<<  >>

Акустический журнал, 2024, 70, выпуск 5

   

Квашенникова А.В., Сергеева М.С., Юлдашев П.В., Есипов И.Б., Хохлова В.А. «Особенности демодуляции импульсных акустических сигналов в сильно нелинейных режимах распространения» с. 651-662

Рассмотрена одномерная нелинейная задача о параметрической генерации низкочастотного излучения в случае импульсного высокочастотного начального возбуждения, способного образовать ударные фронты в профиле волны. Развит численный алгоритм решения уравнения Бюргерса во временном представлении с использованием удароулавливающей схемы типа Годунова. Рассмотрены примеры распространения модельных частотно-модулированных сигналов с различной формой огибающей при различном соотношении нелинейных и диссипативных эффектов, ограничивающих длину взаимодействия волн накачки. Приводятся примеры эволюции профилей и спектров сигналов при самодемодуляции высокочастотного сигнала накачки, которая проявляется на меньших расстояниях при сильном проявлении нелинейных эффектов за счет дополнительного затухания энергии волны на образующихся ударных фронтах. Показано, что эффективность генерации низкочастотного излучения в ударноволновых режимах увеличивается.

Акустический журнал, 70, 5, с. 651-662 (2024) | Рубрики: 05.02 05.03 05.08

 

Вилков Е.А., Бышевский-Конопко О.А., Калябин Д.В., Никитов С.А. «Щелевые сдвиговые волны в квази РТ-симметричной пьезоэлектрической гетероструктуре вблизи точки вырождения мод» с. 663-671

Теоретически исследовано распространение щелевых сдвиговых волн в квазисимметричной структуре пьезоэлектриков класса симметрии 4mm. Было показано, что учет неодинакового уровня потерь и усиления в пьезоэлектриках приводит в спектре сдвиговых волн либо к пересечению, либо к касанию, либо к сближению двух мод в точке их вырождения (особой точке). Установлено, что пересечение спектров мод происходит только в случае равных значений потерь и усиления (РТ-симметричная структура). Исходя из этого, делается вывод, что по характеру спектров вблизи особой точки можно определять уровень дисбаланса усиления и потерь в пьезоэлектрических волноводах. Как и в случае чисто РТ-симметричной структуры, частотная зависимость амплитуды в исключительной точке квази РТ-симметричной структуры (при достаточно небольшой разнице в уровнях потерь и усиления) обладает очень узким пиком, что открывает возможность создания сверхчувствительных датчиков на их основе. Таким образом, продемонстрировано, что даже при неодинаковых уровнях потерь и усиления в пьезоэлектриках (квази РТ-симметричная структура) можно получить структуру, обладающую всеми свойствами РТ-симметричной структуры.

Акустический журнал, 70, 5, с. 663-671 (2024) | Рубрики: 04.05 04.09 06.13

 

Рочев А.М., Микушев В.М., Чарная Е.В., Серов А.Ю. «Особенности разделения механизмов спин-фононного взаимодействия для 23Na в кристалле NaF в зависимости от температуры и количества парамагнитных центров» с. 672-679

Исследована возможность изменения эффективности ядерной спин-фононной связи методами ЯМР на примере кристалла NaF в широком температурном диапазоне. Для подавления ядерной спин-решеточной релаксации, идущей с участием парамагнитных центров, использовано вместо акустического насыщения сигнала ЯМР 23Na на удвоенной ларморовской частоте стационарное магнитное насыщение на одинарной частоте. Изучено влияние образующихся в результате гамма-облучения центров окраски и температуры на разделение механизмов спин-фононной связи. Не наблюдалось подавление примесной релаксации для дипольных ядер 19F. Показано, что предложенная методика магнитного насыщения для полного или частичного отключения примесной релаксации квадрупольных ядер может быть реализована на промышленных импульсных спектрометрах ЯМР.

