Акустический журнал, 2009, 55, выпуск 3

   

Бочарова О.В., Ватульян А.О. «О реконструкции плотности и модуля Юнга для неоднородного стержня» c. 275-282

Рассматриваются задачи о восстановлении модуля упругости и плотности упругого неоднородного стержня при возбуждении продольных и изгибных колебаний. Для решения поставленных задач предложен итерационный алгоритм, основанный на аппарате интегральных уравнений Фредгольма. Рассмотрены конкретные примеры восстановления искомых характеристик. Библ. 17.

Акустический журнал, 55, 3, c. 275-282 (2009) | Рубрики: 04.16 06.03

 

Бредихин В.В., Лебедев А.В. «Реконструкция функции Грина в задачах резонансной акустической спектроскопии» c. 283-291

Рассмотрена возможность реконструкции функции Грина трехмерного упругого тела (резонатора). Исходными данными являются измеренный методом резонансной акустической спектроскопии тензор упругости материала резонатора и его комплексный вибрационный отклик. Показана возможность реконструкции отклика и определения координат силового источника возбуждения колебаний по данным измерений. Отличие между измеренным и синтезированным откликами мало, что позволяет производить сквозную калибровку акустических измерений и определять распределение напряжений и деформаций внутри твердого тела. Библ. 15.

Акустический журнал, 55, 3, c. 283-291 (2009) | Рубрика: 04.12

 

Буров В.А., Дмитриев К.В., Сергеев С.Н. «Акустические "дважды отрицательные" среды» c. 292-306

Рассмотрена возможность существования в акустике сред, аналогичных по ряду эффектов широко обсуждаемым электродинамическим левым средам. Показано, что механическими аналогами отрицательных диэлектрической и магнитной проницаемостей являются плотность и сжимаемость среды. Обсуждаются физический смысл их отрицательности и механические модели, обладающие такими свойствами. Для выделения эффектов, связанных со знаком плотности и сжимаемости, анализ проведен на базе линеаризованных уравнений гидродинамики, а не волнового уравнения или уравнения Гельмгольца. Получен аналог уравнения Липпмана–Швингера и построена теория рассеяния волн на неоднородностях среды с произвольно заданными величиной и знаком плотности и сжимаемости. Проведено численное моделирование, показавшее наличие всех ожидаемых эффектов. Рассмотрены вопросы, касающиеся выполнения принципа причинности и вытекающие из них следствия, обобщенные на случай отрицательных сред, в виде связи затухания и дисперсии волн. Библ. 16.

Акустический журнал, 55, 3, c. 292-306 (2009) | Рубрика: 06.15

 

Дорофеев М.С., Шанин А.В. «Резонансы в дискретной системе переменной длины» c. 307-314

Исследованы резонансные свойства ограниченной дискретной цепочки, длина которой меняется по периодическому закону. Получено эволюционное уравнение, описывающее профиль волны в континуальном приближении. Обнаружен эффект расщепления резонансного пика и исследованы профили волн вблизи резонансов. Показано, что профили волн вблизи различных резонансов отличаются друг от друга спектральным составом. Этому факту дано теоретическое обоснование. Библ. 16.

Акустический журнал, 55, 3, c. 307-314 (2009) | Рубрика: 04.08

 

Комиссарова Г.Л. «Свойства поверхностных волн в заполненном жидкостью упругом цилиндре» c. 315-325

Исследованы свойства гармонических поверхностных волн в заполненном жидкостью упругом цилиндре. Рассмотрен случай упругого материала, для которого скорость волны сдвига больше скорости звука в жидкости. Описание волнового движения проведено на основе полной системы уравнений динамической теории упругости и уравнения движения идеальной сжимаемой жидкости. Асимптотический анализ дисперсионного уравнения в области больших волновых чисел и качественный анализ дисперсионного спектра показал, что в такой волноводной системе существует две поверхностные волны – Стоунли и Релея. Нормальная низшая волна формирует волну Стоунли на внутренней поверхности цилиндра. В данном волноводе фазовые скорости всех нормальных волн, за исключением низшей, имеют в пределе скорость звука в жидкости. Поэтому волну Релея на внешней поверхности цилиндра формируют все нормальные волн в тех диапазонах частот и волновых чисел, в которых совпадают фазовые скорости нормальных волн составного волновода и нормальной низшей волны упругого полого цилиндра. Библ. 28.

