрика: 04.11

 

Иванов В.П. «Влияние дифракционного поля на процесс активного гашения звуковых полей» c. 760-765

Исследован механизм активного гашения звукового поля как интерференционно-дифракционный процесс взаимодействия стороннего поля и гасящего поля вспомогательных излучателей. Приведен пример задачи гашения звукового поля, когда дифракционный механизм гашения существенно превалирует над интерференционным.

Акустический журнал, 53, 6, c. 760-765 (2007) | Рубрика: 10.09

 

Мирзаде Ф.Х., Шелепин Л.А. «Нелинейные продольные волны с учетом взаимодействия полей деформации, температуры и неравновесных атомных дефектов» c. 766-773

Исследуется распространение нелинейных продольных волн в пластине при учете взаимодействия продольной компоненты смещений среды с полями температуры и концентрации неравновесных атомных точечных дефектов. Выведено нелинейное эволюционное уравнение для описания термоупругих продольных самосогласованных полей деформаций. Показано, что влияние термоупругого эффекта на волны деформации сказывается в виде появления диссипативных членов, обусловленных процессами теплопередачи и термоупругим взаимодействием, возникающим благодаря деформационно-стимулированному тепловыделению при рекомбинации неравновесных атомных дефектов. Изучены солитонные решения полученного уравнения и характерные особенности затухания этих решений с учетом низкочастотных и высокочастотных потерь.

Акустический журнал, 53, 6, c. 766-773 (2007) | Рубрика: 05.03

 

Гуреев М.Ю., Миронов М.А. «Сверхфокусировка сферической волны. Теория и эксперимент» c. 774-778

Теоретически и экспериментально исследуется возможность фокусировки сферической волны в области значительно меньшей длины волны. При отражении сферической волны от малых жесткой, или мягкой сфер коэффициент отражения равен –1. Следовательно, полное поле вблизи таких рассеивателей остается конечным при стремлении радиуса сферы к нулю. Мощность звукового поля в этом случае концентрируется в объеме с радиусом, пропорциональным длине звуковой волны. Увеличения поля можно добиться за счет изменения коэффициента отражения. Например, если коэффициент отражения сделать равным 0, звуковое давление будет создаваться только сходящейся волной. При стремлении к центру это поле стремится к бесконечности как 1/r, где r – расстояние от центра. Анализируются конструкции, обеспечивающие поглощение сходящейся волны. Описана экспериментальная установка и приведены результаты эксперимента, подтверждающие существенное поглощение (коэффициент отражения не превосходит 0.2) сходящейся волны. Главный результат работы состоит в экспериментальном подтверждении возможности фокусировки в объеме с размерами значительно меньшими длины волны.

Акустический журнал, 53, 6, c. 774-778 (2007) | Рубрика: 05.11

 

Кротов Е.В., Рейман А.М., Субочев П.В. «Синтез акустической линзы Френеля для акустояркостной термометрии» c. 779-785

Проведен теоретический и численный анализ применимости различных типов акустических френелевских линз в качестве антенных систем при акустояркостной термометрии биологических тканей. На основе сформулированного критерия технической реализуемости выбрана длина волны, пригодная для использования в акустотермографах с антеннами в виде линз Френеля. Проанализированы фокусирующие свойства различных френелевских линз. Предложен метод построения линз Френеля, основанный на варьировании фокусных расстояний. Метод позволяет получать трехфокусные антенные системы с улучшенными фокусирующими свойствами.

Акустический журнал, 53, 6, c. 779-785 (2007) | Рубрика: 06.18

 

Буренин А.В., Моргунов Ю.Н., Стробыкин Д.С. «Экспериментальные исследования особенностей применения векторных приемников в задачах томографии океана» c. 786-790

Обсуждаются результаты экспериментальных исследований временной и угловой структуры акустических полей на шельфе Японского моря, полученные с применением векторно-фазовой обработки сложных зондирующих сигналов типа М-последовательностей с центральной частотой 2500 Гц. В контролируемых гидрологических условиях установлена однозначная связь изменчивости температурного режима на стационарной акустической трассе с временами и углами приходов акустической энергии. Показано, что применение векторных приемников в томографических схемах позволит получить независимый дополнительный параметр импульсной характеристики диагностируемого волновода и, таким образом, повысить эффективность решения задач реконструкции гидрофизических полей по данным акустического зондирования.

