<<  >>

Акустический журнал, 2019, 65, выпуск 5

   

Аветисян А.С., Белубекян М.В. «Об учете микровращений частиц упругой среды по упрощенной теории коссера при распространении электроупругих волн в пьезоэлектрике класса 6 mm» с. 579-587

Выявлено влияние микрополярности материала на распространение одномерной электроупругой волны по разным срезам пьезокристалла класса 6mm. Показано, что микрополярность приводит к дисперсии одномерной электроупругой волны и запрещает распространение высокочастотных волн упругого сдвига. В случае нормально падающей электромагнитной волны на поверхность пьезоэлектрического полупространства по направлению оси поляризации пьезокристалла, в полупространстве возникают три ветви локализованных у поверхности электроупругих волн. Из уравнения дисперсии найден частотный интервал существования этих волн. Численно исследовано поведение волновых характеристик и частотных зон в зависимости от микрополярности пьезоэлектрика.

Акустический журнал, 65, 5, с. 579-587 (2019) | Рубрики: 06.03 06.14

 

Антонов С.Н. «Акустооптический дефлектор с отводом тепла от пьезопреобразователя при акустической изоляции теплоотвода» с. 588-595

Предложен метод отвода тепла от преобразователя акустооптического дефлектора без существенного акустического демпфирования. Тыльная поверхность преобразователя и поверхность поглотителя тепла находятся в контакте через тонкий акустическsи изолирующий слой жидкости. Метод основан на значительном различии комплексного акустического импеданса для сдвиговых колебаний жидкостей и твердого тела (пьезопреобразователя) при хорошей передаче тепла через жидкость. В эксперименте достигнут непрерывный режим работы акустооптического дефлектора при интенсивностях акустической волны более 20 Вт/см2. Создан акустооптический дефлектор, работающий в режиме, в котором индекс фазовой модуляции при брэгговской дифракции достигает 3π при подводимой непрерывной управляющей электрической мощности 3 Вт. Параметры дефлектора на длине волны света 1.06 мкм: эффективность дифракции более 90% в частотной полосе 25 МГц и при абсолютном угле сканирования 40 мрад.

Акустический журнал, 65, 5, с. 588-595 (2019) | Рубрика: 06.17

 

Григорьев В.А., Луньков А.А., Петников В.Г., Шатравин А.В. «Оценка возможностей идентификации гренландских китов на арктическом шельфе» с. 596-607

Используя реальные записи сигналов гренландских китов, в рамках численного моделирования рассмотрено распространение этих сигналов в мелководном волноводе арктического типа. Анализировалась степень затухания и искажения сигналов китов с ростом расстояния в условиях: 1) мягкого и жесткого дна, 2) различной глубины погружения кита, 3) поверхностного волнения, 4) аддитивных шумов, 5) приема на одиночный гидрофон и вертикальную антенну. Затухание сигналов оценивалось по изменению уровня звукового давления (SPL). Искажение сигналов оценивалось по изменению коэффициента корреляции между спектрограммами принимаемых сигналов и эталонными спектрограммами. Показано, что характеристики затухания и искажения выходных сигналов антенны по сравнению с сигналами одиночного приемника более стабильны и устойчивы к изменениям глубины кита, к возможным в условиях Арктики значительным перепадам скорости звука в дне вдоль акустической трассы, а также к воздействию аддитивных шумов. Полученные результаты могут быть использованы для пассивного мониторинга гренландских китов на арктическом шельфе.

Акустический журнал, 65, 5, с. 596-607 (2019) | Рубрики: 07.02 13.07

 

Завольский Н.А., Малеханов А.И., Раевский М.А. «Сравнительный анализ методов пространственной обработки сигналов, принимаемых горизонтальной антенной решеткой в канале мелкого моря со взволнованной поверхностью» с. 608-618

