<<  >>

Акустический журнал, 2016, 62, выпуск 3

   

Еремин Ю.А., Свешников А.Г. «Оптическая теорема для мультипольных источников в теории дифракции волн» с. 271-276

Получено обобщение оптической теоремы на случай возбуждения локального тела мультипольными источниками. Установлено, что для вычисления сечения экстинкции достаточно вычислить производные от рассеянного поля в одной-единственной точке. Показано, что такой существенный параметр, как коэффициент Перселля, может быть представлен в аналитическом виде. Проведено обобщение полученного результата на случай локального рассеивателя, внедренного в однородное полупространство.

Акустический журнал, 62, 3, с. 271-276 (2016) | Рубрика: 04.03

 

Комкин А.И., Быков А.И. «Инерционная присоединенная длина горла резонаторов Гельмгольца» с. 277-287

Исследовалась инерционная присоединенная длина (концевая поправка) горла различных конфигураций резонатора Гельмгольца на основе численных расчетов методом конечных элементов. Вначале определялась собственная частота резонатора, затем на ее основе вычислялась присоединенная длина горла резонатора. Проанализирована зависимость присоединенной длины горла от геометрических параметров резонатора Гельмгольца. Проведена аппроксимация полученных на основе численных расчетов зависимостей аналитическими выражениями.

Акустический журнал, 62, 3, с. 277-287 (2016) | Рубрика: 04.08

 

Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. «Особенности акустического течения при учете теплообмена» с. 288-294

Численно исследовано акустическое течение газа в цилиндрической полости, возникающее при вибрационном воздействии. Проведено сравнение случаев теплоизолированных стенок полости и стенок, поддерживаемых при постоянной температуре. Установлено сильное влияние теплообмена на картину акустического течения при слабой нелинейности процесса и частотах вибрации, меньших резонансной. Рассмотрены полости разного диаметра.

Акустический журнал, 62, 3, с. 288-294 (2016) | Рубрика: 05.09

 

Пирозерский А.Л., Чарная Е.В., Lee M.K., Chang L.J., Недбай А.И., Кумзеров Ю.А., Фокин А.В., Самойлович М.И., Лебедева Е.Л., Бугаев А.С. «Акустические и ЯМР-исследования плавления и кристаллизации индий-галлиевых сплавов в порах синтетических опаловых матриц» с. 295-301

Представлены результаты исследования процессов кристаллизации и плавления эвтектических сплавов Ga–In, введенных в опаловые матрицы, акустическим и ЯМР методами. Концентрация индия в сплавах составляла 4, 6, 9 и 15 ат. %. Измерения проводились при охлаждении от комнатной температуры до полной кристаллизации сплавов и последующем нагреве. Выявлено влияние размерных эффектов и состава сплава на образование фаз со структурой α- и β-Ga и на изменение температурных интервалов плавления. Наблюдалось различие результатов, полученных акустическим и ЯМР методами, которое связывалось с разными температурными режимами измерений.

Акустический журнал, 62, 3, с. 295-301 (2016) | Рубрики: 06.03 06.20

 

Полунин В.М., Ряполов П.А., Платонов В.Б., Кузько А.Е. «Свободные колебания магнитной жидкости в сильном магнитном поле» с. 302-307

Рассматриваются результаты измерения упругих параметров колебательной системы (коэффициент пондеромоторной упругости, коэффициент затухания и частота колебаний), в которой инерционно-вязким элементом служит магнитная жидкость, удерживаемая в трубке за счет магнитной левитации в сильном магнитном поле. Роль упругости выполняет пондеромоторная сила, действующая на тонкие слои при верхнем и нижнем основаниях столбика жидкости. Показано, что на основе измерений частоты упругих колебаний столбика магнитной жидкости может быть создан принципиально новый абсолютный метод определения намагниченности насыщения магнитного коллоида.

Акустический журнал, 62, 3, с. 302-307 (2016) | Рубрика: 06.16

 

Белов А.И., Кузнецов Г.Н. «Пеленгование и подавление векторно-скалярных звуковых сигналов в мелком море с учетом их корреляционной и модовой структуры» с. 308-317

В мелком море исследуется корреляция низкочастотных звуковых сигналов от буксируемых тональных низкочастотных источников на выходе скалярных и векторных приемных каналов. Корреляция скалярного поля и сигнала, принятого горизонтально-ориентированным векторным приемником, в среднем равна 0.92–0.99; корреляция с сигналом, принятым вертикальным векторным приемником, уменьшается до 0.66–0.85. При использовании скалярных полей или горизонтальных проекций вектора колебательной скорости с применением алгоритма синтезирования апертуры выделены 3–5 нормальных волн, при использовании вертикальной составляющей – 7–9 мод. Показано, что высокая корреляция сигналов обеспечивает точность пеленгования и подавление сильно шумящего движущегося источника на 20–30 дБ и более, если кардиоида направлена на источник зоной минимума.

