Ватульян А.О., Явруян О.В., Богачев И.В. «Идентификация упругих характеристик неоднородного по толщине слоя» с. 723-730

Рассмотрена задача о восстановлении неоднородных по толщине модулей упругости изотропного слоя при анализе установившихся колебаний. Задача сведена к одномерной коэффициентной обратной задаче, решение которой строится с привлечением итерационных схем для интегральных уравнений Фредгольма первого и второго рода. Рассмотрены модельные примеры восстановления характеристик слоя, обсуждены различные аспекты численной реализации.

Кобелев Ю.А. «Многократное рассеяние монопольного типа звуковых волн на сферических частицах в жидких и упругих средах» с. 731-740

Предлагается решение задачи о среднем звуковом поле в жидких и упругих средах, содержащих сферические частицы с монопольным типом рассеяния звука. Полученное интегральное уравнение для этого поля позволяет перейти к уравнению Гельмгольца с эффективным волновым числом. Особенностями решения являются отсутствие радиационных потерь в волне среднего поля и ограничений на концентрацию частиц. На основе интегрального уравнения дается решение задачи о падении под произвольным углом плоской звуковой волны на плоский слой среды с частицами.

Миронов М.А. «Возможный подход к оптимизации параметров звукопоглощающих конструкций для многомодовых волноводов» с. 741-745

Предлагается метод учета пространственной структуры поля источника звука при выборе звукопоглощающих конструкций каналов турбореактивного авиационного двигателя. Акустический импеданс таких каналов должен быть таким, чтобы первичное поле источника, которое было бы в отсутствие стенок канала, не отражалось от стенок.

Назаров С.А. «Захваченные волны в коленчатом волноводе с жесткими стенками» с. 746-754

Установлено существование захваченной волны в несимметричном волноводе со слабо деформированными жесткими стенками, в частности, коленчатом. На профиль возмущения накладываются некоторые интегральные условия. Результат получен путем анализа расширенной матрицы рассеяния.

Шанин А.В., Валяев В.Ю. «Модифицированное преобразование Конторовича–Лебедева и его применение к решению канонических конических задач дифракции» с. 755-762

Цель данной работы – заполнить пробел между трехмерными формулами расщепления для задач дифракции на конусах и модифицированными формулами Смышляева. Трехмерные формулы расщепления выражают дифракционный коэффициент в виде повторных интегралов по пространственным переменным. Модифицированные формулы Смышляева выражают его в виде однократного контурного интеграла по параметру разделения переменных. Эта ситуация напоминает теорему о свертке для преобразования Фурье: повторные свертки выражаются в виде однократного интеграла по частоте. В работе [1], в которой впервые были введены модифицированные формулы Смышляева, эти формулы были "угаданы", а затем доказаны. Регулярного способа их вывода предложено не было. Распространение аналогии с преобразованием Фурье на случай конических задач дифракции позволяет построить технику преобразования контурных интегралов, которая может быть использована для прямого вывода модифицированных формул Смышляева из трехмерных формул расщепления. Это распространение осуществляется с помощью введения интегрального преобразования, схожего с преобразованием Конторовича–Лебедева, для которого удается доказать аналоги теоремы о свертке и теоремы Планшереля.

Андреев В.Г., Крит Т.Б., Сапожников О.А. «Сдвиговые волны в резонаторе с кубичной нелинейностью» с. 763-770

Исследуются сдвиговые волны конечной амплитуды в одномерном резонаторе в виде слоя резиноподобной среды с жесткой пластиной конечной массы на верхней поверхности слоя. Нижняя граница слоя колеблется по гармоническому закону с заданным ускорением. Уравнение движения частиц в резонаторе находится с использованием модели среды с одним временем релаксации и кубичной зависимости сдвигового модуля от деформации. Амплитуда и форма сдвиговых волн в резонаторе рассчитываются численно методом конечных разностей на смещенных сетках. Получены резонансные кривые при различных амплитудах ускорения нижней границы слоя. Показано, что с ростом амплитуды колебаний в резонаторе значение резонансной частоты увеличивается, а форма резонансной кривой становится асимметричной. При достаточно больших амплитудах наблюдается область бистабильности. Измерения проводились с резонатором, где слой толщиной 15 мм был изготовлен из резиноподобного полимера пластисола. По экспериментальной зависимости механического напряжения от сдвиговой деформации определялся сдвиговый модуль полимера при малых деформациях и нелинейный коэффициент. Амплитуды колебаний в резонаторе достигали значений, при которых максимальные сдвиговые деформации в слое составляли 0.4–0.6, что позволяло наблюдать нелинейные эффекты. Измеренные зависимости резонансной частоты от амплитуды колебаний соответствовали расчетным, полученным при меньшем значении нелинейного коэффициента.