Акустический журнал, 70, 5, с. 672-679 (2024) | Рубрики: 06.06 06.07

 

Хлыбов А.А., Углов А.Л. «Об оценке пористости металлов, полученных методом горячего изостатического прессования, на основе анализа структурного акустического шума» с. 680-691

Рассматривается возможность использования неразрушающего спектрально-акустического метода количественного контроля пористости образцов из стали Х12МФ, полученных методом горячего изостатического прессования. Приведены результаты исследований образцов, полученных на различных этапах горячего изостатического прессования в диапазоне остаточной пористости от 0 до 9%. Методика контроля строится на основе анализа параметров акустического структурного шума. Проанализированы различные методики измерения параметров структурных шумов с точки зрения чувствительности и погрешности измерений используемых информативных параметров структурного шума. Предложены уточненные расчетные алгоритмы определения параметров структурных шумов, приведены результаты их экспериментальной проверки. Полученные результаты могут послужить основой для разработки инженерной методики оценки степени пористости материала деталей и конструктивных элементов, полученных методом горячего изостатического прессования, в условиях эксплуатации.

Акустический журнал, 70, 5, с. 680-691 (2024) | Рубрики: 05.13 09.05 10.06

 

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Фараносов Г.А., Титарев В.А., Денисов С.Л., Акиньшин Р.В. «О механизме боковой асимметрии излучения шума воздушного винта, установленного вблизи крыла» с. 692-709

Изучается эффект боковой асимметрии диаграммы направленности излучения воздушного винта, установленного вблизи крыла. В рамках упрощенной теоретической модели шума нагрузки винта и его экранирования полуплоскостью, а также с помощью численного моделирования взаимодействия винта с плоской конечной пластиной показано, что при близком расположении винта и рассеивающей поверхности проявляется существенная боковая асимметрия излучения тонального шума винта в дальнем поле. Механизм данного эффекта, сопровождающего симметричную звуковую направленность самого винта и симметрию рассеивателя (крыла), связан со сфазированным суммированием звукового поля, излучаемого непосредственно винтом, и вторичного звукового поля, генерируемого на поверхности крыла из-за рассеяния возмущений (преимущественно – гидродинамических), создаваемых винтом на передней кромке крыла. Таким образом, проведенное исследование продемонстрировало, что наличие боковой асимметрии диаграммы направленности излучения шума, присущее винтовым самолетам, является следствием взаимодействия винтов и близкорасположенных крыльев.

Акустический журнал, 70, 5, с. 692-709 (2024) | Рубрики: 08.03 08.14

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Фараносов Г.А., Коробов А.А. «Валидация квадрупольной модели звукового излучения турбулентной струи на основе использования многомикрофонных акустических измерений» с. 710-724

Разработана низкоуровневая модель квадрупольных источников звука в турбулентной струе в рамках метода акустической аналогии. Для оценки параметров модели и ее валидации используются многомикрофонные акустические измерения звукового излучения струи. На основе измерений, проведенных в различных зонах звукового поля, сделаны оценки размера эффективной области локализации звуковых источников и определены границы зоны доминирования квадрупольного звукового излучения над псевдозвуковыми пульсациями. Предложенная модель может быть использована в практических оценках спектральных и корреляционных характеристик дальнего и ближнего звукового поля струи.

Акустический журнал, 70, 5, с. 710-724 (2024) | Рубрики: 08.06 08.12 10.01

 

Корунов А.О., Гусев В.А., Горбовской В.С. «Быстрая оценка характеристик звукового удара от сверхзвукового пассажирского самолета в стандартной атмосфере на основе точных решений. крейсерский режим полета» с. 725-739

Предложен метод быстрой оценки характеристик звукового удара от сверхзвукового пассажирского самолета в условиях стандартной атмосферы. Кусочно-линейная зависимость профиля температуры и отсутствие атмосферного ветра позволяют полностью свести задачу о геометрии распространения волн звукового удара к алгебраическому виду. Для акустического давления сформулировано точное решение на основе подхода нелинейной геометрической акустики. Проведен анализ зависимости геометрии распространения волн звукового удара от параметров крейсерского полета сверхзвукового пассажирского самолета. В условиях третьего семинара SBPW (Sonic Boom Prediction Workshop) 2020 произведен расчет эпюр избыточного давления на земле от демонстратора X-59.