Представленное ранее исследование влияния особенностей распространения низкочастотного акустического сигнала в канале мелкого моря в условиях развитого ветрового волнения на характеристики горизонтальной фазированной антенной решетки (ФАР) продолжено с целью сравнительного анализа эффективности различных методов пространственной обработки сигналов. Основное внимание уделено количественным оценкам дополнительного выигрыша оптимальной обработки по величине коэффициента усиления антенны в сравнении со стандартным методом ФАР, компенсированной в направлении на источник сигнала, в зависимости от основных параметров задачи – направления на источник и расстояния до него, скорости ветра, волновых размеров антенны. Численное моделирование выполнено для гидрологических условий, характерных для Баренцева моря в зимний период, частоты сигнала 250 Гц и в широком интервале расстояний до 500 км. Показано, что дополнительный выигрыш оптимизации обработки может меняться в широких пределах (от долей до нескольких дБ), при этом эффективность ФАР также варьирует в широких пределах и может иметь немонотонную зависимость от дистанции.

Акустический журнал, 65, 5, с. 608-618 (2019) | Рубрики: 07.02 12.01

 

Ковзель Д.Г. «Аппаратура акустической связи для контроля работы автономной гидроакустической донной станции на шельфе» с. 619-629

Представлена аппаратура акустической связи с донными станциями гидроакустического комплекса “Шельф-2014” – встроенные акустические модемы донных станций и переносное телекомандное устройство. Описаны основные технические решения, принятые в процессе разработки и подтвержденные рядом проведенных экспериментов. Рассмотрены результаты работы аппаратуры в морских условиях и намечены пути ее дальнейшего развития.

Акустический журнал, 65, 5, с. 619-629 (2019) | Рубрики: 07.19 14.01

 

Луньков А.А., Шерменева М.А. «Спадание средней интенсивности звукового поля в мелководных волноводах с наклонным дном» с. 630-640

Аналитически показано, что для мелководного волновода может существовать “оптимальный” профиль дна, при котором потери энергии с расстоянием будут минимальны при условии фиксированных начальной и конечной глубин и монотонном возрастании глубины. Приведенные аналитические оценки методом нормальных мод подтверждаются численным экспериментом с использованием широкоугольного параболического уравнения. Для “оптимального” профиля исследованы особенности поведения звукового поля, его интенсивность при удалении от источника, а также взаимодействие между модами.

Акустический журнал, 65, 5, с. 630-640 (2019) | Рубрики: 07.02 07.14

 

Моргунов Ю.Н., Голов А.А., Буренин А.В., Петров П.С. «Исследования пространственно-временной структуры акустического поля, формируемого в глубоком море источником широкополосных импульсных сигналов, расположенным на шельфе Японского моря» с. 641-649

Обсуждаются результаты экспериментов, проведенных в сентябре 2017 г. для обоснования применимости способа позиционирования подводных объектов при их функционировании на глубинах, существенно превышающих глубину оси подводного звукового канала. Приводятся результаты экспериментальных исследований и численного анализа эффекта фокусировки акустической энергии в придонном слое на шельфе и переходе ее в глубоководные (до 500 м) слои Японского моря для летне-осенних гидрологических условий. Эксперименты по приему широкополосных импульсных сигналов с центральной частотой 400 Гц проводились на различных удалениях (20, 68, 86, 90 и 198 км) от источника навигационных сигналов, установленного на глубине 35 м у побережья вблизи мыса Шульца. Для приема сигнальной информации была использована система с распределенными по глубине до 500 м гидрофонами, с возможностью длительной регистрации сигналов на фиксированных глубинах или в процессе погружения. Результаты экспериментов позволили исследовать импульсные характеристики акустических волноводов, рассчитать эффективные скорости распространения навигационных сигналов, принимаемых на различных глубинах, а также сделать выводы о возможности решения задач позиционирования автономных подводных аппаратов на глубинах до 500 м и при удалении от источника навигационных сигналов до 200 км. Выполнено математическое моделирование распространения акустических волн в волноводе, воспроизводящем условия эксперимента, с применением метода нормальных волн.

Акустический журнал, 65, 5, с. 641-649 (2019) | Рубрики: 07.01 07.21

 

Папкова Ю.И., Папков С.О. «Звуковое поле в морском волноводе с цилиндрической неоднородностью» с. 650-661

Построено трехмерное аналитическое решение для модели неоднородного гидроакустического волновода с цилиндрической неоднородностью внутри осадочного слоя. Предложен численно-аналитический метод нахождения потенциала скоростей, при котором неопределенные коэффициенты при нормальных модах определяются из соответствующей бесконечной системы линейных алгебраических уравнений. Исследовано асимптотическое поведение амплитудных коэффициентов в системе. Проведено численное исследование звуковых полей при варьировании параметров задачи.