Акустический журнал, 62, 3, с. 308-317 (2016) | Рубрики: 07.02 07.18

 

Белова Н.И., Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «Экспериментальное исследование интерференционной и фазовой структуры потока мощности от локальных источников в мелком море» с. 318-329

В мелком море исследуется интерференционная структура низкочастотных тональных и широкополосных сигналов, принятых четырехкомпонентными векторно-скалярными модулями. Выполнен анализ пространственных амплитудных и фазовых характеристик скалярного поля, а также трех составляющих вектора колебательной скорости и вектора потока мощности. Установлена связь зон интерференционных максимумов и минимумов с градиентами фазы в горизонтальной и вертикальной плоскости, изменением направления вертикальной и горизонтальной составляющих вектора колебательной скорости и изменением угла возвышения вектора потока мощности в вертикальной плоскости.

Акустический журнал, 62, 3, с. 318-329 (2016) | Рубрики: 07.02 07.16

 

Григорьев В.А., Кацнельсон Б.Г. «Определение эффективных параметров дна мелкого моря по спектрам широкополосных сигналов в условиях гидродинамической изменчивости» с. 330-340

Предложена методика определения эффективных параметров верхнего слоя морских осадков на протяженных трассах по спектрам широкополосных акустических сигналов в условиях гидродинамической изменчивости. В качестве примера рассмотрен эксперимент Shallow Water 2006 на Атлантическом шельфе США, в котором использовались сигналы с полосой 300±30 Гц, принимаемые на вертикальную антенну. Длина трассы составляла ∼20 км при глубине моря ∼80 м. Частотно-модовый анализ принимаемых сигналов показал, что пространственно-временные флуктуации водной среды приводят к случайным изменениям амплитуд мод при сохранении относительной устойчивости разности фаз мод. На этом факте основана предлагаемая методика, позволяющая определить усредненные по трассе значения скорости звука в дне и плотности грунта в условиях гидродинамической изменчивости.

Акустический журнал, 62, 3, с. 330-340 (2016) | Рубрики: 07.02 07.03 07.14

 

Моргунов Ю.Н., Безответных В.В., Буренин А.В., Войтенко Е.А. «Исследование влияния гидрологических условий на распространение псевдослучайных сигналов из шельфа в глубокое море» с. 341-347

Исследовано влияние гидрологических условий на проявление эффекта акустического “оползня”, который заключается в фокусировке акустической энергии в придонном слое на шельфе и переходе ее на ось подводного звукового канала в глубоком море. Проведено сравнение результатов экспериментов, проведенных в Японском море в апреле 2014 г. и в августе 2006 г. на одной и той же акустической трассе, где расстояние между корреспондирующими точками составляло более 100 км. В апреле гидрологические условия на шельфовом участке трассы и в верхнем слое глубоководной части моря характеризовались наличием относительно слабого (∼0.35 с–1) отрицательного вертикального градиента скорости звука, в то время как в августе 2006 он составлял ∼1.5 с–1. Экспериментальные и численные исследования показали, что эффект акустического “оползня” в условиях слабого отрицательного градиента скорости звука также проявляется, но структура акустического поля, захваченного подводным звуковым каналом, имеет более сложный характер с растянутой во времени импульсной характеристикой. Тем не менее, ее упорядоченная, стабильная и хорошо идентифицируемая структура во всех случайно выбранных для измерений точках на трассе позволяет рассчитывать на создание эффективных (с точностями в сотые доли процента) подводных навигационных систем по типу ГЛОНАСС и GPS для сезона с весенней гидрологией.

Акустический журнал, 62, 3, с. 341-347 (2016) | Рубрики: 07.01 07.04

 

Рутенко А.Н., Гаврилевский А.В., Путов В.Ф., Соловьев А.А., Манульчев Д.C. «Мониторинг антропогенных шумов на шельфе о. Сахалин во время сейсморазведочных исследований» с. 348-362

Приведены описание методики и результаты измерений акустических шумов и параметров сейсмоакустических сигналов на северо-восточном шельфе о. Сахалин, генерируемых во время проведения сейсмоакустических исследований на Чайвинском лицензионном участке. Целью измерений являлся акустический контроль водной территории вокруг излучающего судна. Представлены результаты натурных измерений и 3-D моделирования распространения сейсмоакустических сигналов в море и на суше.

Акустический журнал, 62, 3, с. 348-362 (2016) | Рубрики: 07.15 09.04

 

Авербах В.С., Бредихин В.В., Коньков А.И., Лебедев А.В., Манаков С.А., Таланов В.И. «Акустическая нелинейность гранита. сравнение данных натурного и лабораторного экспериментов» с. 363-368

Представлены результаты лабораторных измерений параметра акустической нелинейности образца гранита с места проведения натурного эксперимента. Это позволило полностью подтвердить результаты натурного эксперимента и объяснить причину возникновения большого разброса величин параметра нелинейности в натурных измерениях. Определена величина параметра квадратичной нелинейности в гранитных породах, нормированного на объемную концентрацию трещин, что может быть использовано для дистанционной оценки концентрации трещин.