Акустический журнал, 70, 5, с. 725-739 (2024) | Рубрики: 05.03 08.04 08.10

 

Попов П.А. «Изменение параметров вибрации конструкции летательных аппаратов при росте их акустического нагружения» с. 740-746

Представлены результаты анализа экспериментальных данных, позволяющие выявить поведение параметров колебания конструкции при изменении амплитуды акустического давления с помощью введенного в рассмотрение понятия проводимости акустической вибрации. Подтверждается нелинейное поведение вибрационного отклика конструкции разных отсеков ракеты и сегмента панели при нагружении их полем акустического давления. Обнаружены общие закономерности нелинейности, в частности, показано, что проводимость имеет тенденцию к понижению при росте акустической нагрузки, близкую в основном к степенной функции.

Акустический журнал, 70, 5, с. 740-746 (2024) | Рубрики: 08.14 10.01 10.01

 

Стуленков А.В., Артельный В.В., Коротин П.И., Суворов А.С., Горбунцов И.Е., Норкин М.С., Зайцева С.Г. «Физическое моделирование гидроакустического поля гребного винта» с. 747-756

Представлено исследование акустического поля винта, особенностью которого является учет влияния его упругих резонансов. В основе исследований лежит расчетно-экспериментальный подход, базирующийся на совместном использовании численного и экспериментального физического моделирования. В работе продемонстрировано, что методы физического и численного моделирования, являющиеся составными частями подхода, обеспечивают высокую точность определения резонансных частот в воздухе и в воде. С использованием разработанного подхода обоснована важность учета упругих резонансов гребного винта при проектировании объектов морской техники. На примере двух моделей винта, изготовленных из разных материалов, экспериментально продемонстрировано влияние добротности на уровни и вид спектра излучения.

Акустический журнал, 70, 5, с. 747-756 (2024) | Рубрики: 07.11 07.21 12.02

 

Субботкин А.О., Кузнецов Г.Н., Талачев Е.В., Романенко Г.А., Тюрин А.С. «Исследование акустической заметности транспортных средств, движущихся с постоянной скоростью» с. 757-764

Представлены результаты экспериментов по оценке субъективных показателей акустической заметности приближающегося с постоянной скоростью транспортного средства. Субъективные показатели заметности определялись экспертами как расстояние между транспортным средством и экспертом в тот момент, когда эксперт услышал (зафиксировал) звук приближающегося автомобиля, а также как время подъезда автомобиля к эксперту в этот момент. Субъективные показатели заметности сопоставляются с измеренными по методике из правил ООН № 138 объективными параметрами шума от автомобиля – уровнем звукового давления, его частотной характеристикой, а также уровнем звука. Исследование представляется актуальным в связи с проблемой безопасности движения электрифицированных транспортных средств, обладающих малой шумностью, к которым относятся, в частности, электромобили, электроскутеры и электросамокаты. Приведены первые результаты исследования проблемы увеличения заметности для пешеходов малошумных транспортных средств без нанесения ущерба акустической экологии городов и пригородов.

Акустический журнал, 70, 5, с. 757-764 (2024) | Рубрики: 10.01 10.04

 

Сысоев Е.И., Сычев М.М., Шафигуллин Л.Н., Дьяченко С.В. «Проектирование звукопоглощающих сотовых материалов с геометрией трижды периодических поверхностей минимальной энергии (ТППМЭ)» с. 765-777

Предложено использование сотовых материалов с геометрией трижды периодических поверхностей минимальной энергии (ТППМЭ) для создания прочных сотовых материалов с управляемыми акустическими характеристиками. Были разработаны однородные элементарные ячейки с топологией Primitive, Diamond, FRD и Gyroid разной пористости и определены их акустические параметры. С использованием полуфеноменологической модели Джонсона–Шампу–Алларда–Лафаржа–Прайда была оценена звукопоглощающая способность материалов с данной геометрией. Было показано, что, варьируя размер элементарной ячейки и толщину образца, можно управлять акустическими характеристиками и средним коэффициентом звукопоглощения в диапазоне от 0.2 до 0.8. Достоверность расчетов подтверждена экспериментально с использованием аддитивно изготовленных образцов. Полученные результаты демонстрируют потенциал применения ТППМЭ для создания материалов с контролируемой геометрией пор для достижения предсказуемых характеристик звукопоглощения.

