<<  >>

Акустический журнал, 2011, 57, выпуск 3

   

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Вауэр Й. «Формирование частотных полос пропускания и запирания в упругом волноводе с системой препятствий» с. 291-302

С помощью полуаналитического решения задачи о возбуждении колебаний в упруго подпертом одномерном волноводе с системой точечных препятствий анализируется связь между наблюдаемыми эффектами запирания-пропускания и распределением точек дискретного спектра рассматриваемой задачи в комплексной плоскости частоты. Проверяется предположение, сделанное ранее на основе численного анализа для двумерных упругих волноводов с протяженными препятствиями, о том, что появление частот прохождения в диапазоне запирания связано с наличием близких к вещественной оси точек дискретного спектра, число которых увеличивается пропорционально числу препятствий, давая в пределе сплошные полосы пропускания, описываемые в рамках теории Блоха–Флоке для бесконечных периодических структур. Библ. 19.

Акустический журнал, 57, 3, с. 291-302 (2011) | Рубрика: 04.09

 

Лапин А.Д. «Сечение рассеяния резонатора в многомодовом волноводе» с. 303-306

Исследовано рассеяние звука одиночным монопольно-дипольным резонатором в многомодовой трубе. Он представляет собой резонатор Гельмгольца, присоединенный стерженьком к стенке трубы. Фактически этот резонатор есть комбинация монопольного и дипольного резонаторов, расположенных в одной точке. Рассеянные поля этих резонаторов ортогональны. Рассчитаны сечения рассеяния монопольного и дипольного резонаторов в многомодовой трубе. Сечение рассеяния монопольно-дипольного резонатора равно сумме сечений рассеяния монопольного и дипольного резонаторов. Трение в резонаторе (монопольном или дипольном) уменьшает его сечение рассеяния в (1+β)2 раз, где β – отношение сопротивлений трения и излучения этого резонатора. Библ. 4.

Акустический журнал, 57, 3, с. 303-306 (2011) | Рубрика: 04.09

 

Тютекин В.В. «Спиральные звуковые волны в плоском слое жидкости» с. 307-312

Рассмотрены решения волнового уравнения в цилиндрической системе координат в виде бегущих по углу волн. Получены уравнения для их волновых фронтов и лучей в случае нулевой нормальной волны жидкого слоя. Показано, что в дальнем поле цилиндрической волны фронты представляют собой спирали Архимеда, а лучи описываются гиперболическими спиралями. Для ближней зоны получены аналогичные уравнения в виде интегральных соотношений и показано, что в этом случае фронты представляют собой спирали с неравномерным шагом. Приведены графики, дающие представления о волновых фронтах и соответствующим им лучам. Дается качественное описание спиральных волн для слоя с нормальными волнами высоких номеров. Описаны возможные методы возбуждения спиральных волн. Библ. 7.

Акустический журнал, 57, 3, с. 307-312 (2011) | Рубрика: 04.01

 

Кудрявцев А.Г., Сапожников О.А. «Получение точных решений неоднородного уравнения Бюргерса с использованием преобразования Дарбу» с. 313-322

Описывается метод нахождения точных решений неоднородного уравнения Бюргерса на основе преобразования Дарбу. Показано, что однократное преобразование Дарбу, примененное к однородному уравнению Бюргерса, переводит его в неоднородное уравнение, которое описывает распространение акустической волны навстречу околозвуковому потоку в сопле Лаваля. Степень сужения сопла при этом оказывается заданной и определяется коэффициентом вязкости среды. Базируясь на точном решении однородного уравнения Бюргерса, для полученной задачи о потоке в сопле выписаны все возможные регулярные стационарные решения и исследован характер эволюции нестационарных решений. Найден алгоритм многократного преобразования Дарбу, дающий возможность повысить силу неоднородности, т.е. увеличить степень сужения сопла. Оказалось, что такой подход приводит к дискретному набору возможных степеней сужения сопла, при которых возможно получение точных решений. С использованием теоремы Крама выписана формула, позволяющая находить точные решения неоднородного уравнения Бюргерса на основе решений однородного уравнения теплопроводности. Отмечено, что найденный алгоритм многократного преобразования Дарбу фактически позволяет дискретно уменьшать коэффициент вязкости среды. Библ. 22.

