<<  

Акустический журнал, 2022, 68, выпуск 2

   

Мокряков В.В. «Напряжения в симметричной волне Лэмба среднего диапазона. исследование внутренней волны» с. 119-128

Рассмотрено напряженно-деформированное состояние упругой неограниченной пластины в процессе распространения фундаментальной моды симметричной волны Лэмба. Особое внимание уделено случаю диапазона волн средней длины, т.е. длины волны, сравнимой с толщиной пластины. Проведено сравнение полей напряжений волн средней длины с полями напряжений длинноволнового и коротковолнового приближений. Найдена внутренняя волна, для которой в рамках линейно-упругой модели на поверхности пластины все компоненты деформаций и напряжений, а также продольные смещения, равны нулю, и их локализация происходит в толще пластины. Это означает, что использование поверхностных датчиков смещений неэффективно для регистрации такой волны. Доказано, что в данном случае материал находится в состоянии чистого сдвига, т.е. первый инвариант равен нулю.

Акустический журнал, 68, 2, с. 119-128 (2022) | Рубрика: 04.05

 

Петухов Ю.В. «О возможности безотражательного распространения плоских акустических волн в непрерывно-стратифицированных средах» с. 129-138

На примере вертикального распространения плоских акустических волн в атмосфере установлено, что безотражательное распространение акустических волн реализуется лишь только в тех непрерывно-стратифицированных средах, для которых волновые уравнения с переменными коэффициентами для возмущения давления и колебательной скорости одним и тем же преобразованием при одном и том же профиле волнового акустического сопротивления, обратно пропорционального показателю преломления, сводятся к волновому уравнению сравнения с постоянными коэффициентами. Показано, что соответствующие преобразования волновых уравнений возможны лишь для непрерывно-стратифицированных сред с постоянной величиной волнового акустического сопротивления.

Акустический журнал, 68, 2, с. 129-138 (2022) | Рубрики: 04.01 08.04

 

Саркисян А.А., Саркисян С.О. «Собственные колебания микрополярных упругих гибких пластин и пологих оболочек» с. 139-151

Построена математическая модель динамики геометрически нелинейных (гибких) микрополярных упругих тонких пластин в декартовых и криволинейных координатах (подход обобщается также для построения модели микрополярных гибких пологих оболочек). При построении модели считается, что упругие прогибы пластинки сравнимы с их толщиной и, вместе с тем, малы по отношению к характерным размерам в плане. На основе построенной модели микрополярных упругих гибких пластин решены задачи свободных колебаний для прямоугольных и круглых пластин, а также решена задача свободных колебаний пологих оболочек. Обсуждаются эффективные стороны проявления характерных черт микрополярного материала по сравнению с соответствующим классическим материалом.

Акустический журнал, 68, 2, с. 139-151 (2022) | Рубрика: 04.15

 

Тюрина А.В., Юлдашев П.В., Есипов И.Б., Хохлова В.А. «Численная модель спектрального описания генерации ультразвуковой волны разностной частоты при двухчастотном взаимодействии» с. 152-161

Рассматривается спектральный алгоритм описания нелинейной генерации акустической волны разностной частоты, формируемой при взаимодействии двух близких интенсивных высокочастотных волн накачки. При таком двухчастотном взаимодействии, в условиях образования ударных фронтов в профиле волны, для корректного описания ее полного спектра необходимо использовать в численном алгоритме порядка нескольких тысяч спектральных компонент. В работе предложен метод, позволяющий существенно уменьшить это число при сохранении точности расчета поля волны разностной частоты. Метод состоит в ограничении высокочастотной части спектра и прореживании комбинационных частот, расположенных между кратными исходным волнам накачки компонентами спектра. В приближении распространения плоских одномерных волн рассмотрены примеры взаимодействия близких частот, характерных для работы подводной параметрической антенны. Показано, что метод позволяет более чем в 100 раз сократить количество спектральных компонент, включенных в алгоритм описания нелинейного оператора, и тем самым уменьшить число операций на четыре порядка, что делает реализуемыми алгоритмы описания параметрических взаимодействий, в том числе и в акустических пучках.

Акустический журнал, 68, 2, с. 152-161 (2022) | Рубрика: 05.08

 

Демьянов М.А., Бычков О.П. «Обобщение стандартного алгоритма "бимформинг" для идентификации акустических источников с помощью несинхронных измерений микрофонной решеткой» с. 162-172

Произведено обобщение стандартного алгоритма Conventional Beamforming, позволяющее взаимно учитывать данные последовательных измерений одной микрофонной решеткой, располагаемой в различных положениях по отношению к области генерации звука. В случае отсутствия непосредственной возможности применения микрофонных решеток необходимой геометрии в системе синхронного измерения, обобщенный алгоритм позволяет заменить измерение решеткой сложной конфигурации набором измерений одной микрофонной решеткой, последовательно помещаемой в различных положениях. Верификация и валидация модифицированного метода производятся при помощи численного моделирования, а также при помощи результатов проведенных экспериментов в акустической заглушенной камере АК-2 ЦАГИ, где в качестве источников шума использовались акустические динамики.