Акустический журнал, 55, 3, c. 315-325 (2009) | Рубрика: 06.13

 

Лебедев-Степанов П.В., Рыбак С.А. «Поглощение звука раствором наночастиц» c. 326-330

Исследовано поглощение звуковой волны в коллоидном растворе по двум механизмам: за счет вязкого трения в жидкости и за счет диссипации энергии на наночастицах. Оценена зависимость мнимой части волнового вектора от частоты в обоих случаях. Показано, что в типичных коллоидных растворах первый механизм поглощения доминирует при низких, а второй – при более высоких, ультразвуковых частотах. Библ. 6.

Акустический журнал, 55, 3, c. 326-330 (2009) | Рубрика: 06.11

 

Назаров В.Е., Радостин А.В. «Самовоздействие сейсмоакустической волны в сыром песчаном грунте» c. 331-334

В рамках феноменологического уравнения состояния проведено теоретическое исследование эффекта фазового самовоздействия продольной сейсмоакустической волны, наблюдавшегося в сыром песчаном глинистом грунте. Библ. 17.

Акустический журнал, 55, 3, c. 331-334 (2009) | Рубрика: 09.03

 

Наугольных K.А. «Нелинейная акустика: от физических исследований к практическим применениям (из истории науки)» c. 335-341

Предметом нелинейной акустики являются сильные возмущения среды, для описания которых принцип суперпозиции оказывается неприменимым, и развиваются разнообразные взаимодействия звука с возмущениями среды. Быстрое развитие нелинейной акустики произошло во второй половине прошлого века благодаря прогрессу ультразвуковой технологии, обеспечившему создание источников ультразвука высокой интенсивности. Отдельные эпизоды развития нелинейной акустики, связанные с изучением распространения звука высокой интенсивности, а также разработкой и применением параметрических излучателей звука, приведены в настоящей статье. Библ. 64.

Акустический журнал, 55, 3, c. 335-341 (2009) | Рубрика: 15.03

 

Тукмаков А.Л. «Численное моделирование процесса волновой сепарации твердых частиц при резонансных колебаниях газа в закрытой трубе» c. 342-349

Численно исследуется дрейф твердых сферических частиц, находящихся во взвешенном состоянии, происходящий под действием продольных резонансных колебаний газового столба в закрытой трубе. Рассматриваются нелинейные колебания газа при сохранении ламинарного режима движения. Поле скоростей газа содержит периодические нелинейные волны и акустическое течение, движение частиц происходит под действием силы Стокса. Для первой, второй и третьей собственных частот продольных колебаний газового столба получены распределения легких и тяжелых частиц, возникающие в волновом поле закрытой трубы. Библ. 14.

Акустический журнал, 55, 3, c. 342-349 (2009) | Рубрика: 05.09

 

Абрамович А.А. «Акустические исследования градиентных стекол» c. 350-355

Приводятся результаты исследования распространения продольных ультразвуковых волн (УЗВ) в стеклах, в объеме которых создано регулярное распределение упругих свойств, приводящее к сужению пучка УЗВ при выходе его из образца. В акустике такие стекла ранее не применялись и были использованы нами для создания первых образцов неоднородных акустических линз. В работе обсуждаются результаты, полученные при исследовании опытных образцов неоднородных акустических линз на основе специально разработанных с этой целью неоднородных стекол и способы их получения. Показано, что заметный эффект фокусировки УЗВ в диапазоне 2–14 МГц наблюдается уже в образцах стекол с размерами 10–20 мм. Обсуждаются и другие возможные применения акустических неоднородных линз, например, в качестве среды для ультразвуковых линий задержки и акустооптических ячеек. Библ. 16.

Акустический журнал, 55, 3, c. 350-355 (2009) | Рубрика: 04.16

 

Овчинников И.Э., Соколов В.В. «Влияние внешнего магнитного поля на скорости распространения магнитозвуковых волн в магнитной жидкости» c. 356-361

Рассмотрено обобщение теоретических результатов по распространению магнитозвуковых волн в идеальной магнитной жидкости, обладающей вмороженной намагниченностью. Получены выражения для скорости распространения быстрой и медленной магнитозвуковых волн, а так же для волны альфвеновского типа. Показано согласие теоретических и экспериментальных результатов для быстрой магнитозвуковой волны, распространяющейся в магнитной жидкости на основе воды. Библ. 12.