Акустический журнал, 57, 3, с. 313-322 (2011) | Рубрика: 04.12

 

Лебедев-Степанов П.В., Карабут Т.А., Чернышов Н.А., Рыбак С.А. «Исследование формы и устойчивости капли жидкости на вращающейся подложке» с. 323-328

Теоретически и экспериментально исследовалась форма и устойчивость капли воды капиллярных размеров на вращающейся подложке. Теоретические результаты находятся в согласии с экспериментом. Данные исследования представляют интерес для нанесения тонких слоев методом самосборки, использующих технологию центрифугирования (spin coating). Библ. 20.

Акустический журнал, 57, 3, с. 323-328 (2011) | Рубрика: 04.11

 

Мансфельд А.Д., Соколов А.В., Волков Г.П. «Самодетектирование акустических импульсов в ближней зоне акустического излучателя» с. 329-336

Теоретически и экспериментально изучается процесс самодетектирования акустических импульсов в ближней зоне акустического излучателя. Экспериментально этот нелинейный процесс изучается для трех типов биологических тканей. Библ. 22.

Акустический журнал, 57, 3, с. 329-336 (2011) | Рубрика: 04.11

 

Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Моделирование трехмерных нелинейных полей ультразвуковых терапевтических решеток» с. 337-347

Развита новая численная модель для описания трехмерных нелинейных полей, создаваемых современными ультразвуковыми терапевтическими решетками. Модель основана на решении уравнения Вестервельта; разработанный алгоритм позволяет рассчитывать нелинейные поля периодических волн при наличии ударных фронтов, локализованных вблизи фокуса. В численном эксперименте исследована роль нелинейных эффектов при фокусировке в воде для двумерной решетки, состоящей из 256 элементов, в диапазоне интенсивностей на элементах до 10 Вт/см2. Полученные решения показали, что для характерных режимов эксплуатации современных решеток нелинейные эффекты играют важную роль и в профиле волны в фокусе происходит образование ударных фронтов. Библ. 28.

Акустический журнал, 57, 3, с. 337-347 (2011) | Рубрика: 14.03

 

Буров В.А., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. «Трехмерная модель томографического восстановления океанических неоднородностей при неизвестном расположении антенн» с. 348-363

Рассматривается схема томографического восстановления скалярно-векторной неоднородности (содержащей и течение, и возмущение скорости звука) в океане, основанная на измерении горизонтальной рефракции мод. В качестве исходных данных используются времена распространения мод и разности углов проходов модовых импульсов от двух излучающих антенн на одну приемную антенну. Важной отличительной особенностью предлагаемого подхода является его слабая чувствительность к неизвестному смещению антенн в горизонтальной плоскости на расстояния вплоть до нескольких сотен метров. Представлены результаты численного моделирования восстановления комбинированной скалярно-векторной неоднородности по предлагаемой схеме. Библ. 15.

Акустический журнал, 57, 3, с. 348-363 (2011) | Рубрика: 07.16

 

Грибова Е.З. «Угловая диаграмма рассеяния волн в океане в присутствии статистически анизотропных неоднородностей» с. 364-372

Получены замкнутые интегро-дифференциальные уравнения для функции когерентности и лучевой интенсивности в океане. Случайные неоднородности среды предполагаются крупномасштабными статистически анизотропными. Проанализировано влияние анизотропии на вид угловой диаграммы рассеяния. Библ. 11.

Акустический журнал, 57, 3, с. 364-372 (2011) | Рубрика: 07.08

 

Кацнельсон Б. Г., Малыхин А. Ю., Цхоидзе А. В. «Перестройка горизонтальной пространственно-временной структуры звукового поля в мелком море в присутствии движущихся внутренних волн» с. 373-380

Рассматривается перестройка пространственно-временной структуры поля в мелководном волноводе в присутствии движущегося пакета интенсивных внутренних волн. Анализ проводится в рамках подхода, который может быть назван пространственно-временные горизонтальные лучи и вертикальные моды. Показано, что в течение времени прохода пакета через акустическую трассу (около часа) имеют место значительные пространственные и временные флуктуации интерференционной структуры и интенсивности поля. Библ. 11.