Акустический журнал, 65, 5, с. 650-661 (2019) | Рубрика: 07.14

 

Рутенко А.Н., Гриценко В.А., Ковзель Д.Г., Манульчев Д.С., Фершалов М.Ю. «Методика оценки параметров измеренных на Сахалинском шельфе акустических импульсов для многофакторного анализа их влияния на серых китов» с. 662-674

В 2015 г. во время проведения сейсморазведок на северо-восточном шельфе о. Сахалин у дна в точках, расположенных на границах и внутри районов летне-осеннего нагула серых китов, проводились стационарные измерения вариаций акустического давления в частотном диапазоне 2–15000 Гц с динамическим диапазоном 145 дБ. В акустическом мониторинге были задействованы 40 автономных подводных регистраторов. Суммарная продолжительность акустических измерений составила 4312 суток. Целью представленного в статье мониторинга было получение оценок параметров акустических импульсов, сформированных на шельфе сейсморазведочными сигналами и забивкой фундаментных свай на берегу, для многофакторного корреляционного анализа влияния данных работ и исследований на поведение серых китов.

Акустический журнал, 65, 5, с. 662-674 (2019) | Рубрики: 07.02 13.07

 

Бычков О.П., Демьянов М.А., Фараносов Г.А. «Локализация дипольных источников шума плоскими микрофонными решетками» с. 675-687

Проведено обобщение классического алгоритма локализации источников шума плоской микрофонной решеткой на случай его применения к источникам дипольного типа. Проведена верификация разработанного алгоритма и его валидация на основе обработки данных экспериментальных исследований шума обтекания цилиндра и шума взаимодействия струи с пластиной. Проведено сравнение результатов локализации дипольных источников шума с помощью плоской микрофонной решетки на основе разработанного алгоритма и азимутальной решетки на основе метода азимутальной декомпозиции.

Акустический журнал, 65, 5, с. 675-687 (2019) | Рубрики: 08.14 12.04

 

Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Груздев П.Д., Игнатьев В.И., Коньков А.И., Мореев А.Ю., Тарасов А.В., Шувалов А.А., Шуруп А.С. «Томографическая оценка параметров водоема при наличии ледового покрова с использованием сейсмоакустических излучателей» с. 688-698

Представлены результаты натурных испытаний в ледовых условиях Ладожского озера морских сейсморазведочных излучателей и площадной измерительной сейсмоакустической системы на основе автономных буев вмораживаемого типа. Демонстрируется возможность выделения в принимаемом сигнале отдельных мод, распространяющихся в системе “ледовый покров–водный слой–слой осадков–упругое полупространство”. Предложена итерационная томографическая схема, позволяющая восстанавливать сильноконтрастные скоростные аномалии в рассматриваемой слоистой среде. Приводятся результаты томографической оценки характеристик дна, водного слоя и ледового слоя в активном режиме.

Акустический журнал, 65, 5, с. 688-698 (2019) | Рубрики: 07.14 12.06

 

Иванов М.П., Бутов С.Н., Леонова Л.Е., Романовская Е.В., Стефанов В.Е. «Апробация лабораторного макета регистрации сигналов дельфинов с расширенной полосой частот сквозного тракта» с. 699-707

Новые технологии цифровой записи широкополосных сложных сигналов позволили разработать и создать лабораторный автономный многоканальный комплекс регистрации биоакустической активности на цифровой носитель с низким энергопотреблением и возможностью непрерывной записи до четырех часов. Комплекс работает под управлением компьютера fit-PC с операционной системой Windows и программой цифровой записи PowerGraph в полосе частот аналогового тракта до 600 кГц. В процессе проверки комплекса получены парадоксальные сигналы зубатых китов с частотной полосой выше 200 кГц. Сигналы с расширенной частотной полосой регистрировались в условиях лабораторного эксперимента в открытой воде при решении задачи сопровождения цели и в эксперименте с провокацией акустического коммуникационного поведения.

