Бобровницкий Ю.И. «Энергетические характеристики колебательных систем с внутренними (скрытыми) степенями свободы» с. 3-7

Выведены общие формулы для вычисления кинетической и потенциальной энергий и других энергетических характеристик линейных колебательных систем, часть степеней свободы которых являются внутренними, т.е. недоступными для прямых измерений и/или исключенными из рассмотрения. Энергетические характеристики выражены через параметры, относящиеся только к части доступных (или выбранных для рассмотрения) степеней свободы. Вывод формул основан на использовании некоторых новых свойств т.н. матричного дополнения Шура. Полученные формулы применены для вычисления энергетических характеристик элементов акустических метаматериалов через их эффективные инерционно-жесткостные параметры. Особое внимание уделено случаю отрицательных значений этих параметров. Исходя из неотрицательности кинетической и потенциальной энергий механических структур, сформулированы ограничения на характер частотных зависимостей эффективных параметров. DOI: 10.7868/S032079191301005X.

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Годин О.А. «Эффект аномальной прозрачности границы вода–воздух для объемного излучателя» с. 8-18

Эффект аномальной прозрачности заключается в прохождении на определенных частотах большей части энергии источника через контрастную границу раздела слоев, дающую обычно сильное отражение. Ранее этот эффект был установлен для низкочастотных точечных источников, расположенных в жидкости, граничащей с воздушной средой. В случае объемных источников возникает дополнительное переотражение волн между границей раздела сред и поверхностью излучателя, поэтому характер проявления эффекта здесь не очевиден. В настоящей работе на основе решения интегрального уравнения соответствующей краевой задачи рассматривается излучение волновой энергии сферическими источниками различного радиуса и ее распределение между потоком энергии, проходящей через границу вода–воздух в верхнее полупространство, и потоком энергии, идущей в нижнее полупространство. Установлено, что размер источника практически не влияет на распределение энергии в низкочастотном диапазоне, т.е. и на эффект аномальной прозрачности. Анализируется также влияние относительных размеров сферических источников на энергетические характеристики в диапазоне средних и высоких частот. DOI: 10.7868/S0320791912060056

Копьев В.Ф., Беляев И.В., Зайцев М.Ю., Копьев В.А., Фараносов Г.А. «Акустическое управление волнами неустойчивости в турбулентной струе» с. 19-30

Проведено экспериментальное исследование возможности акустического управления волнами неустойчивости в слое смешения струи. Показана принципиальная возможность гашения гидродинамической волны неустойчивости в дозвуковой турбулентной струе внешним акустическим воздействием, что может быть использовано при построении систем активного управления шумом реактивных струй. DOI: 10.7868/S0320791913010085

Буров В.А., Шмелёв А.А., Зотов Д.И. «Прототип томографической системы, использующей акустические нелинейные эффекты третьего порядка» с. 31-51

Разработан и изготовлен прототип томографической системы, предназначенный для восстановления распределения акустических нелинейных параметров на основе эффекта нелинейного неколлинеарного взаимодействия трех первичных волн. Применение кодированных первичных сигналов с последующей корреляционной обработкой регистрируемого комбинационного сигнала позволяет восстановить полное изображение объекта в результате всего одного эксперимента с использованием малого числа преобразователей – трех излучателей и одного приемника. Предложена зеркальная система, состоящая из двух соосных конических акустических зеркал и позволяющая преобразовать фронт волны от цилиндрического преобразователя в однородный квазиплоский пучок с большой шириной, близкой к реальным требованиям медицинской диагностики. Приводятся результаты физических экспериментов. DOI: 10.7868/S0320791913010061

Гусев В.А., Руденко О.В. «Усиление действия интенсивного фокусированного ультразвука (HIFU) при специальной пространственно-временной модуляции» с. 52-57

Предложен принцип формирования мощных акустических сигналов специальной формы, позволяющий обеспечить точную пространственно-временную фокусировку пучка. Предложено ввести зависящую от поперечной координаты локальную частоту волны, за счет чего достигается равенство длин образования разрыва для всех лучей. Тем самым обеспечивается рост нелинейного поглощения и, следовательно, усиливается температурное и радиационное действие фокусированного ультразвука на среду. DOI: 10.7868/S0320791913010073