Акустический журнал, 53, 6, c. 786-790 (2007) | Рубрики: 07.17 07.19

 

Буров В.А., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. «Роль выбора базисных функций в задачах акустической томографии океана» c. 791-808

Работа посвящена различным способам параметрического описания океанических неоднородностей как рефракционного, так и кинетического типов, восстанавливаемых томографическими методами. Помимо общеизвестных базисов, используемых в океанологических задачах (таких как задание значений параметров неоднородностей в узлах сетки или в непересекающихся фигурах, плотно покрывающих рассматриваемую область), рассматривается новый неортогональный и избыточный базис с элементами в виде множества пересекающихся полос, представляющийся более удобным при решении томографических задач. Использован теоретический аппарат, позволяющий сравнить возможности восстановления океанических неоднородностей с помощью различных базисных функций. Исследуется качество восстановления в базисах в виде множества полос и клеток в зависимости от соотношения между количеством и составом базисных элементов. Приведены примеры восстановления океанических неоднородностей с использованием рассматриваемых базисных функций и результаты их сравнения.

Акустический журнал, 53, 6, c. 791-808 (2007) | Рубрика: 07.17

 

Годин O.A. «Взаимодействие поверхностных и объемных волн в мелком море с плавно меняющейся глубиной» c. 809-816

Поверхностные сейсмоакустические волны способны распространяться вдоль покрытого морскими осадками дна в глубоком и мелком море и даже на берегу. Вследствие сильного поглощения волн сжатия и особенного сдвиговых волн в осадках, поверхностные волны могут вносить значительный вклад в звуковое поле вдали от берега только в результате их взаимодействия с объемными волнами в водной толще. Представлен теоретический анализ возбуждения акустических мод сейсмоакустическими поверхностными волнами в нерегулярном волноводе в мелком море с наклонным дном, покрытым неконсолидированными морскими осадками. Показано, что взаимодействие поверхностной волны с акустической модой происходит, главным образом, в окрестности ее критического сечения. Исследовано влияние геоакустических параметров и стратификации мягких морских осадков на эффективность обмена энергией между поверхностными и объемными волнами.

Акустический журнал, 53, 6, c. 809-816 (2007) | Рубрика: 07.02

 

Гордиенко В.А., Краснописцев Н.В., Наседкин А.В., Некрасов В.Н. «Оценка дальности обнаружения источника сигнала гидроакустической системой на базе приемника потока акустической мощности» c. 817-826

Рассматриваются особенности формирования потока акустической мощности векторным приемником сигнала на фоне шума океана, обсуждаются информативные параметры зарегистрированных сигналов, которые определяют заданную статистически обеспеченную регистрацию слабых сигналов на фоне шумов океана. Используя уравнение гидролокации и установленные ранее фундаментальные связи между уровнями сигналов, регистрируемых приемником давления и векторным приемником для поля сигнала и поля шумов, обсуждаются полученные значения предельно возможных оценочных значений выигрыша в дальности обнаружения источника сигнала при регистрации потока акустической мощности в зависимости от величины анизотропии поля шумов в данном районе.

Акустический журнал, 53, 6, c. 817-826 (2007) | Рубрики: 07.18 07.19

 

Грибова Е.З. «О статистике каустик в подводном звуковом канале» c. 827-832

Численно-аналитическим методом фазовых экранов анализируется статистика плотности каустик в подводном звуковом канале с крупномасштабными, случайными неоднородностями. Рассматриваются различные случаи направления распространения волны относительно оси канала, а также исследуется влияние радиуса корреляции неоднородностей.

Акустический журнал, 53, 6, c. 827-832 (2007) | Рубрика: 07.01

 

Кузькин В.М., Переселков С.А. «Применение фокусировки обращенного волнового поля для восстановления частотного спектра фоновых внутренних волн» c. 833-838

В рамках численного эксперимента проанализированы возможности фокусировки обращенного волнового поля для восстановления частотного спектра вертикальных смещений слоев жидкости, основанного на регистрации частотных смещений максимума звукового поля в фокальном пятне. Управление фокусировкой поля реализуется изменением частоты излучения при неизменном распределении на апертуре антенны обращенного поля, сформированного в невозмущенном волноводе. Проведен сравнительный анализ полученных данных с аналогичными результатами в отсутствии фокусировки.

Акустический журнал, 53, 6, c. 833-838 (2007) | Рубрики: 07.03 12.07

 

Кошур В.Д., Фадеева М.С. «Минимизация звукового давления по параметрам активных источников на основе гибридного генетического алгоритма» c. 839-842

Представлены результаты вычислительных экспериментов по распространению и взаимодействию акустических волн с целью минимизации звукового давления в определенной зоне прямоугольной области. Минимизация звукового давления достигалась за счет активного воздействия дополнительных источников звука, расположенных внутри расчетной области. Оптимальные параметры активных источников и их местоположение были определены в результате решения задачи минимизации интегрального функционала, который выражает усредненное звуковое давление в заданной зоне прямоугольной области. При решении задачи минимизации использовался гибридный генетический алгоритм.