Буров В.А., Логинов С.В., Дмитриев К.В. «Акустические свойства органических порошков как ультразвуковых контрастных агентов» с. 771-777

Приводятся результаты экспериментов по измерению затухания и эффективного акустического нелинейного параметра второго порядка для взвеси какао-порошка в воде при различных концентрациях взвеси. При оценке значения нелинейного параметра учитываются затухание во взвеси и генерация второй гармоники не только во взвеси, но и в воде. Полученные результаты говорят о возможности использовать взвесь какао-порошка в воде в качестве технического заменителя ультразвуковых контрастных агентов. Значения затухания (до 60 м^–1 при концентрации 1 г порошка на 1 л воды) и нелинейного параметра (до 120, при той же концентрации) означают, что взвесь какао-порошка в воде обладает меньшим затуханием и нелинейным параметром, чем ультразвуковые контрастные агенты при той же концентрации. Однако эти значения для взвеси существенно отличаются от соответствующих значений для воды или крови, а потому взвесь какао-порошка в воде является перспективным "заменителем" ультразвуковых контрастных агентов при техническом тестировании систем нелинейной томографии кровотока, но не может заменить их в медицинских исследованиях.

Дорофеев Б.М., Волкова В.И. «Влияние статического давления на звуковые импульсы, генерируемые пузырьками пара при насыщенном кипении» с. 778-785

Получены границы применимости известных экспоненциальной и степенной зависимостей радиуса пузырька пара от времени при насыщенном кипении, являющихся основными при математическом описании генерируемых пузырьками звуковых импульсов. Показано, что только экспоненциальная зависимость справедлива в течение практически всего времени роста пузырька. С использованием определяемых этой зависимостью известных формул выполнен расчет влияния статического давления на параметры динамики роста пузырьков пара и параметры генерируемых ими звуковых импульсов на примере насыщенного кипения воды.

Лебедев-Степанов П.В., Рыбак С.А. «Поглощение звука в коллоидном растворе взаимодействующих частиц» с. 786-791

Исследовано поглощение звука в коллоидном растворе с учетом взаимодействия между микро- или наночастицами. Показано, что типичное для применяемых в науке и технике заряженных коллоидов электростатическое отталкивание приводит к увеличению поглощения при прочих равных условиях. Это связано с увеличением эффективной длины корреляции движения частиц при увеличении взаимодействия между ними.

Прохоров В.Е., Чашечкин Ю.Д. «Генерация звука при падении капли на поверхность воды» с. 792-803

Удар капли о водную поверхность сопровождается серией звуковых импульсов, распространяющихся в воздухе и под водой. В зависимости от режима падения (размера и начальной скорости капли) импульсы существенно различаются по амплитуде, длительности и частоте заполнения. Исследованы режимы падения, при которых в дополнение к традиционным звуковым пакетам – ударному импульсу и одиночному резонансному звуковому пакету – наблюдается несколько пакетов. Эксперименты проводились с одновременной регистрацией звука на воздухе и под водой и сопровождались синхронной видеосъемкой картины течений в области удара капли. Сопоставление видеограмм и фонограмм показывает, что источниками звуковых пакетов являются газовые полости произвольной формы, отделяющиеся от подводной каверны под действием больших ускорений (несколько км/с²) во время резкого изменения площади ее поверхности и постепенно приходящие к равновесным эллиптическим и сферическим формам.

Безответных В.В., Буренин А.В., Моргунов Ю.Н., Тагильцев А.А. «Аппаратно-программный измерительный комплекс для исследований в области акустической навигации» с. 804-808

Описаны основные системы и результаты апробации мобильного аппаратно-программного комплекса, разработанного для проведения экспериментов, направленных на исследование влияния гидрофизических процессов в морской среде на качество решения навигационных задач с применением стационарных акустических маяков.

Вировлянский А.Л., Казарова А.Ю., Любавин Л.Я. «Фокусировка волнового пучка в подводном звуковом канале» с. 809-817

Обсуждается использование излучающей вертикальной антенны для формирования волнового пучка, распространяющегося в подводном звуковом канале вдоль траектории опорного луча. Предложен метод выбора начального поля на апертуре антенны для максимального сжатия пучка в заданной окрестности опорного луча. Получены оценки, показывающие, до каких предельных дистанций пучок может распространяться, оставаясь узким по сравнению с интервалом глубин между горизонтами поворота. Исследован вопрос о том, на каких расстояниях от антенны пучок еще можно эффективно сфокусировать в окрестность выбранной точки опорного луча.