Овчинников И.Э., Соколов В.В. «Волны в магнитных жидкостях с равновесной и вмороженной намагниченностью» с. 58-62

Показано, что в идеальной магнитной жидкости с равновесной намагниченностью существует одна гидродинамическая мода. Данный случай качественно отличается от другого предельного случая идеальной магнитной жидкости с вмороженной намагниченностью, в которой распространяются три гидродинамические моды. Отмечается согласие теоретических и экспериментальных результатов по анизотропии ультразвука в магнитной жидкости на основе воды в приближении вмороженной намагниченности. DOI: 10.7868/S0320791912060111

Полунин В.М., Боев М.Л., Тан Мьо Мин, Карпова Г.В., Рослякова Л.И. «Упругие свойства магнитной жидкости с воздушной полостью, удерживаемой силами левитации» с. 63-69

Описывается процесс образования воздушной полости в магнитной жидкости, заполняющей трубку с донышком, транспорт и удержание полости силами магнитной левитации. Рассматриваются упругие и диссипативные свойства колебательной системы, инерционным элементом которой служит столбик магнитной жидкости над воздушной полостью. Оценивается возможность использования транспортируемой воздушной полости в качестве подвижного рефлектора звуковой волны. DOI: 10.7868/S0320791912060123

Белогорцев А.С., Рыбак С.А., Серебряный А.Н. «Нелинейные внутренние волны второй моды над наклонным дном» с. 70-76

Обсуждаются особенности распространения внутренних волн второй моды над наклонным дном на основе численного моделирования в рамках модели уравнения Кортевега–де Вриза. Проводится сравнение процессов трансформации солитонов внутренних волн первой и второй моды при распространении над наклонным дном в одинаковых условиях фоновой гидрологии среды Южно-Китайского моря. Рассматриваются волны второй моды "растяжения" и "сжатия" и показывается реальная возможность их перехода из первого состояния во второе при распространении из глубоководных районов на шельф – аналог эффекта смены полярности амплитуд, известного ранее у внутренних волн первой моды. DOI: 10.7868/S0320791913010048

Луньков А.А., Петников В.Г., Hwung Hwung-Hweng, Wang Yu-Huai, Yang Ray-Yeng «Частотные смещения интерференционной структуры звуковых полей в мелком море, обусловленные солитоноподобными внутренними волнами второй моды» с. 77-85

В рамках численного моделирования проанализировано влияние внутреннего солитона второй гравитационной моды на распространение низкочастотного звука на океанском шельфе. При моделировании использовались данные натурного эксперимента на шельфе Южно-Китайского моря около атолла Донгша, где указанные солитоны были зарегистрированы с помощью вертикальных стационарных термисторных цепочек. При расчетах учитывался эффект горизонтальной рефракции звуковых волн. Предполагалось, что стационарная акустическая трасса ориентирована поперек преимущественного направления распространения внутренних волн. Результаты моделирования показали, что одни моды звукового поля фокусируются, а другие дефокусируются, когда солитон пересекает стационарную трассу. Продемонстрировано, что параметры солитона могут быть адекватно определены по частотным смещениям интерференционной структуры звукового поля. В то же время подобная оценка параметров возможна только при ограниченной длине стационарной трассы, когда эффекты, связанные с горизонтальной рефракцией, проявляются слабо. DOI: 10.7868/S0320791912060093

Урусовский И.А. «Дифракция звука на экране с веерной насадкой» с. 86-95

Применительно к противошумовым экранам проведен расчет дифракции звука на полуплоскости с насадкой в форме веера множества жестких полос разной ширины, образующих узкие клиновидные каналы неодинаковой длины. Каналы сообщаются друг с другом через внутреннюю цилиндрическую полость, в которую внутренние концы каналов открыты. Рассчитаны кривые снижения звука в зависимости от частоты и угла падения волн, иллюстрирующие высокую эффективность экрана. DOI: 10.7868/S0320791912060135

Зверев В.А., Коротин П.И., Матвеев А.Л. «Когерентный апертурный синтез по некогерентному источнику» с. 96-108