Акустический журнал, 62, 3, с. 363-368 (2016) | Рубрики: 05.04 09.01

 

Богачев И.В., Ватульян А.О., Явруян О.В. «Реконструкция жесткости неоднородной упругой пластины» с. 369-374

Рассмотрена задача о реконструкции неоднородного цилиндрически симметричного распределения жесткости круглой пластины по информации о функции смещения при установившихся колебаниях, измеренной в некоторой точке. Построено решение прямой задачи с использованием метода Галеркина и обратной задачи о реконструкции жесткости с помощью итерационного подхода на основе регуляризованного метода линеаризации. Приведены результаты вычислительных экспериментов по восстановлению различных типов функций, показавшие эффективность предложенного подхода и позволяющие осуществлять оценку изменения жесткости.

Акустический журнал, 62, 3, с. 369-374 (2016) | Рубрики: 04.14 12.02

 

Зверев В.А. «Разрешение источников некогерентных сигналов на основе когерентного синтеза апертуры» с. 375-384

Предложен метод, позволяющий разрешить два близких по угловой координате источника некогерентных сигналов одной частоты и существенно различной интенсивности. Метод основан на синтезе апертуры приемной антенны сначала по сигналу более мощного источника и оценке его угловой координаты с последующим вычитанием его спектра из углового спектра принимаемого поля, что позволяет реализовать синтез апертуры и оценить угол прихода менее мощного сигнала. Тем самым метод представляет интерес не только для синтезируемых апертур, но и для антенн с заполненной апертурой, устраняя ограничения, связанные с наличием боковых лепестков отклика антенны. Приведены результаты математического моделирования, показывающие эффективность предложенного метода – возможность обнаружения и пеленгации слабых сигналов на фоне сильных источников помехи даже при условии их близкого взаимного углового положения.

Акустический журнал, 62, 3, с. 375-384 (2016) | Рубрики: 07.18 12.01

 

Маслеников И.И., Решетов Н.В. «Демпфирование резонансных колебаний зонда сканирующего микроскопа вязким слоем приповерхностной жидкости» с. 385-390

Рассматривается задача о движении вязкого жидкого слоя, находящегося между зондом с кончиком в форме параболоида вращения и поверхностью, при работе сканирующего зондового микроскопа в полуконтактном режиме. Наличие такого слоя приводит к диссипации энергии и является одной из причин уменьшения амплитуды колебаний зонда. С использованием уравнения Рейнольдса для движения вязкой жидкости задача решена аналитически. Выведенная формула для потерь сопоставляется с экспериментальными данными, полученными для зондов и слоев с разными радиусами кривизны и вязкостями.

Акустический журнал, 62, 3, с. 385-390 (2016) | Рубрики: 04.08 06.23

 

Amamou Manel L. «A theoretical and numerical resolution of an acoustic multiple scattering problem in three-dimensional case» pp. 280-291

This paper develops an analytical solution for sound, electromagnetic or any other wave propagation described by the Helmholtz equation in three-dimensional case. First, a theoretical investigation based on multipole expansion method and spherical wave functions was established, through which we show that the resolution of the problem is reduced to solving an infinite, complex and large linear system. Second, we explain how to suitably truncate the last infinite dimensional system to get an accurate stable and fast numerical solution of the problem. Then, we evaluate numerically the theoretical solution of scattering problem by multiple ideal rigid spheres. Finally, we made a numerical study to present the “Head related transfer function” with respect to different physical and geometrical parameters of the problem.

Acoustical Physics, 62, 3, pp. 280-291 (2016) | Рубрика: 04.04

 

Rajabi Majid «Wave propagation characteristics of helically orthotropic cylindrical shells and resonance emergence in scattered acoustic field. Part 1. Formulations» pp. 292-299

The method of wave function expansion is adopted to study the three dimensional scattering of a plane progressive harmonic acoustic wave incident upon an arbitrarily thick-walled helically filament-wound composite cylindrical shell submerged in and filled with compressible ideal fluids. An approximate laminate model in the context of the so-called state-space formulation is employed for the construction of T-matrix solution to solve for the unknown modal scattering coefficients. Considering the nonaxisymmetric wave propagation phenomenon in anisotropic cylindrical components and following the resonance scattering theory which determines the resonance and background scattering fields, the stimulated resonance frequencies of the shell are isolated and classified due to their fundamental mode of excitation, overtone and style of propagation along the cylindrical axis (i.e., clockwise or anticlockwise propagation around the shell) and are identified as the helically circumnavigating waves.

Acoustical Physics, 62, 3, pp. 292-299 (2016) | Рубрика: 04.15