Акустический журнал, 55, 3, c. 356-361 (2009) | Рубрика: 06.01

 

Сапожников О.А., Морозов А.В., Катиньоль Д. «Акустооптическое взаимодействие при лазерной виброметрии в жидкости» c. 362-373

Показано, что классический метод лазерной виброметрии при измерениях в жидкостях дает неверные результаты, причем ошибка измерения смещения может превышать 100%. На регистрируемой картине вибраций появляется ложная структура с пространственным масштабом, равным длине акустической волны в жидкости. Кроме того, лазерный виброметр показывает наличие смещения в областях, где оно на самом деле отсутствует, а в нестационарном режиме на изображении возникают несуществующие поверхностные волны, распространяющиеся со скоростью звука в жидкости. Причина указанных искажений – акустооптическое взаимодействие в конденсированной среде на пути пробного лазерного луча. Получено аналитическое выражение для функции Грина при лазерной виброметрии как при гармоническом, так и при импульсном возбуждении исследуемой поверхности. Показано, что она объясняет все обнаруженные в экспериментах артефакты лазерной виброметрии в жидкости и может быть использована для корректировки данных измерений. Библ. 14.

Акустический журнал, 55, 3, c. 362-373 (2009) | Рубрика: 06.17

 

Безответных В.В., Буренин А.В., Моргунов Ю.Н., Половинка Ю.А. «Экспериментальные исследования особенностей распространения импульсных сигналов из шельфа в глубокое море» c. 374-380

Приводятся результаты экспериментальных исследований распространения низкочастотных широкополосных импульсных сигналов в волноводе, включающем шельфовую зону, континентальный склон и глубокое море. Применение фазоманипулированных сигналов с центральными частотами 366 и 600 Гц для зондирования позволило измерить импульсные характеристики в шести точках при максимальном удалении от излучателя на 368 километров. Экспериментально показано, что размещение источника звука у дна на шельфе, вблизи береговой черты, при отрицательном градиенте изменения скорости звука в придонном слое и малым углом наклона дна, позволяет сформировать в глубоком море, вблизи оси ПЗК, сплошную зону освещенности и стабильную импульсную характеристику с двумя основными приходами акустической энергии. При этом скорость распространения по трассе самого позднего импульса равна, практически в пределах ошибки измерений, скорости звука на оси ПЗК в точке расположения приемной системы. Обсуждаются возможности практического использования полученных результатов. Библ. 6.

Акустический журнал, 55, 3, c. 374-380 (2009) | Рубрика: 07.01

 

Запевалов А.С., Большаков А.Н. «Рассеяние морской поверхностью акустических волн дециметрового диапазона» c. 381-387

Обсуждается влияние уклонов, создаваемых морскими поверхностными волнами, превышающими длину брегговских компонент, на рассеяние акустического излучения в обратном направлении. Анализируется ситуация, когда длинными являются волны длиной более 1.5 м. Рассмотрение проводится на основе данных натурных измерений уклонов морской поверхности. Приводятся соотношения, связывающие изменение коэффициента обратного рассеяния со статистическими характеристиками уклонов морской поверхности, создаваемых длинными волнами. Библ. 16.

Акустический журнал, 55, 3, c. 381-387 (2009) | Рубрика: 07.10

 

Колмогоров В.С., Крючков А.Н. «Амплитудная модуляция в приёмных параметрических антеннах реверберационного типа» c. 388-394

Рассматривается механизм возникновения амплитудной модуляции в параметрических антеннах, использующих обратное рассеяние высокочастотного излучения. Анализируются эффекты при использовании приемной антенны реверберационного типа. Библ. 16.

