Акустический журнал, 2010, 56, выпуск 2

   

Бобровницкий Ю.И., Морозов К.Д., Томилина Т.М. «Периодическая поверхностная структура с экстремальными акустическими свойствами» c. 147-151

Импедансным методом решено несколько вариационных задач о поглощении и рассеянии звука. Получены в явном виде поверхностные импедансы наилучшего поглотителя и идеально прозрачного тела. Предложена поверхностная структура (покрытие), реализующая их акустические свойства. Приведены результаты компьютерного моделирования. Библ. 3.

Акустический журнал, 56, 2, c. 147-151 (2010) | Рубрика: 04.03

 

Семенов А.Г. «О рассеянии звука в вязкой микронеоднородной движущейся среде при больших числах Рейнольдса» c. 152-161

Предложено обобщение закона Релея затухания низкочастотного звука в микронеоднородной среде на случай рассеивающих частиц, движущихся в вязкой жидкости при больших числах Рейнольдса. Показано, что в этих условиях затухание может не зависеть от рассеяния на самих движущихся частицах и определяться лишь создаваемым ими течением, причем максимум затухания наблюдается в направлении, поперечном движению частиц. Соответствующие поправки, пропорциональные первой степени гидродинамического числа Маха, сравниваются с поправками, лежащими в основе модифицированного закона Релея, предложенного ранее для условий потенциального обтекания неоднородностей в идеальной жидкости, а также с закономерностями рассеяния в микронеоднородной движущейся вязкой среде при малых числах Рейнольдса. В качестве примера действия обобщенного закона, на этой основе, уточнены особенности рассеяния звука дождем. Библ. 10.

Акустический журнал, 56, 2, c. 152-161 (2010) | Рубрика: 04.04

 

Тютекин В.В., Бойко А.И. «Спирально-винтовые нормальные волны вблизи цилиндрической полости в упругой среде» c. 162-165

Описываются свойства спирально-винтовых волн, возникающих вблизи цилиндрической полости в упругой среде и являющихся проявлением непериодических (по углу) решений динамических уравнений упругости. Определены дисперсионные характеристики этих волн, а также описана их пространственная структура. Библ. 12

Акустический журнал, 56, 2, c. 162-165 (2010) | Рубрика: 06.13

 

Шарфарец Б.П. «О возможности эффективного вычисления амплитуды рассеяния на включении в сложном поле» c. 166-171

Изложен алгоритм вычисления амплитуды рассеяния на включении, основанный на представлении о том, что она удовлетворяет однородному уравнению Гельмгольца по переменным, совпадающим с координатами включения. Решение задачи представлено в виде ряда по обратным степеням расстояния между источником и включением. Получено выражение для амплитуды рассеяния точечного мультипольного источника. Приведены примеры расчета амплитуд рассеяния предложенным методом. Библ. 17.

Акустический журнал, 56, 2, c. 166-171 (2010) | Рубрика: 04.04

 

Руденко О.В., Коробов А.И., Изосимова М.Ю. «Нелинейность твердых тел с микро- и наномасштабными дефектами и особенности ее макроскопических проявлений» c. 172-178

Обсужден смысл измеряемых в эксперименте нелинейных параметров среды. Подчеркнут различный смысл локальной нелинейности, измеряемой в окрестности дефекта и зависящей от размеров области усреднения, и эффективной объемной нелинейности среды, содержащей множество дефектов. Рассчитана локальная нелинейность при вершине трещины, убывающая с увеличением области, излучающей вторую гармонику. Рассчитана объемная нелинейность твердого тела, содержащего сферические полости. Рассчитана объемная нелинейность среды, содержащая бесконечно тонкие трещины в виде круглых дисков, принимающих при раскрытии эллипсоидальную форму. В расчетах нелинейного акустического параметра использованы классические точные результаты теории трещин. Библ. 15.

Акустический журнал, 56, 2, c. 172-178 (2010) | Рубрика: 06.11

 

Юлдашев П.В., Брысева Н.А., Аверьянов М.В., Блан-Бенон Ф., Хохлова В.А. «Статистические свойства нелинейной N-волны при дифракции за случайным фазовым экраном» c. 179-189

Основываясь на численном решении уравнения ХЗК, исследуется распространениеN-волны большой амплитуды за случайным фазовым экраном. Рассматривается модель одномерного случайного фазового экрана с гауссовским пространственным спектром. Анализируется влияние случайных фокусировок, нелинейных и дифракционных эффектов на статистические свойства акустического поля за экраном, в том числе, при прохождении волны через каустики. Обсуждаются отличия в статистических распределениях и средних значениях параметров акустического поля, полученных в рамках развитой дифракционной модели и в приближении нелинейной геометрической акустики. Библ. 13.

