<<  >>

Акустический журнал, 2018, 64, выпуск 1

   

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Евдокимов А.А. «Гибридная численно-аналитическая схема для расчета дифракции упругих волн в локально неоднородных волноводах» с. 3-12

Численное моделирование процесса возбуждения, распространения и дифракции бегущих волн в структурах с локальными неоднородностями (препятствиями) сопряжено с большими вычислительными затратами, связанными с необходимостью сеточной аппроксимации протяженных областей, а также с проблемами строгого учета условий излучения на бесконечности. Поэтому разрабатываются гибридные численно-аналитические подходы, основанные на сопряжении численного решения в локальной окрестности препятствия и/или источника с явным аналитическим представлением в полубесконечной внешней области. Однако в стандартных конечно-элементных пакетах возможность такого сопряжения с внешним полем, тем более в случае многомодового разложения, как правило, отсутствует. В настоящей работе предлагается гибридная вычислительная схема, позволяющая реализовать такое сопряжение, используя стандартный пакет. С его помощью строится набор численных решений, служащих базисом для искомого решения в локальной внутренней области. Неизвестные коэффициенты разложения по данному базису и по нормальным модам в полубесконечной внешней области определяются затем из условий непрерывности полей перемещений и напряжений на границе между этими областями. Приводится описание реализации данного подхода в скалярном и векторном случаях. Для оценки достоверности результатов и эффективности алгоритма проводится сопоставление с полуаналитическим решением задачи дифракции бегущих волн на горизонтальном препятствии, а также с конечно-элементным решением, полученным при искусственном ограничении области дискретизации с помощью поглощающих границ. В качестве примера рассматривается набегание фундаментальной антисимметричной волны Лэмба на поверхностные и частично заглубленные упругие препятствия. Отмечается, что предлагаемая гибридная схема может быть также использована для определения собственных частот и форм резонансного рассеяния, а также для определения характеристик бегущих волн во встроенных волноводах. DOI: 10.7868/S0320791918010082

Акустический журнал, 64, 1, с. 3-12 (2018) | Рубрика: 04.09

 

Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. «Особенности акустического течения в цилиндрической полости при усилении нелинейности процесса» с. 13-21

Проведено численное исследование акустического течения газа в цилиндрической полости, возникающего при вибрационном воздействии. Стенки полости считаются непроницаемыми и поддерживаются при постоянной температуре. В качестве исследуемого газа взят воздух. Показаны изменения акустического течения и средней за период температуры газа в полости при усилении нелинейности процесса. При этом усиление нелинейности происходит за счет увеличения амплитуды вибрации. DOI: 10.7868/S0320791917060016

Акустический журнал, 64, 1, с. 13-21 (2018) | Рубрика: 05.09

 

Максимов А.О., Половинка Ю.А. «Акустические проявления газового включения, расположенного вблизи межфазной поверхности» с. 22-32

Исследование является продолжением работ, использующих специфические (бисферические) координаты для описания поведения пузырьков при наличии ограничивающих поверхностей. Получены явные зависимости первых мод колебаний и рассеянного поля от размеров пузырьков, расстояния до границы и физических параметров контактирующих сред. Показано, что при приближении к границе дипольные колебания приобретают резонансный характер и становятся сопоставимыми по величине с радиальными пульсациями. Данный эффект имеет прикладное значение в современных методах ультразвуковой очистки, поскольку приводит к значительному росту микропотоков, генерируемых пузырьком. DOI: 10.7868/S0320791918010136

Акустический журнал, 64, 1, с. 22-32 (2018) | Рубрики: 05.09 06.05

 

Казначеев И.В., Кузнецов Г.Н., Кузькин В.М., Пересёлков С.А. «Интерферометрический метод обнаружения движущегося источника звука векторно-скалярным приемником» с. 33-45

Обсуждены условия, накладываемые на спектр излучаемого сигнала, при которых интерферометрический метод локализации движущегося источника звука в мелком море применим для векторно-скалярных приемников. Показано, что нормированная спектрограмма, представляющая собой двукратное преобразование Фурье интерференционной картины, идентична по всем четырем компонентам акустического поля и их комбинациям. Приведены результаты натурного эксперимента с применением векторно-скалярного приемника. Рассмотрена помехоустойчивость метода для различных компонент поля в случае изотропной помехи. DOI: 10.7868/S0320791918010100

Акустический журнал, 64, 1, с. 33-45 (2018) | Рубрики: 07.02 07.18

 