Акустический журнал, 68, 2, с. 162-172 (2022) | Рубрика: 12.01

 

Казаков Л.И. «Ячеечные модели вязкоупругой среды с твердыми сферическими включениями» с. 173-181

Приведен расчет акустических характеристик композитной среды в виде резины с твердыми включениями, предложенной ранее в качестве звукопоглощающего материала с независимыми от гидростатического давления свойствами. Расчет основан на применении к такой композитной среде ячеечных моделей монодисперсных суспензий с граничными условиями на поверхности ячейки в виде тонкой жесткой оболочки или условия Хаппеля. Переход к вязкоупругой среде выполнен заменой вязкости суспензии на величину, пропорциональную комплексному модулю сдвига резины. Учтены только сдвиговые потери в резине. Расчет справедлив в широком диапазоне частот для произвольных объемных концентраций включений. Выполнено сравнение расчетных и имеющихся в литературе экспериментальных данных. Рассмотрены варианты слоистых звукопоглотителей, состоящих из набора покрытых резиной твердых шариков разных размеров, помещенных в маловязкую сжимаемую полиметилсилоксановую жидкость.

Акустический журнал, 68, 2, с. 173-181 (2022) | Рубрика: 06.15

 

Минаков А.В., Пряжников М.И., Дамдинов Б.Б., Немцев И.В. «Исследование объемной вязкости наносуспензий методом акустической спектроскопии» с. 182-189

При помощи акустического спектрометра получены данные об объемной вязкости водных суспензий наночастиц SiO2 и Al2O3. Рассмотрен широкий диапазон массовых концентраций наночастиц (от 1 до 50 мас. %) и средних размеров наночастиц (от 18 до 108 нм). В диапазоне от 10 до 100 МГц измерены коэффициенты затухания и скорости звука в наносуспензиях. Получены зависимости коэффициентов динамической и объемной вязкости наносуспензий от концентрации и размера наночастиц различных материалов.

Акустический журнал, 68, 2, с. 182-189 (2022) | Рубрика: 06.10

 

Вировлянский А.Л., Казарова А.Ю. «Устойчивые компоненты звукового поля на апертуре антенны в условиях многолучевого распространения» с. 190-203

Обсуждается представление волнового поля на вертикальной антенне в подводном звуковом канале в виде суперпозиции компонент, которые устойчивы по отношению к крупномасштабным возмущениям поля скорости звука. Каждая такая компонента формируется узким пучком лучей, попадающих на апертуру антенны. Использование данного представления позволяет модифицировать традиционный метод согласованной со средой обработки сигналов путем перехода от сравнения измеренного и рассчитанного полей на антенне к сравнению устойчивых компонент этих полей. Показано, что использование модифицированного подхода при решении задачи локализации источника позволяет ослабить требования к точности математической модели среды.

Акустический журнал, 68, 2, с. 190-203 (2022) | Рубрика: 07.01

 

Леонов Д.В., Кульберг Н.С., Яковлева Т.В., Соловьёва П.Д. «Подход к обнаружению аберраций при транскраниальной ультразвуковой визуализации» с. 204-217

При работе систем ультразвуковой медицинской диагностики присутствие черепных костей на пути распространения ультразвука серьезно осложняет визуализацию тканей и сосудов мозга, поскольку кости искажают ультразвуковое поле, внося в него фазовые и амплитудные аберрации. Такие искажения не всегда очевидны, поскольку полная информация об исследуемом объекте принципиально недоступна. В статье развивается новый подход к обнаружению аберраций волнового фронта, основанный на методе синтезированной апертуры. Предложен количественный параметр, характеризующий присутствие аберраций и основанный на измерении среднеквадратичной ширины углового распределения интенсивности. Приведены экспериментальные результаты на частоте 2 МГц, полученные с использованием фантома и при транскраниальном исследовании in vivo. Показано, что в присутствии аберраций величина предложенного параметра возрастает по отношению к теоретическому значению для случая без аберраций на 22–45%.

Акустический журнал, 68, 2, с. 204-217 (2022) | Рубрика: 13.02

 

Сорокин В.Н., Леонов А.С. «Фазовые модуляции в речевом сигнале» с. 218-232

Исследуются математические модели фазовой функции и ее параметров в задачах анализа речевого сигнала. Фазовый спектр речевого сигнала вычисляется через преобразование Гильберта сигналов на выходе гребенки гамма-тон фильтров. Рассматриваются кратковременные и долговременные модуляции линейной компоненты фазы, производных фазы по частоте, времени и смешанной производной. Описывается метод сегментирования гласных звуков путем агрегирования коэффициентов корреляции фазовых параметров. Выполнены эксперименты по оценке формантных частот, а также частоты основного тона, моментов начала и конца действия голосового источника.

Акустический журнал, 68, 2, с. 218-232 (2022) | Рубрика: 13.05