Карзова М.М., Папикян Л.А., Пестова П.А., Цысарь С.А., Нартов Ф.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Характерные типы одиночных тепловых разрушений биоткани в различных режимах фокусировки мощного ультразвука» с. 439-451

В большинстве клинических систем неинвазивной HIFU хирургии основным механизмом абляции биотканей является тепловое воздействие с помощью фокусированного ультразвука. Создание объемных разрушений в ткани основывается на данных о параметрах единичных воздействий, зависящих от режима фокусировки. Представлены результаты лабораторных экспериментов по созданию одиночных тепловых разрушений различных типов в образцах говяжьего сердца ex vivo. Источником являлся одноэлементный излучатель с частотой 1.2 МГц, фокусным расстоянием 120 мм и диаметром 120 мм. Использовались слабо нелинейные и ударно-волновые непрерывные режимы облучения, а также импульсно-периодические ударно-волновые воздействия с длительностью импульсов от 10 до 50 мс и коэффициентом заполнения от 10 до 20%. Диапазон акустической мощности составлял от 90 до 500 Вт, амплитуда ударных фронтов в фокусе достигала 80 МПа, а полное время облучения составляло от 2 до 8 с. Сравнивались размеры, форма и внут-ренняя структура разрушений при различной длительности воздействия, пиковой и средней мощности. Определены режимы воздействия, вызывающие типичные формы разрушений: 1) “рисовое зерно”, 2) “головастик” с выпаренной центральной полостью в области “головы”; 3) “головастик” с одной или несколькими выпаренными полостями внутри, тепловым контуром и длинным узким тепловым хвостом; 4) тепловое разрушение конической формы с вытянутой вдоль мышечных волокон выпаренной полостью; 5) разрушение смешанного типа в форме “головастика” с механически разрушенным жидким содержимым и тепловым контуром по периметру. Показано, что использование импульсно-периодических ударно-волновых режимов облучения позволило в 8 раз ускорить получение одиночного теплового разрушения по сравнению с непрерывным режимом облучения той же средней мощности. Также была продемонстрирована возможность визуализации процесса формирования тепловых разрушений в ударно-волновых режимах при использовании диагностического ультразвука в B-режиме, основанной на рассеянии ультразвуковых волн на пузырьках кипения. Ключевые слова: высокоинтенсивный фокусированный ультразвук, HIFU, тепловая абляция, ударный фронт. DOI: 10.7868/S3034500626040011

Макалкин Д.И., Карабутов А.А., Саватеева Е.В. «Измерение фазовой скорости продольных ультразвуковых волн в твердых средах в широком спектральном диапазоне с использованием импульсных ультразвуковых пучков конечной апертуры» с. 452-457

Предложен метод измерения фазовой скорости в твердых средах в широкой полосе частот с использованием субмикросекундных акустических видеоимпульсов, возбуждаемых лазерным излучением. Тестирование метода проведено на образце кварцевого стекла К8 с ожидаемо слабой дисперсией скорости звука. В расчетах фазовой скорости учитываются набеги фазы, определяемые дифракцией акустического пучка при распространении в образце. Приводится сравнение измеренных экспериментально групповой и фазовой скоростей акустических волн. Ключевые слова: фазовая скорость ультразвука, групповая скорость ультразвука, дифракция, лазерный ультразвук. DOI: 10.7868/S3034500626040029

Сорокин Б.П., Яшин Д.В. «К вычислению коэффициента Пуассона и параметра Грюнайзена в кристаллах» с. 458-463

Проанализированы подходы к определению ангармонического параметра Грюнайзена исходя из полученных Беломестных и Теслевой формул взаимосвязи между коэффициентом Пуассона и скоростями объемных акустических волн. Показано, что такие формулы строго справедливы только для изотропных твердых тел и упруго изотропных кубических кристаллов. На примере монокристалла алмаза нами было продемонстрировано, что наиболее близкий к литературным данным результат по частному параметру Грюнайзена γa₁₀₀=0.98 в направлении [100] был получен, когда коэффициент Пуассона рассчитывали исходя из данных по упругим постоянным. Уточнение величины параметра Грюнайзена важно с точки зрения физики высоких давлений при выполнении экспериментов с алмазными наковальнями. Ключевые слова: коэффициент Пуассона, параметр Грюнайзена, монокристаллический алмаз. DOI: 10.7868/S3034500626040037

Раевский М.А., Бурдуковская В.Г. «Влияние ветрового волнения на когерентность низкочастотных сигналов и коэффициент усиления горизонтальной антенны в зоне океанического шельфа» с. 464-472