Акустический журнал, 65, 5, с. 699-707 (2019) | Рубрики: 07.22 13.07

 

Жостков Р.А. «Восстановление неоднородностей среды при микросейсмическом зондировании вдоль криволинейной поверхности» с. 708-720

Представлены результаты численного двумерного моделирования распространения рэлеевской волны вдоль криволинейной границы твердой идеальной среды, содержащей контрастное включение. Показано, что игнорирование влияния как выпуклого, так и вогнутого рельефа при интерпретации данных микросейсмического зондирования может приводить к ошибкам для широкого диапазона выраженности рельефа и контраста между включением и вмещающей среды, а использование дополнительной поправки при обработке данных позволяет учесть или даже исключить эти ошибки во всем рассмотренном диапазоне указанных параметров.

Акустический журнал, 65, 5, с. 708-720 (2019) | Рубрики: 06.13 09.06

 

Maltsev N.E. «Numerical Implementation of Huygens Principle for Scattering from a Smooth Ideal Surface» pp. 467-470

In 1678 Huygens formulated a principle postulating that each point on a wave front acts as a point source emitting a spherical wave which travels with a local velocity. The field at a given point some time later is then the sum of the fields of each of these point sources. In this article a numerical method is presented for 2D problems of sound propagation and scattering, conforming that physical assumptions.

Acoustical Physics, 65, 5, pp. 467-470 (2019) | Рубрика: 04.03

 

Ahmad Iftikhar, Hassan Adnan, Anjum Muneeb Ullah, Malik Sohail, Ali Tashfeen «Ambient Acoustic Energy Harvesting using Two Connected Resonators with Piezoelement for Wireless Distributed Sensor Network» pp. 471-477

In this article, an acoustic energy harvester (AEH) is conceptualized, designed, fabricated and tested. The developed AEH (DAEH) consists of two Helmholtz cavities (HCs) and a commercially available piezoelement. The HCs were fabricated from Teflon material using conventional machining operations. An indigenous test bench for in-lab characterization of DAEH has also been developed. Various experiments were performed to experimentally record the frequency response function, loading and power characteristics. Additionally, the in-lab and open-air characterization of the DAEH is also reported. Furthermore, the proposed prototype of DAEH is compared on the basis of various benchmarks with the prototypes available in the literature. The experimental results indicate a maximum power density of 32.7 microW/cm3 at 130 dB.

Acoustical Physics, 65, 5, pp. 471-477 (2019) | Рубрика: 04.08

 

Dunai L., Lengua I., Iglesias M., Peris-Fajarnés G. «Buffeting-Noise Evaluation in Passenger Vehicle BMV 530d» pp. 578-582

In this paper we exhibit the results and evaluation of the buffeting-noise effect in a BMW 530d model vehicle. The buffeting noise was studied in real measurement conditions in an outdoors highway at different speeds. We evaluate different listening positions inside the vehicle to demonstrate that the buffeting-noise effect is independent from the listener position.

Acoustical Physics, 65, 5, pp. 578-582 (2019) | Рубрика: 10.06

 

Ma Huayuan, Long Yuan, Zhong Mingshou, Li Xinghua, Xie Quanmin «Study on Ground Vibration Mode of Physical Explosion of High Pressure Natural Gas Pipeline» pp. 583-592

In this paper, an explosion experiment was carried out on the OD1219mm-X90-12Mpa natural gas pipeline to study the vibration hazard. Based on a series of experiments, the spatial distribution of the vibration energy was studied. The vibration distribution field was drawn by interpolation method based on re-harmonic equation and it was found that the field was non-circular symmetry. Through in-depth research, it was preliminarily proved that the vibration field had interference characteristics, which was caused by the special vibration source of the pipeline explosion. There was a significant difference in the frequency components between the interference strengthened region and the weakened region. The results shown that the strengthening effect of the interference in the 90 and 30 degrees direction should be taken into account when evaluating the damage scope of the explosion accident. Research provided reference for safety design of parallel pipelines and buildings.

Acoustical Physics, 65, 5, pp. 583-592 (2019) | Рубрика: 08.10