Гусев В.А. «Аппроксимация пространственного спектра нелинейных пучков с осью, наклоненной к излучающей поверхности» с. 583-598

Рассмотрено наклонное распространение по отношению к излучающей плоскости акустических пучков большой интенсивности. Предложена аппроксимация оператора Даламбера, позволяющая вывести эволюционное уравнение, пригодное при любых углах распространения пучка. Сформулировано уравнение типа Хохлова–Заболотской для наклонного распространения пучка. Ключевые слова: наклонное распространение, нелинейные акустические пучки. DOI: 10.31857/S0320791920060039

Руденко О.В., Гусев В.А. «Движущийся объект: спектры сигналов пассивной, активной локации и переходное излучение» с. 599-609

Дан анализ базовых проблем формирования сигналов движущимся объектом как задач об излучении и отражении волн при учете подвижности границ. Рассмотрена обратная задача – восстановление закона перемещения объекта по известной форме профиля зондирующей и отраженной волн. Найден спектр гармоник, рождающихся при отражении от поступательно движущегося и осциллирующего препятствия. Рассчитана корреляционная функция шума, излучаемого движущимся объектом. Приведены общие соображения о переходном излучении летящего тела в условиях плотной городской застройки. Ключевые слова: движущийся объект, подвижные границы, спектры, переходное излучение. DOI: 10.31857/S032079192006009X

Макарова Д.Н., Дембелова Т.С., Бадмаев Б.Б. «Низкочастотная сдвиговая упругость коллоидной суспензии наночастиц» с. 610-612

Приведены экспериментальные результаты исследования низкочастотной (10⁵ Гц) сдвиговой упругости коллоидной суспензии наночастиц диоксида кремния SiO₂ разных размеров в полиэтилсилоксановой жидкости ПЭС-2 акустическим импедансным методом. Согласие экспериментальных результатов, полученных разными способами акустического резонансного метода, подтверждает, что низкочастотная сдвиговая упругость коллоидных суспензий наночастиц является их объемным свойством. Ключевые слова: наносуспензия, пьезокварц, колебания, модуль, импедансный метод, наночастицы. DOI: 10.31857/S032079192005010X

Казак М.С., Петров П.С. «Об адиабатическом распространении звука в мелком море с изогнутым подводным каньоном» с. 613-621

Рассматривается модельная задача о распространении звука в мелком море с изогнутым подводным каньоном. Каньон представляет собой кольцевидную неоднородность дна, наличие которой ведет к фокусировке звуковых волн в области над каньоном. Эта фокусировка является проявлением эффекта горизонтальной рефракции звука. В работе описана методика расчета акустического поля для волновода с неоднородностью такого типа, а также исследована геометрия горизонтальных лучей, захваченных каньоном. Методика основана на разделении переменных в уравнениях для модовых амплитуд и представлении решения в виде двойного ряда. Она имеет весьма общий характер и может быть использована для расчетов поля в любой задаче, где волновод имеет вращательную симметрию. Кроме того, установлено, какие члены этого ряда соответствуют горизонтальным лучам, сфокусированным над каньоном. Ключевые слова: акустика мелкого моря, горизонтальная рефракция, подводный каньон. DOI: 10.31857/S0320791920060040

Денисов С.Л., Остриков Н.Н., Панкратов И.В. «Исследование возможности замены планера самолета интегральной компоновки на плоский полигональный экран для оценки эффективности экранирования шума двигателей на основе геометрической теории дифракции» с. 622-631

На примере планера самолета интегральной компоновки проводится расчетно-экспериментальное исследование возможности использования Геометрической теории дифракции (ГТД) для расчета дифракции звука в случае замены планера самолета на имитирующий его плоский полигональный экран в приложении к задаче эффективности экранирования шума авиационных силовых установок. Сравнение экспериментально измеренных с помощью метода последовательностей максимальной длины и теоремы взаимности импульсных откликов как для трехмерной модели планера, так и его плоской модели, с откликами, вычисленными на основе ГТД, продемонстрировало хорошее качественное совпадение для точек наблюдения, расположенных в зоне геометрической тени, а для точек наблюдения, расположенных в освещенной зоне, – количественное совпадение в диапазоне частот, характерных для шума струй и первых гармоник частоты следования лопастей винта или лопаток вентилятора. Ключевые слова: дифракция звуковых волн, Геометрическая теория дифракции (ГТД), экранирование шума авиадвигателей, эффективность экранирования, метод последовательностей максимальной длины, MLS-эксперимент. DOI: 10.31857/S0320791920060027

Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. «Регистрация частотного спектра пристеночных турбулентных давлений на фоне акустического шума» с. 632-637

Рассматривается задача регистрации спектральных компонент частотного спектра пристеночных турбулентных давлений в условиях воздействия акустических шумов. Предложенный ранее метод измерений пульсаций давления на фоне акустических помех основан на использовании двухэлементного преобразователя давлений, осуществляющего волновую фильтрацию измеряемого поля турбулентных пульсаций. В работе аналитически исследованы волновые свойства двухэлементного преобразователя в поле турбулентных давлений. Показано, что при надлежащем выборе характеристик предлагаемый приемник пульсаций давления в силу своих волновых свойств способен отсекать вклад акустической помехи в результаты измерений. Установлены параметры и соотношения, определяющие условия эффективности подавления акустической помехи. Ключевые слова: пристеночные пульсации давления, шумы обтекания, частотно-волновые спектры, акустические помехи, волновая фильтрация пульсаций давления. DOI: 10.31857/S032079192005007X

Пятунин К.Р., Архарова Н. В., Ремизов А.Е. «Влияние подхода к моделированию турбулентности на точность прогнозирования уровня шума вентилятора турбореактивного двухконтурного двигателя» с. 638-646

Представлены результаты исследования влияния подхода к моделированию турбулентности при расчете генерации шума ступенью двухконтурного вентилятора на результаты прогнозирования уровня шума. Численные исследования выполнены для модельной ступени вентилятора на основных рабочих режимах, определяющих его акустические свойства. Расчеты уровня шума в дальнем поле выполнены с помощью метода конечных элементов, на основе модального состава генерируемого шума. Проанализировано влияние модели турбулентности на количество и амплитуды акустических мод, возбуждающихся в потоке на основных гармониках частоты следования лопаток вентилятора. Показано, что моделирование анизотропной турбулентности потока при расчете нестационарного ротор-статор взаимодействия позволяет получить близкие к экспериментальным уровни шума. Ключевые слова: аэроакустика, численное моделирование, ротор-статор взаимодействие, турбулентность, канальные моды, вентилятор, ТРДД, звуковое давление. DOI: 10.31857/S0320791920060088

Непеина К.С., Ан В.А. «Вариации времен пробега продольных волн по массиву цифровых сейсмограмм» с. 647-653

Приводятся параметры цифровых сейсмограмм сейсмических событий искусственного происхождения, наблюдавшихся в период с 1967 по 1990 гг. Данные предоставлены авторам из архива Института динамики геосфер (ИДГ РАН). Они были получены после переформатирования цифровых записей. Апостериорная информация о времени пробега сейсмической продольной волны Р, определенного по моменту первого вступления на записи вертикальной составляющей Z короткопериодного канала, собрана посредством анализа архивных данных. Практика показала, что совокупность этих данных достаточна для построения карты времен прихода сигналов от сейсмических источников. Приведены региональный годограф для трех испытательных площадок и линейные тренды времени пробега продольной волны в календарной дате, а также карта изохрон для одной из площадок. Ключевые слова: источник, сейсмические волны, продольная волна, пространственно-временная структура, вариации времени, годограф. DOI: 10.31857/S0320791920060064

Пантелеев И.А. «Анализ тензора сейсмического момента акустической эмиссии: микромеханизмы разрушения гранита при трехточечном изгибе» с. 654-668

Проведено экспериментальное исследование микромеханизмов разрушения гранита при трёхточечном изгибе на основе восстановления компонент тензора сейсмического момента для событий акустической эмиссии. Предложен оригинальный трехстадийный алгоритм уточнения и отбраковки решений для тензора сейсмического момента событий акустической эмиссии, базирующийся на гибридном итерационном алгоритме и методе “складного ножа”. После формирования каталога событий акустической эмиссии, обладающих устойчивым решением, проведен анализ их механизмов. Показано, что при трехточечном изгибе гранита события акустической эмиссии локализуются в области формирования будущей магистральной трещины. Установлено, что изгиб гранита сопровождается формированием и развитием трещин нормального отрыва с дополнительной сдвиговой составляющей различной интенсивности. Кинематика найденных механизмов событий акустической эмиссии соответствует конфигурации приложенных к образцу нагрузок. Наличие сдвиговой составляющей вызвано микроструктурной неоднородностью образца. Определены вариации ориентаций осей максимального девиаторного сжатия (Р-ось) и растяжения (Т-ось), связанные с изменчивостью локального напряженно-деформированного состояния материала в районе источников акустической эмиссии. Показано, что моментные магнитуды событий акустической эмиссии подчиняются закону Гуттенберга–Рихтера. Ключевые слова: тензор сейсмического момента, акустическая эмиссия, моды разрушения, хрупкие породы. DOI: 10.31857/S0320791920060076