Акустический журнал, 56, 2, c. 179-189 (2010) | Рубрика: 05.07

 

Андреев В.Г., Крит Т.Б., Сапожников О.А. «Стоячие волны в упругом слое, нагруженном конечной массой» c. 190-196

Исследованы стоячие сдвиговые волны в плоскопараллельном слое из резиноподобного материала, закрепленного без проскальзывания между двумя жесткими пластинами конечной массы. Нижняя пластина, на которой лежит слой, колеблется параллельно своей поверхности под действием внешней гармонической силы, а вторая пластина лежит свободно. Теоретически и экспериментально показано, что в такой системе возникают резонансы на частотах, значения которых известным образом зависят от массы свободной пластины и сдвигового модуля слоя. Рассчитаны и измерены формы резонансных кривых при различных значениях упругих параметров слоя и массы пластины. Показано, что по измеренным резонансным кривым определяется динамический сдвиговый модуль и коэффициент сдвиговой вязкости резиноподобного материала. Библ. 13.

Акустический журнал, 56, 2, c. 190-196 (2010) | Рубрика: 04.16

 

Карпова Г.В., Кутуев А.Н., Полунин В.М., Ряполов П.А. «Об одной колебательной системе с магнитожидкостным инерционно-вязким элементом» c. 197-203

Рассмотрены результаты измерений коэффициента затухания колебательной системы, в которой инерционно-вязким элементом служит магнитная жидкость, заполняющая U-образную стеклянную трубку. Роль упругости выполняет воздушная полость, образованная внутри одной из частей трубки под пьезоэлектрической пластинкой, прикрепленной к торцу трубки и предназначенной для индикации колебаний. Разработана методика измерения коэффициента затухания колебаний и получения на этой основе значения сдвиговой вязкости исследуемых образцов магнитной жидкости в зависимости от напряженности магнитного поля. Библ. 14.

Акустический журнал, 56, 2, c. 197-203 (2010) | Рубрика: 04.08

 

Мансфельд А.Д., Санин А.Г., Санина О.А., Каверин Б.С., Объедков А.М., Егоров В.А. «Поглощение ультразвука в суспензиях углеродных нанотрубок» c. 204-205

Приведены экспериментальные результаты по измерению поглощения ультразвука в суспензиях многостенных углеродных нанотрубок. Измеренные величины коэффициентов поглощения существенно превышают соответствующие значения для мелких углеродных частиц, имеющих форму, близкую к сферической. Библ. 3.

Акустический журнал, 56, 2, c. 204-205 (2010) | Рубрики: 06.02 06.11

 

Синельников Е.Д., Сутин А.М., Сарвазян А.П. «Обращение времени в фокусирующих излучателях и приемниках ультразвука» c. 206-217

Рассмотрены одноканальные фокусирующие системы с обращением времени, которые могут работать в режимах излучения и приема ультразвука. Основным элементом этих систем является жидкостный акустический ревербератор. Эксперименты проведены с двумя типами ревербераторов: цилиндрическим тонкостенным баллоном, используемым в ультразвуковом катетере для лечения мерцательной аритмии и ревербератором из плоскопараллельных слоев фольги. Подобные системы способны эффективно фокусировать ультразвук, используя лишь один канал излучения. Случайные деформации стенок и слоев ревербераторов позволили заметно улучшить качество фокусировки и преодолеть ограничения, налагаемые пространственной симметрией системы. Продемонстрировано, что использование бинарной моды излучения приводит к многократному увеличению интенсивности поля в фокусе, по сравнению со стандартным режимом. Показана способность фокусирующей системы с обращением времени осуществлять пространственную локализацию внешних источников при приеме ультразвука. Библ. 18.