Смирнов И.П., Калинина В.И., Хилько А.И. «Восстановление параметров морского дна при когерентном сейсмоакустическом зондировании. I. Решающие правила» с. 46-55

Разработаны алгоритмы реконструкции геоакустических параметров донных слоев с использованием параметрических моделей формирования сигналов, отраженных от слоистого полупространства при когерентном зондировании дна морского шельфа. Предложен метод послойной реконструкции, позволяющий осуществлять эффективный поиск решения в многопараметрическом пространстве при ограничении априорных данных. DOI: 10.7868/S0320791918010173

Акустический журнал, 64, 1, с. 46-55 (2018) | Рубрики: 07.14 12.02

 

Голубев А.Ю. «Особенности полей пульсаций давления в окрестности конфигурации "прямой уступ–обратный уступ”» с. 56-62

На основе обобщения экспериментальных исследований представлена расчетная модель неоднородных полей пульсаций давления в окрестности конфигурации “прямой уступ–обратный уступ” с учетом сильной степени их взаимосвязи (глобальной корреляции). Показано, что при определении характеристик пульсаций давления, воздействующих на упругую конструкцию, глобальная корреляция представляется с помощью дополнительного неоднородного поля. Демонстрируется, что высокая степень взаимосвязи может приводить и к существенному изменению основных характеристик поля пульсаций давления в следе за конфигурацией, что учитывается в модели посредством корректировки его локальных свойств. DOI: 10.7868/S0320791918010094

Акустический журнал, 64, 1, с. 56-62 (2018) | Рубрика: 08.14

 

Цуканов А.А., Горбатиков А.В. «Влияние заглубленных неоднородностей на спектральное отношение горизонтальных компонент случайного поля волн Рэлея» с. 63-70

Исследование статистических параметров случайного микросейсмического поля Земли позволяет получить оценки свойств и строения земной коры и верхней мантии. Используются различные приемы наблюдений и обработки микросейсмических записей, которые разбиваются на несколько групп пассивных методов сейсмологии. Среди них известны метод поверхностно-волновой томографии, метод спектрального H/V-отношения компонент в поверхностной волне и развиваемый в настоящее время метод микросейсмического зондирования (ММЗ), где используется спектральное отношение вертикальных компонент между парами пространственно разнесенных станций V/V0. Выяснено в ходе предыдущих исследований, что эти отношения являются устойчивыми статистическими параметрами случайного поля, не зависимыми от свойств источников микросейсм. В настоящей статье предлагается расширить указанный подход и исследовать перспективы использования отношения горизонтальных компонент H1/H2 микросейсмического поля. На основе численного моделирования исследовано влияние заглубленной скоростной неоднородности на спектральное отношение горизонтальных компонент случайного поля фундаментальных мод Рэлея, исходя из представления, что микросейсмическое поле Земли представлено этими волнами в значительной части частотного спектра. DOI: 10.7868/S0320791918010197

Акустический журнал, 64, 1, с. 63-70 (2018) | Рубрика: 09.05

 

Бычков А.С., Черепецкая Е.Б., Карабутов А.А., Макаров В.А. «Улучшение пространственного разрешения изображения в оптоакустической томографии с помощью конфокальной антенны» с. 71-77

Проведена оценка пространственного разрешения и размера области чувствительности томографических систем на основе расчета карт чувствительности и карт пространственного разрешения в плоскости изображения антенн сложной формы. Исследуется связь размеров областей высокой чувствительности и высокого пространственного разрешения для томографических систем с конфокальными антеннами, ориентированных на работу в режиме реального времени. Показано, что использование антенн с тороидальной геометрией существенно улучшает диагностические возможности оптоакустической и лазерно-ультразвуковой структуроскопии биологических объектов, горных пород и композитных материалов. DOI: 10.7868/S0320791918010033

Акустический журнал, 64, 1, с. 71-77 (2018) | Рубрика: 06.17

 

Ермолаев В.Т., Флаксман А.Г., Елохин А.В., Купцов В.В. «Метод минимального многочлена для оценки параметров сигналов, принимаемых антенной решеткой» с. 78-85

Исследована эффективность проекционного метода минимального многочлена для решения проблемы определения числа источников сигналов, воздействующих на антенную решетку (АР) произвольной конфигурации, и их угловых направлений. Метод предполагает оценку степени минимального многочлена корреляционной матрицы входного процесса в АР на основе статистически обоснованного среднеквадратического критерия. Особое внимание уделяется важному для многоэлементных АР случаю “сверхкороткой” выборки входного процесса, когда число выборок значительно меньше числа элементов АР. Показано, что в этом случае предложенный метод является более эффективным по сравнению с методами, основанными на информационном критерии AIC (Akaike’s Information Criterion) или на критерии MDL (Minimum Description Length). DOI: 10.7868/S0320791918010057