Шагапов В. Ш., Аносова Е.П., Нагаева З.М. «О динамике гармонических фильтрационных волн в гидроразрывной трещине, расположенной перпендикулярно к скважине» с. 669-674

Изучено распространение низкочастотных гармонических волн давления в трещине, образованной гидроразрывом пласта и расположенной перпендикулярно к скважине в пористой и проницаемой среде. Проанализировано влияние коллекторских характеристик пласта и трещины (например, их проницаемости, ширины трещины). Установлено, что при распространении волн от скважины по радиальным трещинам характерные расстояния проникания возмущений давления могут быть значительно выше по сравнению с глубиной проникания возмущений от открытой скважины в пласте, когда трещина отсутствует. Ключевые слова: гидроразрыв пласта, трещина, гармонические волны давления, интегродифференциальное уравнение, аналитическое решение. DOI: 10.31857/S0320791920060106

Драченко В.Н., Михнюк А.Н. «Экспериментальная проверка эффективности нелинейной обработки при подавлении импульсных помех в станции обнаружения малоразмерных объектов» с. 675-680

Рассмотрена возможность применения метода нелинейного подавления помех в приемном тракте гидролокационной станции обнаружения малоразмерных объектов. Показана эффективность такой обработки в реальных условиях. Ключевые слова: гидролокация, негауссовская помеха, нелинейная обработка сигналов. DOI: 10.31857/S0320791920050032

Корольков А.И., Князева К.С., Шуруп А.С. «Теоретические и экспериментальные исследования корреляционных характеристик сигналов, отраженных вращающимся винтом» с. 681-689

Исследуются особенности функции взаимной корреляции линейно частотно-модулированного сигнала, отраженного от вращающегося винта, с излученной репликой сигнала. В получаемой корреляционной функции помимо основного пика, соответствующего времени распространения сигнала до рассеивателя и в обратном направлении, наблюдаются дополнительные информативные максимумы в виде мультиплетов, присутствие которых определяется рассеянием звука на вращающемся винте. Параметры дополнительных максимумов зависят от характеристик рассеивателя (дальности до винта, частоты его вращения, количества лопастей, ориентации относительно направления облучения). Приводятся результаты численного моделирования, а также обработки экспериментальных данных. Полученные результаты указывают на возможность использования дополнительных пиков корреляционной функции в качестве информативного параметра при идентификации вращающегося винта. Ключевые слова: рассеяние звука, вращающийся винт, корреляционная обработка сигналов, линейно частотно-модулированный сигнал. DOI: 10.31857/S0320791920060052

Аносов А.А., Ерофееев А.В., Пешкова К.Ю., Щербаков М.И., Беляев Р.В., Мансфельд А.Д. «Совместное использование пассивной акустической и инфракрасной термометрии для контроля УВЧ-нагрева» с. 690-696

Контроль глубинной температуры участков тела человека необходим при гипертермии и термоабляции в онкологии. В качестве модели этой процедуры был выбран УВЧ-нагрев кисти испытуемых. Для контроля таким же способом был нагрет цилиндр из пластизоля – вещества, акустические и теплофизические свойства которого близки к свойствам мягких тканей тела человека. Для измерения глубинной температуры кисти использовалась пассивная акустическая термометрия, для измерения поверхностной температуры использовалась инфракрасная термометрия. После пятиминутного УВЧ-нагрева глубинная температура кисти увеличилась в среднем на 0.7±0.6°C, а поверхностная – на 0.8±0.6°C. Эти же методы, а также независимые измерения использовались для определения температуры пластизоля. После такой же процедуры глубинная температура пластизоля увеличилась на 4.3±0.4°C, поверхностная – на 3.2±0.2°C, а измеренная термометром в центре объекта на 3.3±0.5°C. Меньший нагрев кисти по сравнению с модельным объектом связан с влиянием кровотока, который следует адекватно учесть в дальнейших исследованиях. Указанные в работе неинвазивные методы можно использовать для контроля температуры в онкологии при гипертермии и термоабляции, осуществляемых под действием высокочастотного электромагнитного поля. Ключевые слова: пассивная акустическая термометрия, тепловое акустическое излучение, акустояркостная температура, ИК-термометрия. DOI: 10.31857/S0320791920060015