Салин Б.М., Салин М.Б. «Методы расчета низкочастотной поверхностной реверберации при известных характеристиках морского волнения» с. 818-827

Для бистатической схемы локации на тональных и тонально-импульсных сигналах в условиях мелкого моря рассматривается задача об оценке параметров реверберационного сигнала, обусловленного рассеянием звуковых волн на взволнованной поверхности. Найдены относительно простые схемы расчета, позволяющие пересчитывать трехмерные пространственно-временные спектры волнения в частотно-угловые характеристики реверберации, а также определять местоположение областей поверхности, вносящих основной вклад в интегральный уровень реверберации. Для типовых параметров ветрового волнения, характерного для мелководных закрытых водоемов, выполнен расчет спектра реверберации и произведена оценка расположения областей рассеяния, формирующих компоненты указанного спектра.

Смирнов И.П., Смирнова И.Р., Хилько А.И. «Оптимизация систем акустического мониторинга океана» с. 828-836

Производится постановка и решение некоторых задач оптимальной амплитудно-фазовой настройки антенных комплексов, осуществляющих излучение и прием акустических сигналов в неоднородных волноводах океанического типа.

Щуров В.А., Кулешов В.П., Черкасов А.В. «Вихревые свойства вектора акустической интенсивности в мелком море» с. 837-843

Исследованы вихревые свойства поля вектора акустической интенсивности в зависимости от расстояния и частоты излучения, обнаруженные с помощью комбинированной акустической системы в заливе Петра Великого Японского моря. Приведены гистограммы распределения плотности вероятности нормированных компонент ротора вектора интенсивности на частоте 110 Гц для интервала расстояний между источником и приемником в пределах 1200–1725 м. Вихревая структура вектора акустической интенсивности наблюдалась в вертикальной плоскости на всем расстоянии (4000 м) от источника до приемника. Обнаруженные вихревые структуры представляют интерес как для физической акустики, так и для прикладных задач подводной акустики.

Чеботарева И.Я. «Методы пассивного исследования геологической среды с использованием сейсмического шума» с. 844-853

Изложен метод обработки сейсмических данных, позволяющий извлекать информацию о строении земной литосферы и протекающих в ней геодинамических процессах, содержащуюся в шумовых сейсмических полях. Приведено описание основных алгоритмов и полученных с их использованием экспериментальных результатов.

Коренбаум В.И., Дьяченко А.И., Нужденко А.В., Лопаткин Н.С., Тагильцев А.А., Костив А.Е. «Прохождение сложных звуковых сигналов в дыхательной системе человека в зависимости от скорости звука в используемой газовой смеси» с. 854-861

Выявленный ранее физический эффект одновременного существования двух различных путей проведения звука в легких человека экспериментально подтвержден на расширенной до 25 человек выборке для трех различных типов зондирующего сигнала и при дыхании тремя газовыми смесями. Полученные зависимости времен приходов зондирующего сигнала над трахеей и правой нижней зоной легких от скорости звука в дыхательной газовой смеси, заполняющей легкие человека, позволили связать первый из этих путей с частичным распространением звука по просвету дыхательных путей (воздушно-структурный механизм), а второй – с распространением звука по тканям легких (структурный механизм). Оценена длина пути распространения звука по паренхиме легких для части зондирующего сигнала, передаваемой на правую нижнюю зону легких посредством воздушно-структурного механизма, которая при дыхании воздухом находится в пределах 3.6–2.0 см.

«Правила для авторов» с. 862-864

Ding Hong-xing, Shen Zhong-hua, Jia Jing, Ni Xiao-wu «Propagation characteristics of the laser-generated lower-order lamb waves in one-dimensional periodic thin plates» pp. 866-871

Using the finite element method (FEM), we study the thermoelastic generation and the transmitted power spectra (TPS) of Laser-generated lower-order Lamb wave mode in an one-dimensional thin aluminum plate engraved by a periodic rectangular grating. The calculation verified that the equally good Lamb waves band gaps can also exist in an one-component periodic structure and the width and location of the band gaps can be regulated by the parameters of the depth of the grooves ("h"), the ratio of the lattice period to the plate thickness ("D/L") and the ratio of the width of the grooves to the lattice period ("d/D"). Specially, we suggest that Lamb wave band gaps can be substantially enlarged by using multiple periodic systems which consist of several pieces of periodic structure with different "d/D".