Акустический журнал, 53, 6, c. 839-842 (2007) | Рубрика: 04.12

 

Аносов А.А., Казанский А.С., Лесс Ю.А., Шаракшанэ А.С. «Тепловое акустическое излучение в модельных мембранах при фазовом переходе липидов» c. 843-848

Объектом исследования были модельные мембраны – многослойные липосомы из фосфолипидов: димиристоилфосфатидилхолина и дипальмитоилфосфатидилхолина. Измерено тепловое акустическое излучение в мегагерцовом диапазоне частот при фазовых переходах липидов из жидкокристаллического состояния в гель (при охлаждении) и, наоборот, из гель-состояния в жидкий кристалл (при нагреве суспензии липосом). При этом интенсивность теплового излучения менялась: увеличивалась при охлаждении и уменьшалась при нагреве. Показано, что это связано с повышением поглощения в липосомах при фазовом переходе.

Акустический журнал, 53, 6, c. 843-848 (2007) | Рубрики: 06.02 06.18

 

Бибиков Н.Г., Григорьев Д.Ю. «Использование нейронных сетей для определения частоты модуляции сигнала по импульсной активности нейронов слуховой системы лягушки» c. 849-860

Двухслойная нейросеть с обратным распространением ошибки была использована для определения частоты модуляции тональных сигналов по узору импульсации одиночных нейронов, расположенных в кохлеарных ядрах и полукружном торусе травяной лягушки (Rana t. temporaria). На вход нейросети подавали сумму нескольких единичных реакций одного нейрона на амплитудно-модулированный сигнал. Число входов соответствовало числу временн~1ых отсчетов суммированного отклика (обычно 60), число выходных элементов соответствовало числу распознаваемых частот модуляции (от 3 до 15). При условии четкой синхронизации импульсной активности нейрона с огибающей сигнала успешная классификация могла осуществляться, даже если для тренировки и классификации использовали единичные ответы нейрона. Увеличение числа суммируемых ответов до 10–20 приводило к ускорению процедуры обучения. Результаты обсуждаются в связи с проблемой формирования нейронов – детекторов периодичности на высших уровнях слухового пути позвоночных.

Акустический журнал, 53, 6, c. 849-860 (2007) | Рубрика: 13.06

 

Соболев А.Ф. «Полуэмпирическая теория однослойных сотовых звукопоглощающих конструкций с лицевой перфорированной панелью» c. 861-872

На основе известных приближенных теорий и последних экспериментальных данных разработана полуэмпирическая теория однослойных сотовых звукопоглощающих конструкций (ЗПК) резонансного типа. Получены приближенные формулы для расчета эффективного нормального импеданса, учитывающие геометрические параметры ЗПК, высокие уровни звукового давления, наличие сносящего потока, а также нелинейное взаимодействие звука на разных частотах в пределах заданного третьоктавного спектра воздействующего шума. Проведено сопоставление численных расчетов по приближенным формулам с результатами экспериментов, а также с экспериментальными и теоретическими результатами других работ. Получено хорошее согласие с экспериментальными данными.

Акустический журнал, 53, 6, c. 861-872 (2007) | Рубрика: 10.06

 

Петронюк Ю.С., Сарнацкий В.М. «Выездная сессия Научного совета РАН по акустике, посвященная 100-летию со дня рождения профессора И.Г. Михайлова» c. 873-875

24–25 мая 2007 г. в НИИ физики им. В. А. Фока Санкт-Петербургского Государственного университета, состоялась сессия Научного совета РАН по акустике, посвященная 100-летию со дня рождения выдающегося ученого, профессора И.Г. Михайлова, заслуженного деятеля науки и техники РСФСР и основателя лаборатории ультразвука в Санкт-Петербургском государственном университете. Публикуются краткие резюме докладов.

Акустический журнал, 53, 6, c. 873-875 (2007) | Рубрика: 01

 

Коузов Д.П. «Информация о работе Санкт-Петербургского семинара по вычислительной и теоретической акустике Научного совета по акустике РАН» c. 876-877

В 2006 году акустический семинар в Санкт-Петербурге продолжал регулярную работу. По традиции заседания семинара двумя сессиями: весной (март–май) и осенью (октябрь–декабрь). Было проведено 18 заседаний семинара. Публикуются краткие резюме докладов.

Акустический журнал, 53, 6, c. 876-877 (2007) | Рубрика: 01

 

«Информация о работе семинара "Акустика неоднородных сред" под руководством С.А. Рыбака в 2006 году» c. 878-880

В 2006 году прошло 15 заседаний семинара Научной школы С.А. Рыбака (Акустический институт им. акад. Н.Н. Андреева). Были представлены доклады по активному гашению звука, аэроакустике, медицинской акустике, биоакустике, геоакустике, акустике океана, нелинейной акустике, ультразвуковой дефектоскопии. По материалам докладов был выпущен сборник трудов семинара. Публикуются краткие резюме некоторых докладов.

Акустический журнал, 53, 6, c. 878-880 (2007) | Рубрика: 01