Григорьева Н.С., Михайлова Д.А., Островский Д.Б. «Эхосигнал от рассеивателя, находящегося в покрытом льдом однородном волноводе» с. 143-151

Статья посвящена моделированию акустического поля, рассеянного акустически жесткой или мягкой сферой, помещенной в покрытый льдом однородный волновод. Дно волновода и ледовое покрытие задаются своей плотностью и скоростью распространения продольных волн. Для вычисления коэффициентов рассеяния сферы используется метод нормальных волн. Число нормальных мод, участвующих в формировании эхосигнала, определяется заданной направленностью источника излучения. Приводятся численные результаты, полученные для акустически жесткого рассеивателя и ледового рассеивателя, свойства которого совпадают со свойствами ледового покрова. При этом сравниваются две основные модели. В первой из них водный слой ограничен сверху ледовым полупространством, а во второй – воздушным. В широком диапазоне частот 8–12 кГц для этих двух моделей вычисляется давление в точке приема эхосигнала.

Папков С.О. «Колебания прямоугольной ортотропной пластины со свободными краями: анализ и решение бесконечной системы» с. 152-160

Получено новое аcимптотически точное решение задачи о поперечных колебаниях прямоугольной ортотропной пластины со свободными краями. Общее решение уравнения колебаний строится в форме суммы рядов Фурье с неопределенными коэффициентами, которые связаны посредством однородной квазирегулярной бесконечной системы линейных алгебраических уравнений. Анализ бесконечной системы позволяет найти степенную асимптотику нетривиального решения системы, что дает возможность вычислить собственные частоты колебаний и построить соответствующие им собственные формы. Приводятся примеры численной реализации для реальных материалов.

Тлеукенов С.К., Айтбаев А.Б. «О волнах Лэмба в упругих слоях ромбической симметрии» с. 161-164

Аналитически получены уравнения дисперсии упругих волн вертикальной поляризации в слое ромбической анизотропии. Показано, что из этого уравнения следуют уравнения дисперсии симметричных и антисимметричных мод. В предельных случаях коротких и длинных волн получены условия существования волн Рэлея и предельные скорости для тонких слоев. Установлено, что для изотропных слоев эти скорости совпадают с известными их значениями.

Федотовский В.С., Верещагина Т.Н. «Эффективная вязкость дисперсных сред при деформационных колебаниях» с. 165-168

Рассмотрены гидродинамические диссипативные процессы при деформационных колебаниях дисперсной среды с твердыми сферическими включениями. На основе простой ячеечной модели получена зависимость для скорости диссипации энергии, определяющей эффективную сдвиговую вязкость суспензии при высокочастотных деформационных колебаниях. Показано, что к известным формулам для эффективной вязкости добавляется существенное динамическое слагаемое, зависящее от частоты деформационных колебаний, радиуса включений и вязкости жидкости.

Гусев В.А., Руденко О.В. «Нелинейный звук в слое газонасыщенных осадков» с. 169-181

Дан анализ волноводного распространения звука в придонном слое, содержащем газовые пузырьки. Выведены эволюционные уравнения для интенсивных акустических волн и волновых пучков в среде с неоднородным распределением пузырьков. Рассчитано поле интенсивного пучка вдоль оси фокусирующего звукового канала. Вычислены коэффициенты отражения и прохождения звука из однородной среды в слой с пузырьками и обратно. Показано, что придонный слой может эффективно захватывать попадающие в него лучи и обеспечивать волноводный характер распространения. Наличие пузырьков увеличивает как интервал углов, под которыми волна проникает в слой, так и интервал углов, под которыми лучи испытывают полное внутреннее отражение и не выходят из слоя. Рассчитано акустическое поле в слое от точечного источника.

Коробов А.И., Ширгина Н.В., Кокшайский А.И. «Влияние давления на нелинейное отражение упругих волн от границы двух твердых сред» с. 182-190

Проведены экспериментальные исследования влияния статического давления на особенности отражения монохроматической продольной упругой волны от границы двух шероховатых металлических поверхностей с различными интерфейсными слоями между ними. Были исследованы следующие слои: (а) две плоские металлические поверхности, (б) две металлические поверхности со слоем фольги толщиной 10 мкм между ними, (в) одномерный слой стальных шаров между двумя металлическими поверхностями, (г) одномерный слой стальных шаров с фольгой толщиной 10 мкм между шарами и одной из поверхностей. В спектре отраженной волны кроме волны основной частоты наблюдалась волна второй гармоники. Амплитуды отраженных волн зависели от величины приложенного к слою статического давления. Отмечается, что структурная упругая нелинейность на границе твердое тело–слой значительно превосходит упругую нелинейность, связанную с ангармонизмом молекулярных сил в исследуемых материалах.

Лебедев-Степанов П.В., Руденко О.В. «Акусто-микро-флюидика: капиллярные волны и вихревые течения в цилиндрическом объеме жидкой капли» с. 191-195

Рассчитано поле радиационных сил в цилиндрическом жидком слое на твердой подложке, формирующееся в результате воздействия на жидкость капиллярной волны, распространяющейся от оси вдоль свободной поверхности. Изучена структура акустических течений, возбуждаемых радиационными силами. Обсуждено воздействие течений на частицы малого размера и возможности формирования упорядоченных структур из этих частиц.

Копьeв В.Ф., Беляев И.В., Зайцев М.Ю., Казанский П.Н., Копьeв В.А., Моралёв И.А. «Управление шумом обтекания цилиндра с помощью плазменных актуаторов высокочастотного диэлектрического барьерного разряда» с. 196-198

Проведено экспериментальное исследование влияния плазменных актуаторов высокочастотного диэлектрического барьерного разряда на шум обтекания кругового цилиндра. Показано, что применение плазменных актуаторов позволяет снизить вихревой шум цилиндра в диапазоне скоростей, характерных для аэроакустических приложений.