Акустический журнал, 57, 3, с. 373-380 (2011) | Рубрика: 07.02

 

Клещёв А.А., Кузнецова Е.И. «Низкочастотное рассеяние импульсного звукового сигнала упругими цилиндрическими оболочками» с. 381-386

Представлены методика и структурная схема эксперимента по измерению амплитуды и фазы акустического поля в ближней зоне рассеивателя, проанализированы результаты по измерению характеристик рассеяния низкочастотного звукового сигнала упругими цилиндрическими оболочками. Библ. 11.

Акустический журнал, 57, 3, с. 381-386 (2011) | Рубрика: 04.04

 

Кузькин В.М., Лин Й.-Т., Луньков А.А., Линч Дж.Ф., Петников В.Г. «Частотные смещения интерференционной структуры звукового поля в летний период времени на океанском шельфе» с. 387-397

В рамках эксперимента Shallow Water'06 на шельфе Нью-Джерси (США) летом 2006 г. обнаружено, что интерференционная структура звукового поля испытывает значительные до Δf /f≈ 10–1 вариации в частотной области под действием баротропного прилива и внутренних приливных волн. Величина этих вариаций существенным образом зависит от модового состава звукового поля. Изменяя модовый состав, оказывается возможным сформировать интерференционную структуру, по-разному реагирующую на баротропный прилив и внутренние волны, что может быть использовано для акустического мониторинга приливных волн разной физической природы. Библ. 9.

Акустический журнал, 57, 3, с. 387-397 (2011) | Рубрика: 07.02

 

Максимов А.О. «Акустические проявления пузырьков, вмороженных в ледяной покров» с. 398-408

Углеводородные источники на дне океана порождают скопления всплывающих пузырьков – газовые факелы. В зимнее время пузырьки, достигнувшие поверхности, вмерзают в лед. Эти скопления вмерзших пузырьков наблюдаются в арктических морях и представляют собой обычный элемент ледяного покрова озер, в частности оз. Байкал. На основе общего решения задачи рассеяния на сфере в изотропной упругой среде найдено сечение рассеяния на пузырьке, вмороженном в ледяной покров. Построена теория многократного рассеяния на скоплении вмерзших пузырьков. Описана структура низкочастотных резонансов, отвечающих коллективным колебаниям пелены пузырьков. Библ. 40.

Акустический журнал, 57, 3, с. 398-408 (2011) | Рубрика: 07.14

 

Петухов Ю.В. «Лучевые и дифракционные слаборасходящиеся пучки в океанических волноводах» с. 409-419

Сформулированы условия, которым должен удовлетворять профиль скорости звука океанического волновода, чтобы в зависимости длины цикла лучей от их фазовой скорости присутствовали гладкие экстремумы, которым отвечают слаборасходящиеся пучки лучей, формирующие "каустические" пучки. Установлено, что дифракционные эффекты приводят к существенному сглаживанию острых экстремумов зависимости периода интерференции соседних мод от их фазовой скорости. В результате могут формироваться дополнительно к лучевым – дифракционные слаборасходящиеся пучки и отвечающие им "дифракционные" каустики. Библ. 17.

Акустический журнал, 57, 3, с. 409-419 (2011) | Рубрика: 07.01

 

Шанин А.В., Валяев В.Ю. «Метод последовательностей максимальной длины в дифракционном эксперименте» с. 420-425

Описана методика экспериментального изучения дифракции акустических волн с использованием последовательностей максимальной длины. Данный метод позволяет измерять импульсный отклик системы, что делает его удобным инструментом дифракционного эксперимента. Для примера приводятся результаты наблюдения краевых волн, возникающих на основании цилиндра при нормальном падении на него акустической волны. Проведено сравнение результатов измерений с результатами численного моделирования. Библ. 17

Акустический журнал, 57, 3, с. 420-425 (2011) | Рубрика: 04.03

 

Арамян А.Р., Арамян Г.Р., Ароян К.П., Галечян Г.А., Варданян А.A., Даниелян Г.А., Нерсисян Г.Б., Билен С. «Исследование звуковых волн, генерируемых ударной волной антиградовой пушки» с. 426-430

Рассматриваются процессы распространения ударной волны, генерируемой антиградовой пушкой. Показано, что ударная волна достигает высоты 100 км. Приведены результаты измерений зависимости интенсивности и частоты звука от времени для ударной волны при ее распространении вертикально вверх. Библ. 19.