Акустический журнал, 70, 5, с. 765-777 (2024) | Рубрики: 06.15 10.07 10.08

 

Сорокин В.Н. «Импульсный источник возбуждения в речевом сигнале» с. 778-794

Свойства речевого взрыва смычки исследуются на материале базы данных 39 дикторов, содержащей однозначные и многозначные числительные с параллельной записью сигналов на телефонную трубку и направленный микрофон. Детектирование речевого взрыва выполняется кратковременным и долговременным детектором спектрально-временных неоднородностей, а также детектором меры сходства собственных функций спектра взрыва согласных и текущего спектра речевого взрыва. Вероятность присутствия звонкой или глухой смычки оценивается в пространствах амплитудного спектра и спектра групповой задержки по отношению энергии в области высоких и низких частот. Место артикуляции заднеязычного согласного влияет на распределения вероятности длительности интервала между началом речевого взрыва и началом гласного, частоты пика с максимальной амплитудой в высокочастотной области, отношения энергии в области высоких и низких частот спектра речевого взрыва, а также меры сходства собственных функций спектра взрыва согласного и текущего спектра речевого взрыва.

Акустический журнал, 70, 5, с. 778-794 (2024) | Рубрики: 13.05 13.06

 

Фикс И.Ш., Фикс Г.Е. «Определение минимального числа компенсирующих монопольных источников, требуемых для подавления интегрального уровня излучения» с. 795-800

С использованием алгоритмов многомерной оптимизации, численно решена задача определения минимального числа компенсирующих монопольных источников, расположенных в свободном пространстве на двух сферических поверхностях, окружающих первичный источник, и обеспечивающих заданную величину подавления его интегрального уровня излучения.

Акустический журнал, 70, 5, с. 795-800 (2024) | Рубрики: 10.09 12.02

 

Горшков А.Б., Шамаев В.Г. «Новые возможности сайта архива “Акустического журнала”» с. 801-804

Приводится актуальное состояние Архива «Акустического журнала» с описанием его англоязычной части. Обсуждаются перспективы развития Архива в связи с расхождением наполнения журнала с его англоязычным вариантом «Acoustical Physics». Комментируется получившее распространение направление в доступе к научной литературе «Open Access».

Акустический журнал, 70, 5, с. 801-804 (2024) | Рубрики: 02 15.03 15.05

 

Yuldashev P.V., Konnova E.O., Karzova M.M., Khokhlova V.A. «Three-Dimensional Wide-Angle Parabolic Equations with Propagator Separation Based on Finite Fourier Series» pp. 783-796

A possibility of constructing wide-angle diffraction models using Fourier series decomposition of the propagation operator of one-way wave equations is investigated. The propagation operator is considered as a function of the propagation step, reference wavenumber, and transversal Laplacian operator, which appears under the square-root of the pseudodifferential operator in the theory of one-way equations. It is shown that in this operator formalism, Fourier series decomposition approximates the one-way propagator by a weighted sum of exponential propagators, whose structure is similar to the propagator of the standard or small-angle parabolic equation. The exact propagator is modified using Hermite interpolation polynomials in order to achieve two crucial properties that guarantee fast convergence of the Fourier series: propagator periodicity and continuity of its derivatives. It is demonstrated that for three-dimensional diffraction problems, contrary to the standard split-step Pade approach, the proposed wide-angle propagation model allows for using efficient numerical methods and operator splitting procedures available for the standard parabolic equation. As a result, it is possible to organize computations separately along each of the two coordinate axes that are perpendicular to the predominant direction of wave propagation.

Acoustical Physics, 70, 5, pp. 783-796 (2024) | Рубрики: 04.01 04.12 12.02