Акустический журнал, 56, 2, c. 206-217 (2010) | Рубрика: 12.07

 

Акуличев В.А., Моргунов Ю.Н., Стробыкин Д.С. «Экспериментальные исследования сезонной изменчивости температурных полей на шельфе японского моря акустическими методами» c. 218-220

Приведены результаты экспериментальных исследований импульсной характеристики волновода на шельфе Японского моря в зависимости от сезонных изменений поля температуры. Библ. 4.

Акустический журнал, 56, 2, c. 218-220 (2010) | Рубрика: 07.16

 

Бардышев В.И. «Корреляционные характеристики вариаций уровней подводных шумов в шельфовой зоне тихого океана» c. 221-222

Излагаются результаты измерений нормированных функций автокорреляций и частотной корреляции случайных медленных вариаций уровней подводных шумов Тихого океана в зоне шельфа острова Шикотан. Измерения проводились на глубине 130 м в общем диапазоне частот 0.9 Гц–11 кГц. Вариации уровней шумов сравнительно синхронны в широком диапазоне частот. Их интервал автокорреляции на разных частотах составляет от 11 до 42 часов, а частотная корреляция – не менее 0.77 в пределах двух декад. Интегральный интервал автокорреляции вариаций скорости ветра равен 14.1 часам. Библ. 3.

Акустический журнал, 56, 2, c. 221-222 (2010) | Рубрика: 07.04

 

Законов Ю.И., Коротин П.И., Орлов Д.А., Сазонов С.П., Слижов А.Б., Турчин В.И., Фикс Г.Е., Фикс И.Ш. «Использование приемных антенных решеток для измерения уровней подводного шума движущихся источников» c. 223-229

Рассматривается метод измерений уровней подводного шума движущихся судов с использованием вертикальной приемной антенной решетки. Предложен алгоритм синтеза вектора весовых коэффициентов, обеспечивающих заданную точность измерений при максимальном помехоподавлении как в случае помехи с известной структурой, так и для априорно неизвестной помехи (адаптивный синтез). Приводятся результаты численного моделирования и экспериментальной апробации метода в морских условиях. Библ. 15.

Акустический журнал, 56, 2, c. 223-229 (2010) | Рубрики: 07.15 07.19

 

Зверев В.А., Коротин П.И., Матвеев А.Л., Стромков А.А. «Измерение параметров моды реального волновода» c. 230-244

Дается обоснование возможности использования разложения мод реального волновода в мелком море при наличии градиента скорости звука по синусоидальным модам идеального волновода и определена область применимости такого разложения. Дисперсия в сигналах мод, представленных таким образом, определяется математическим обращением без пробного источника. Определена структура дискретных мод реального волновода без использования для этой цели параметров дна и распределения скорости звука по глубине волновода. Коэффициент корреляции сигнала моды с введенными в него измеренными параметрами сигнала моды и реального сигнала, составил 0.973. В опыте использовались сигналы точечного излучателя с глубины 50 м в полосе частот 90–280 Гц в мелком море (Баренцево море, глубина 120 м, дистанция 7 км), принимаемые вертикальной антенной из 32 приемников, расположенных эквидистантно с шагом 3 м. Произведено успешное обращение реального сигнала с помощью математической модели. Библ. 20.

Акустический журнал, 56, 2, c. 230-244 (2010) | Рубрика: 07.01

 

Курьянов Б.Ф., Пенкин М.М. «Цифровая акустическая связь в мелком море для океанологических применений» c. 245-255

Приведены результаты экспериментов по медленной передаче цифровой информации с помощью акустических сигналов в сложных океанологических условиях: при наличии многолучевого распространения в мелком море и движении источника звука. Проводится кодирование с помощью псевдослучайных последовательностей и когерентное суммирование сигналов, прошедших по множеству различных лучей с различными доплеровскими частотами и принятых различными элементами пространственно распределенной приемной решетки. Используемый метод позволил достичь безошибочной передачи кодов на дистанциях свыше 5 километров. Дана теоретическая оценка вероятности ошибочного решения о значении передаваемых кодов. Библ. 10.