Акустический журнал, 57, 3, с. 426-430 (2011) | Рубрика: 08.10

 

Коузов Д.П., Филиппенко Г.В. «О работе Санкт-Петербургского семинара по вычислительной и теоретической акустике Научного совета РАН по акустике» с. 431-432

В 2009 году семинар продолжил регулярную работу. Было проведено 15 заседаний. Заслушано сообщение президента Восточно-европейской ассоциации акустиков А.А. Ахматова о текущей работе Ассоциации. Приводятся краткие резюме заслушанных докладов.

Акустический журнал, 57, 3, с. 431-432 (2011) | Рубрика: 01

 

Kaya Olgun Adem, Cicek Ahmet, Ulug Bulent «Focusing with two-dimensional angular-symmetric circular acoustic lenses» pp. 292-300

Focusing properties of an acoustic lens based on a modified triangular sonic crystal slab whose columns are aligned on concentric arcs of equal radial distance are investigated. Capability of focusing normally-incident plane waves is demonstrated by means of Finite Element Method. Focusing mechanisms are discussed on the basis of band structures and equifrequency contours considering a model where triangular lattice is elongated along ?K direction. Focusing behavior of the proposed lens is argued to arise from negative refractions at the air-lens interfaces accompanied by index guiding in its interiors. Wavelength-order confinement in the transverse direction is observed. Double focusing is attributed to geometrical effects and contribution of self guiding is discussed. Possibility of occurrence of birefraction at the input face of the lens together with positive refraction at the output face is also discussed.

Acoustical Physics, 57, 3, pp. 292-300 (2011) | Рубрики: 04.03 12.02

 

Sodagar Sina, Honarvar Farhang, Yaghootian Amin, Sinclair Anthony N. «An alternative approach for measuring the scattered acoustic pressure field of immersed single and multiple cylinders» pp. 411-419

The form function of an elastic target can be obtained from the scattered signal through a deconvolution process. The deconvolution process uses the signal measured from an acoustically hard target (reference signal) to compensate for the impulse response of the measurement system. In this paper, it is shown that this approach limits the usable frequency range of the signal and leads to inaccuracies in the final results. An alternative approach is proposed in which the reference signal is replaced by the specular echo. A procedure is described for extracting the specular echo from the measured signal even in cases where it is not completely isolated from the resonant components. Modifications are made to the existing deconvolution formulation and it is further extended to be applicable to multiple scattering measurements. Experimental results show that the new approach provides improved accuracy and wider usable frequency range in both single and multiple scattering experiments.

Acoustical Physics, 57, 3, pp. 411-419 (2011) | Рубрики: 04.04 12.04

 

Kuznetsov S.V. «Seismic waves and seismic barriers» pp. 420-426

The basic idea of seismic barrier is to protect an area occupied by a building or a group of buildings from seismic waves. Depending on nature of seismic waves that are most probable in a specific region, different kinds of seismic barriers are suggested. For example, vertical barriers resembling a wall in a soil can protect from Rayleigh and bulk waves. The FEM simulation reveals that to be effective, such a barrier should be (i) composed of layers with contrast physical properties allowing "trapping" of the wave energy inside some of the layers, and (ii) depth of the barrier should be comparable or greater than the considered seismic wave length. Another type of seismic barrier represents a relatively thin surface layer that prevents some types of surface seismic waves from propagating. The ideas for these barriers are based on one Chadwick’s result concerning non-propagation condition for Rayleigh waves in a clamped half-space, and Love’s theorem that describes condition of non-existence for Love waves. The numerical simulations reveal that to be effective the length of the horizontal barriers should be comparable to the typical wavelength.

Acoustical Physics, 57, 3, pp. 420-426 (2011) | Рубрики: 06.13 09.05 10.08