Предложено усовершенствование метода синтеза апертуры по некогерентному источнику, придавшее методу селективность и помехоустойчивость. Измерение разности фаз между сигналами приемников антенны заменено на измерение средней по антенне разности фаз между соседними приемниками путем поиска максимума модуля отклика перемещающейся антенны на сигнал источника при ее сканировании (фазировании) по углу. Эта процедура выполняется после некогерентного накопления. Выигрыш по помехоустойчивости определяется выигрышем антенны с добавлением выигрыша некогерентного накопления. Величина этого выигрыша в опыте была порядка 20 дБ. Метод сохраняет применимость к широкополосным сигналам и возможность наблюдения других некогерентных сигналов. Показана возможность высокого углового разрешения синтезированной антенной не обладающего полной временной когерентностью источника и нескольких когерентных с ним источников. За счет усреднения фазы по апертуре антенны получено повышение устойчивости метода к реверберации. Приведены результаты моделирования и применения метода в натурных опытах. DOI: 10.7868/S0320791913010188

Аносов А.А., Беляев Р.В., Вилков В.А., Дворникова М.В., Дворникова В.В., Казанский А.С., Курятникова Н.А., Мансфельд А.Д. «Акустотермометрический контроль кисти руки человека при гипертермии и гипотермии» с. 109-114

Представлены результаты акустотермометрического контроля локальной гипотермии и гипертермии кисти человека. Испытуемые на несколько минут опускали руки в холодную и горячую воду. Измерения теплового акустического излучения проводили двумя датчиками со стороны ладони и с тыльной стороны кисти. Были восстановлены профили глубинной температуры в кисти. Косвенная оценка погрешности восстановления составила 0.6°С, что приемлемо для медицинских приложений. При гипертермии руку держали в течение двух минут в воде с максимальной температурой 44°С. При этом глубинная температура составила 35.4± 0.6°С. При гипотермии руку держали в течение пятнадцати минут в воде с температурой 17.8°С. При этом глубинная температура снизилась с 26 до 24°С. Использование плоской приемной решетки из четырех датчиков позволило провести динамическое картирование акустояркостной температуры кисти. DOI: 10.7868/S0320791913010024

Руденко О.В., Маков Ю.Н., Гурбатов С.Н. «Динамика истечения крови при венепункции и оценка вязкости по вариациям давления и потока» с. 115-121

Дан расчет нестационарного течения вязкой жидкости в узкой трубке под действием переменного во времени перепада давления. Такое течение сопровождает венепункцию – процедуру взятия пробы из вены с использованием медицинской иглы. Показано, как измерения характеристик течения в процессе венепункции позволяют оперативно оценить вязкость. Этот метод для крови является "невозмущающим" в том смысле, что процесс измерения слабо влияет на измеряемую величину. Он может найти применение в медицинской практике. DOI: 10.7868/S0320791913010164

Чуприн В.А. «Экспериментальное исследование характеристик акустического поля нулевых нормальных мод колебаний тонких пластин» с. 122-133

Проанализированы источники систематических погрешностей измерения амплитуды и скорости распространения нормальных волн. Предложены критерии, позволяющие оценить расстояния, при превышении которых волна может рассматриваться как нормальная. Описана методика измерений и установка для ее реализации. Экспериментально оценены расстояния, необходимые для формирования симметричных нулевых мод горизонтально-поляризованной нормальной волны и волны Лэмба в тонких полосах на частотах 1.8 и 2.5 МГц. DOI: 10.7868/S0320791912060044

«Авторский указатель к тому 58 за 2012 год» с. 134-138

«Предметный указатель к тому 58 за 2012 год» с. 139-142

«Поправка» с. 143-144

Поправка к статье Андронова И.В. "Дифракция плоской волны, падающей под малым углом к оси сильно вытянутого сфероида" (Акуст. ж., т. 58, № 5, с. 571–579). DOI: 10.7868/S032079191301019X

Zhang Bixing, Xie Fuli, Dong Hefeng, Gong Junjie «Ultrasonic guided wave focusing by a generalized phased array» pp. 97-102

Ultrasonic guided wave focusing by a generalized phased array is studied based on dispersion curves in a multi-layered medium. The different phase of the guided waves with different frequency is added on the excitation signal on each element of the transducer array for focusing. This can be realized by designing a proper excitation pulse based on the dispersion curves of the guided waves for each of the transducer array elements. The numerical simulation results show that the guided waves with different modes, different frequency components, and from different elements of the transducer array can all be focused at the target and focusing is achieved.