Акустический журнал, 56, 2, c. 245-255 (2010) | Рубрика: 07.17

 

Луньков А.А., Петников В.Г., Стромков А.А. «Особенности фокусировки низкочастотных звуковых полей в мелком море» c. 256-262

В рамках численного эксперимента исследованы возможности фокусировки низкочастотного (100–300 Гц) звукового поля в мелководном акустическом волноводе, характерном для морского шельфа. Рассмотрена фокусировка, получаемая при обращении широкополосных акустических сигналов во времени, получившая название фокусировки при временном обращении волн, а также фокусировка, реализуемая при обращении волнового фронта монохроматических звуковых полей. Продемонстрировано, что при использовании временного обращения волн для фокусировки в волноводе достаточно иметь одиночный приемно-излучающий элемент. В то же время использование соответствующей вертикальной антенны улучшает качество фокусировки. Получаемое в последнем случае качество фокусировки, оказывается примерно таким же, как в случае применения обращения волнового фронта для фокусировки монохроматических полей с частотой, равной несущей частоте широкополосных сигналов. Показано также, что в изоскоростном волноводе интенсивное поверхностное волнение существенным образом ухудшает качество фокусировки. Ухудшение особенно заметно при использовании ОВФ. Библ. 13.

Акустический журнал, 56, 2, c. 256-262 (2010) | Рубрика: 07.02

 

Ткаченко В.М., Смольяков А.В., Колышницын В.А., Маршов В.П. «Турбулентные пульсации давления в пограничном слое протяженного цилиндра при его продольном обтекании» c. 263-267

В малошумной аэротрубе выполнены измерения частотных спектров турбулентных пульсаций давления на поверхности протяженного цилиндра при его продольном обтекании. Измерены частотные спектры, обусловленные как суммарным вкладом от всех мод поля давления, так и вкладом только от нулевой (кольцевой) моды. Результаты измерений частотных спектров сравниваются с другими известными опытными данными. Для нулевой моды выполнены измерения продольных взаимных спектров поля турбулентных давлений. С помощью преобразования Фурье взаимных спектров получены аналитические выражения для размерного и безразмерного частотно-волнового спектра нулевой моды. Обсуждаются особенности частотно-волнового спектра при больших волновых числах. Библ. 25.

Акустический журнал, 56, 2, c. 263-267 (2010) | Рубрика: 08.05

 

Буров В.А., Матвеев О.В., Румянцева О.Д. «Пространственно-корреляционный метод восстановления вектора скорости кровотока в нелинейной томографии» c. 268-276

Предлагается метод восстановления картины распределения полного вектора скорости кровотока. Экспериментальные данные измеряются с помощью схемы томографирования нелинейного параметра второго порядка, использующей широкополосные кодированные сигналы при малом количестве преобразователей. Для обработки данных используется селективная согласованная фильтрация в сочетании с пространственной корреляцией фрагментов спекл-структуры, возникающей при восстановлении пространственного распределения нелинейного параметра. Приводятся результаты численного моделирования. Библ. 7.

Акустический журнал, 56, 2, c. 268-276 (2010) | Рубрика: 12.06

 

Исаев А.Е., Матвеев А.Н. «Повышение частотного разрешения при обработке акустических сигналов методом скользящего комплексного взвешенного усреднения» c. 277-283

Рассмотрены результаты исследования возможностей метода оценивания переходного импеданса излучателя и приемника в свободном поле, основанного на скользящем комплексном взвешенном усреднении частотной зависимости переходного импеданса излучателя и приемника в не заглушенном бассейне. Показано, что метод позволяет ослабить влияние отражений и создавать условия свободного поля в бассейнах с различным характером отражений, резко различающихся по форме и многократно по размерам. Предложена процедура повторного применения скользящего комплексного взвешенного усреднения совместно со спектрометрией функций отражений, позволяющая увеличить частотное разрешение метода. Библ. 5.

Акустический журнал, 56, 2, c. 277-283 (2010) | Рубрика: 07.21

 

Коновалов С.И., Кузьменко А.Г. «Сокращение длительности импульсов, излучаемых тонкостенным пьезокерамическим цилиндром, при помощи электрической корректирующей цепи» c. 284-288

На основе электрической схемы-аналога тонкостенного цилиндрического пьезокерамического преобразователя с подключенной к нему электрической цепью произведены расчеты формы импульсов, излучаемых в воду. Определены оптимальные параметры электрической цепи, обеспечивающие минимальные длительности импульсов, в зависимости от высоты цилиндра и относительной толщины стенки. Показано, что возможно существенное сокращение длительности сигналов, и приведены конкретные результаты расчетов. Библ. 5.

Акустический журнал, 56, 2, c. 284-288 (2010) | Рубрика: 04.11