Акустический журнал, 64, 1, с. 78-85 (2018) | Рубрика: 12.01

 

Сазонтов А.Г., Смирнов И.П. «Локализация источника частично калиброванной антенной решеткой, работающей в условиях неполной информации о канале распространения» с. 86-93

Построен робастный алгоритм типа Кейпона, позволяющий локализовать источник частично-калиброванной антенной решеткой в условиях неполной информации о среде распространения. Представлены результаты статистического моделирования, показывающие точности оценивания координат источника и вероятности его правильного обнаружения. Приведена экспериментальная апробация предложенного способа, демонстрирующая его работоспособность в акватории Ладожского озера. DOI: 10.7868/S0320791918010161

Акустический журнал, 64, 1, с. 86-93 (2018) | Рубрики: 07.19 12.01

 

Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р., Jian-Hua L. «Приемник турбулентных пульсации давления в температурно-стратифицированной среде» с. 94-99

Исследована работа акустического преобразователя в температурно-стратифицированной среде. Рассматривается формирование отклика пьезокерамических датчиков пульсаций давления при воздействии на чувствительный элемент пульсаций температуры рабочей среды. Выполнено численное исследование ослабления температурного сигнала приемника давления в турбулентном пограничном слое. Исследован эффект искажения спектральных уровней пульсаций давления, регистрируемых приемником звука в поле температурных неоднородностей, на примере измерений турбулентных пульсаций давления в пограничном слое при вертикальном всплытии устройства с заданной глубины в глубоком море. DOI: 10.7868/S0320791918010112

Акустический журнал, 64, 1, с. 94-99 (2018) | Рубрики: 07.19 08.05

 

Леонов Д.В., Кульберг Н.С., Громов А.И., Морозов С.П., Ким С.Ю. «Исследование причин возникновения мерцающего артефакта в доплеровских режимах ультразвукового медицинского диагностического устройства» с. 100-111

Исследуется мерцающий артефакт в режиме ультразвуковой доплеровской визуализации. Он проявляется чаще всего в виде быстро меняющихся окрашенных пикселей в окрестности гиперэхогенных объектов. В спектральном доплеровском режиме при этом наблюдается “белый” шумовой спектр. Данный эффект может быть использован как дополнительный клинический признак при диагностике камней в почках и кальцинатов в мягких тканях. В исследовании используются “сырые” данные из приемного модуля ультразвукового медицинского диагностического устройства. Эксперименты проводились на специально изготовленном фантоме с использованием образцов, обладающих предсказуемыми свойствами. Подтверждены две физические причины возникновения артефакта (кавитация и вынужденные колебания конкремента). Найдены характерные особенности, отличающие сигналы обеих разновидностей мерцающего артефакта. DOI: 10.7868/S0320791918010124

Акустический журнал, 64, 1, с. 100-111 (2018) | Рубрика: 13.02

 

Свет В.Д., Цысарь С.А. «Особенности акустического профилирования донных отложений в больших нефтяных резервуарах» с. 112-118

Рассмотрены особенности акустического профилирования донных отложений в больших нефтяных резервуарах. Приведены основные акустические параметры сырой нефти и донных отложений. Показано, что из-за наличия в сырой нефти переходных слоев и сильных реверберационных эффектов в нефтяном резервуаре объем донных отложений, рассчитанный по акустическому изображению поверхности, в общем случае является завышенным. Для уменьшения этой погрешности предлагается дополнительное использование пост-обработки данных акустической профилометрии в сочетании с дополнительными измерениями вертикального распределения вязкости и плотности резервуара в нескольких точках резервуара. DOI: 10.7868/S0320791918010185

Акустический журнал, 64, 1, с. 112-118 (2018) | Рубрика: 14.04

 

«Памяти Константина Александровича Наугольных (07.10.1932–14.08.2017)» с. 119-120

Акустический журнал, 64, 1, с. 119-120 (2018) | Рубрика: 03

 

«Поправка» с. 121

DOI: 10.7868/S0320791918010069

Акустический журнал, 64, 1, с. 121 (2018) | Рубрики: 04.04 15.05

 

«Поправка» с. 122

DOI: 10.7868/S0320791918010203

Акустический журнал, 64, 1, с. 122 (2018) | Рубрики: 08.14 08.15 15.05