Акустический журнал, 55, 3, c. 388-394 (2009) | Рубрика: 05.08

 

Кузькин В.П., Пересёлков С.А. «Восстановление внутренних волн в океанических волноводах» c. 395-400

В рамках численного эксперимента рассмотрено восстановление временной изменчивости поля интенсивной внутренней волны. Решение обратной задачи основано на информации о частотных смещениях максимумов обращенного волнового поля. Проанализировано влияние амплитуды внутренней волны на эффективность восстановления. Библ. 15.

Акустический журнал, 55, 3, c. 395-400 (2009) | Рубрика: 07.16

 

Михнюк А.Н. «Определение координат источника звука с помощью согласованных с морским волноводом алгоритмов обработки сигналов» c. 401-406

Экспериментально исследована эффективность согласованных с морским волноводом алгоритмов определения координат источника звука, основанных на использовании разностей времен распространения звукового сигнала по различным лучам. Библ. 5.

Акустический журнал, 55, 3, c. 401-406 (2009) | Рубрика: 07.18

 

Степанов Б.Г. «О возможности построения широкополосных стержневых пьезопреобразователей с фазированным возбуждением секций» c. 407-414

Рассматриваются результаты расчетов частотных характеристик, полученных при решении задач синтеза и анализа для армированных стержневых пьезопреобразователей, содержащих две секции, возбуждаемые различными по амплитуде и фазе электрическими напряжениями. Путем выбора последних показана возможность расширения полосы пропускания до 2–3 октав при условии обеспечения равномерных амплитудно-частотных и заданных линейных фазочастотных характеристик излучения. Анализируется влияние на эти характеристики способов возбуждения и конструктивных параметров пьезопреобразователей. Приводятся результаты экспериментальных исследований. Библ. 12.

Акустический журнал, 55, 3, c. 407-414 (2009) | Рубрика: 04.11

 

Петухов Ю.В., Разин А.В., Разин В.А. «Возбуждение сейсмоакустических волн гармоническим силовым источником, действующим на границе жидкого слоя и упругого полупространства» c. 415-422

Решена задача о возбуждении сейсмоакустических волн в системе однородное изотропное упругое полупространство, покрытое жидким слоем, при действии на поверхность упругой среды перпендикулярного к ней точечного гармонического силового источника. Получены интегральные выражения для средних за период волны мощностей излучения продольной и поперечной волн в твердом теле. Детально проанализировано возбуждение мод. Получены выражения, описывающие части мощностей мод, излучаемые в жидкий слой и в упругую среду. Выполнен численный анализ мощностей излучения сферических продольной и поперечной упругих волн, а также мощностей излучения сейсмоакустических мод в твердом полупространстве и в жидком слое. Установлено, что в условиях, характерных для скальных донных пород, в случае, когда глубина бассейна в несколько раз и более превышает длину звуковой волны, около двух третей всей мощности излучается в жидкость. Библ. 9.

Акустический журнал, 55, 3, c. 415-422 (2009) | Рубрика: 04.10

 

Дубровский Н.А., Урусовский И.А., Гладилин А.В. «Модель генерации акустических щелчков дельфина по типу антенны бегущей волны» c. 423-430

Рассмотрена модель излучения звуковых импульсов дельфина по типу антенны бегущей волны напряжений, сфокусированной на заданное направление. Расчет показывает, что сигналы, отклоненные от главного направления излучения, искажаются, головная часть такого импульса растягивается во времени, а амплитуда импульса уменьшается. Излучаемый в боковом направлении импульс опережает соответственный импульс в главном направлении. Рассматривается возможный механизм создания короткого импульса излучающим органом дельфина, совместимый с излучением по типу бегущей волны и состоящий в частичном обмене кинетической и упругой энергиями соответственной колебательной системы. Отмечается возможность неинвазивной экспериментальной проверки наличия такого механизма у дельфина. Библ. 12.

Акустический журнал, 55, 3, c. 423-430 (2009) | Рубрика: 13.07

 

«Виктор Анатольевич Акуличев (к 70-летию со дня рождения)» c. 431-432

Редколлегия Акустического журнала поздравляет с 70-летним юбилеем Акуличева Виктора Анатольевича, действительного члена Российской академии наук (академика), профессора, доктора физико-математических наук, директора Тихоокеанского океанологического института имени В.И. Ильичева Дальневосточного отделения РАН.

Акустический журнал, 55, 3, c. 431-432 (2009) | Рубрика: 03