Приводятся результаты теоретического исследования влияния ветрового волнения на пространственную когерентность акустических сигналов и коэффициент усиления горизонтальной антенной решетки в мелком море. Предложен алгоритм расчета корреляционной матрицы сигнала на апертуре антенной решетки в зоне океанического шельфа. Рассматривается модель, позволяющая рассчитывать функцию когерентности сигнала в волноводе с ветровым волнением и плавными изменениями его регулярных параметров. На основе полученных теоретических результатов проведено численное моделирование коэффициента горизонтальной когерентности тонального сигнала и коэффициента усиления антенны в зоне шельфа с переменной глубиной. Обсуждаются результаты расчетов для акустической трассы длиной до 100 км ориентированной вдоль градиента глубины в случае умеренного и сильного ветрового волнения. Анализируется влияние на коэффициент усиления антенной решетки профиля скорости звука в волноводе, его акустических параметров и глубины дна. Ключевые слова: океанический шельф, ветровое волнение, когерентность сигнала, горизонтальная антенна, алгоритмы обработки. DOI: 10.7868/S303450062604004

Кузнецов С.В., Голубев А.Ю. «Моделирование спектров пристеночных пульсаций давления при отрывном обтекании уступов в турбулентном пограничном слое» с. 473-485

Представлено обобщение результатов экспериментальных исследований пристеночных пульсаций давления в окрестности прямых и обратных уступов, погруженных в турбулентный пограничный слой. Предложена методика моделирования спектров пульсаций давления, учитывающая наличие двух различных механизмов генерации нестационарных возмущений: колебаний области возвратного течения и неустойчивости слоя смешения. Продемонстрировано, что предложенная методика позволяет единообразно моделировать спектральный состав пристеночных пульсаций давления в различных областях отрывного течения в окрестности уступов. Приведенное сравнение результатов лабораторных измерений с летным экспериментом демонстрирует применимость установленных закономерностей в широком диапазоне параметров набегающего потока. Ключевые слова: аэроакустические нагрузки, пульсации давления, отрывное течение, турбулентный пограничный слой. DOI: 10.7868/S3034500626040052

Лебедев А.В. «Акустическая реконструкция структуры пор и трещин в карбонатной горной породе» с. 486-493

На основе полученных ранее акустических данных построена модель устройства пространства пор в карбонатной горной породе. Построена модель эффективной среды, содержащая поры кругового сечения и включения в виде трещин. Показано, что значительная часть пространства пор заполнено тонкими микроскопическими трещинами. Это объясняет наблюдавшиеся нелинейные акустические эффекты в карбонатной породе. Сравнение с данными стандартного геологического анализа и данными из литературных источников находится в удовлетворительном согласии с построенной на основе акустических данных моделью. Полученные результаты представляют интерес для задач материаловедения пористых сред. Ключевые слова: акустика структурно-неоднородных сред, акустическая реконструкция внутреннего строения гетерогенных сред. DOI: 10.7868/S3034500626040060

Субботкин А.О., Тюрин А.С. «Разработка адаптивного алгоритма воспроизведения сигналов системы AVAS на основе экспериментального исследования зависимости акустической заметности от отношения сигнал/шум» с. 494-507

Приводятся результаты исследования акустической заметности бесшумных транспортных средств (БАТС), не зависящей от скорости движения транспортного средства, в условиях переменного фонового шума. Показано, что ключевым параметром, определяющим субъективную заметность, является отношение сигнал/шум (SNR), которое слабо зависит от скорости движения и типа фонового окружения. В ходе лабораторных экспериментов количественно оценен вклад различных спектральных компонент звука акустической системы оповещения транспортного средства AVAS (Acoustic Vehicle Alerting System). На основе полученных данных разработан и запатентован адаптивный алгоритм, формирующий звуковой сигнал AVAS за счет раздельного управления уровнями его спектральных составляющих. Алгоритм позволяет обеспечить заданное время заметности (∼15 с) в широком диапазоне условий эксплуатации. Ключевые слова: акустическая экология дорожного движения, акустическая заметность, БАТС, акустическая система оповещения транспортного средства AVAS (Acoustic Vehicle Alerting System), адаптивный алгоритм, отношение сигнал/шум (SNR), электромобиль, безопасность дорожного движения. DOI: 10.7868/S3034500626040078

«Поправка к статье “Валидация метода определения модального состава тонального звукового поля в цилиндрическом канале на основе синхронных измерений в канале и дальнем поле при отсутствии потока” [Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 2. С. 216-229]» с. 508

В статье Остриков Н.Н., Яковец М.А., Ипатов И.С., Панкратов И.В. “Валидация метода определения модального состава тонального звукового поля в цилиндрическом канале на основе синхронных измерений в канале и дальнем поле при отсутствии потока”, Акуст. журн. 2023. Т. 69. No 2. С. 216–229, была допущена ошибка в инициалах автора работы: Ипатов М.С.