Сапожников О.А., Смагин М.А. «Нахождение дисперсионных зависимостей для волн лэмбовского типа в вогнутой пьезоэлектрической пластине посредством оптической визуализации излучаемого в жидкость ультразвукового поля» с. 199-206

Предложен и экспериментально продемонстрирован способ измерения фазовых скоростей волн Лэмба в вогнутых пьезоэлектрических пластинах, погруженных в жидкость. Способ основан на оптическом теневом методе визуализации ультразвукового поля, возникающего в жидкости при возбуждении в исследуемой пластине мод Лэмба. Согласно условию волнового резонанса, направление распространения излучаемых в жидкость волн определяется величиной фазовой скорости волны Лэмба в пластине, что дает возможность измерить указанную скорость. Исходя из этого показано, что при использовании сферически вогнутых пьезопластин фазовые скорости волн Лэмба могут быть определены по положению каустик – областей фокусировки акустических волн в жидкости. Экспериментально измерены дисперсионные кривые нескольких мод Лэмба для вогнутой пьезокерамической пластины диаметром 100 мм и толщиной около 2 мм, погруженной в воду. Оптическая визуализация ультразвуковых волн в жидкости проводилась шлирен-методом на специально созданной установке, в которой для реализации метода темного поля были использованы внеосевые параболические зеркала. Показано, что измеренные дисперсионные кривые для низших мод Лэмба хорошо описываются теоретическими зависимостями, рассчитанными на основе уравнения Рэлея–Лэмба.

Беседина Т.Н., Кузнецов Г.Н., Кузькин В.М., Пересёлков С.А. «Локализация источника звука в океанических волноводах» с. 207-215

Развивается метод пассивной акустической диагностики движущегося источника звука в океаническом волноводе, основанный на информации о частотных смещениях максимумов волнового поля и собственных функций мод. Формулируется алгоритм решения обратной задачи. В рамках численного эксперимента демонстрируются возможности предлагаемого метода для восстановления траектории, скорости и глубины источника.

Вировлянский А.Л., Казарова А.Ю., Кенигсбергер Г.В., Колодиев О.В., Коротин П.И., Любавин Л.Я., Моисеенков В.И., Орлов Д.А., Потапов О.А., Турчин В.И. «Эксперимент по оценке координат источника звука на шельфе Черного моря» с. 216-224

Представлены результаты выполненного в Сухумской бухте эксперимента по оценке глубины широкополосного источника и его расстояния до вертикальной приемной антенной решетки, установленной вблизи берега. Координаты источника восстанавливались по данным акустических измерений. Решение поставленной задачи усложнялось отсутствием надежной информации о рельефе дна и параметрах грунта. Показано, что даже в таких условиях для оценки координат источника могут быть применены согласованные со средой методы обработки сигналов. Для этого при решении обратной задачи в качестве входных параметров использовались компоненты сигналов, распространяющихся без отражений от дна.

Калёнов Е.Н. «Потенциальная точность измерения угловых координат источников сигналов и точность их измерения при оптимальной пространственной фильтрации» с. 225-232

Исследована потенциальная точность измерения угловых координат источника сигнала при наличии мешающих источников и точность измерения этих координат методом, основанным на формировании пространственного спектра сигнала c использованием оптимальной пространственной фильтрации. Для линейной эквидистантной антенной решетки получены аналитические выражения, определяющие зависимость рассматриваемых точностей измерения угловых координат от параметров антенны, углового расстояния до мешающего источника и спектральных плотностей мощности сигнала, шума и мешающего источника.

Сазонтов А.Г., Малеханов А.И. «Согласованная пространственная обработка сигналов в подводных звуковых каналах (обзор)» с. 233-253

Изложено современное состояние вопроса по согласованной (со средой распространения) пространственной обработке гидроакустических сигналов с позиции теории оценивания параметров сигнала в адаптивных антенных решетках. Основное внимание уделено методам решения задачи локализации источника в океаническом волноводе при наличии эффектов рассогласования различной природы, вызванных несоответствием между принятым звуковым полем и его расчетной моделью. Обсуждены различные подходы к повышению устойчивости алгоритмов оценивания координат источника, позволяющие повысить их эффективность в натурных условиях.

Буров В.А., Зотов Д.И., Румянцева О.Д. «Восстановление пространственных распределений скорости звука и поглощения в фантомах мягких биотканей по экспериментальным данным ультразвукового томографированиЯ» с. 254-273

Работа посвящена реализации в конкретном томографическом устройстве двухшагового алгоритма, предназначенного для восстановления пространственных распределений скорости звука и коэффициента поглощения, прежде всего в мягких биотканях. Для формирования входных данных первого и второго шагов используется корреляционный алгоритм, основанный на определении временного сдвига времени распространения сигнала в присутствии объекта. Представляются результаты восстановления на основе данных, измеренных для объектов-фантомов с помощью разработанного экспериментального образца ультразвукового томографа. Обсуждаются проблемы, возникающие при восстановлении с низким разрешением первым шагом алгоритма, и иллюстрируется высокая пространственная разрешающая способность, достигаемая на втором шаге.

Тиманин Е.М., Ерёмин Е.В., Беляев Р.В., Мансфельд А.Д. «Ультразвуковой доплеровский способ дистанционной эластометрии» с. 274-280

Приведены теоретические соотношения, лежащие в основе дистанционных измерений сдвиговой упругости биологических тканей ультразвуковым доплеровским методом, а также описание реализующего этот подход аппаратно-программного комплекса и результаты экспериментов его средствами на фантоме биоткани и на печени человека in vivo.