Ерофеев В.И., Колесов Д.А., Лисенкова Е.Е. «Особенности генерации волн источником, движущимся по одномерной гибкой направляющей, лежащей на упруго-инерционном основании» с. 639-647

Поставлена самосогласованная динамическая задача для системы, включающей в себя одномерную гибкую направляющую (струна), упруго-инерционное основание (массив осцилляторов) и движущуюся осциллирующую нагрузку. Проанализировано влияние параметров основания на дисперсионные характеристики (зависимости частоты, фазовой и групповой скоростей от волнового числа) поперечных волн, распространяющихся по струне. Показано, что учет инерционности основания приводит к наличию двух критических частот (частот отсечки). Исследованы закономерности генерации волн источником, движущимся по струне. DOI: 10.7868/S0320791916060058

Корольков А.И., Шанин А.В. «Дифракция высокочастотной волны на импедансном отрезке при скользящем падении» с. 648-656

Рассматривается плоская задача дифракции высокочастотной акустической волны на отрезке с импедансными граничными условиями. Угол падения волны на отрезок считается малым (скользящим). В работе обобщается метод, развитый авторами ранее для идеального отрезка (с граничными условиями Дирихле или Неймана). Выводится выражение для диаграммы направленности рассеянного поля. Доказывается оптическая теорема для параболического уравнения. Вычисляется амплитуда поверхностной волны, а также проводится численная проверка результатов с помощью метода интегрального уравнения. DOI: 10.7868/S0320791916050075

Урусовский И.А. «Принцип Юнга и скрытые интегрированием сосредоточенные источники дифрагированного поля» с. 657-660

Предложена методологически простая модернизация принципа Юнга применительно к формированию дифрагированного поля в задачах дифракции волн на острых кромках экранов и ребрах клиньев, не связанная с использованием зоммерфельдовского двулистного пространства. Метод формирования дифрагированного поля состоит в конструировании производной этого поля сосредоточенными источниками, расположенными на данных рассеивающих кромках и ребрах с последующим интегрированием сконструированного поля по направлениям, параллельным волновым фронтам падающей плоской волны. DOI: 10.7868/S0320791916060186

Коробов А.И., Прохоров В.М. «Нелинейные акустические свойства алюминиевого сплава B95 и композита B95/наноалмаз» с. 661-667

Приводятся результаты исследования нелинейных акустических свойств поликристаллических cплавов алюминия марки В95 и композита B95/наноалмаз. Изучение нелинейных свойств сплавов проводилось спектральным методом, путем измерения эффективности генерации второй акустической гармоники объемной акустической волны на частоте 2f=10 МГц в поле продольной акустической волны конечной амплитуды с частотой f=5 МГц. Полученные этим методом результаты сравниваются с результатами исследований нелинейных акустических свойств тестируемых сплавов квазистатическим методом Терстона–Браггера. DOI: 10.7868/S0320791916050063

Кольцова И.С., Хомутова А.С. «Поглощение ультразвуковых волн при динамических процессах в дисперсных системах» с. 668-674

Проведены измерения поглощения ультразвуковых волн на частоте 3 МГц в 3% взвесях крахмала, желатина, лактозы. Показано, что динамика дополнительного коэффициента поглощения УЗВ во взвесях несет в себе информацию о процессах набухания, растворения, фазовых и структурных переходах, происходящих при взаимодействии дисперсной и диспергированной фаз, а также отражает влияние температурного поля на эти процессы. DOI: 10.7868/S0320791916060083

Куликов А.Г., Марченков Н.В., Благов А.Е., Кожемякин К.Г., Насонов М.Ю., Пашков С.С., Писаревский Ю.В., Черпухина Г.Н. «Рентгенотопографические исследования кварцевых резонаторов с “тройным” электродом» с. 675-680

Приведены результаты исследований кварцевых резонаторов среза АТ с “тройным” электродом, основным преимуществом которого по сравнению с резонатором с перпендикулярным направлением электрического поля является то, что при его использовании создаются неблагоприятные условия для возбуждения колебаний на первой механической гармонике. Сравнение параметров резонаторов показывает, что при их возбуждении на первой гармонике эквивалентное сопротивление резонаторов с “тройным” электродом в 24 раза больше, эквивалентная индуктивность в 3 раза больше, а добротность в 12 раз меньше, чем у обычных резонаторов. При работе на третьей механической гармонике параметры “тройного” резонатора сопоставимы с параметрами резонатора с перпендикулярным направлением электрического поля. Исследования колебаний пьезоэлементов резонаторов с “тройным” электродом методом рентгеновской топографии показали, что на третьей гармонике наблюдается отчетливо выраженная пучность колебаний, расположенная в центре пластины, в то время как на первой гармонике она искажена и размыта. Добротности колебаний элемента на данных гармониках различаются почти в восемь раз. Таким образом, установлено, что использование “тройного” электрода создает оптимальные условия для работы генератора на третьей механической гармонике резонатора. Отпадает необходимость подавления первой гармоники различными способами, например, за счет использования дополнительного резистора. DOI: 10.7868/S0320791916050087

Григорьев В.А., Петников В.Г. «О возможности представления акустического поля в мелком море в виде суммы нормальных мод и квазимод» с. 681-698

На примере мелководного акустического волновода с однородным водным слоем постоянной толщины H, лежащим на однородном жидком поглощающем полупространстве (дне), получены оценки расстояний r от источника, при которых можно пренебречь непрерывным спектром при модовом описании глубинной зависимости интенсивности низкочастотного звукового поля в водном слое. Проведено сравнение двух дискретных представлений поля на основе: 1) полного набора нормальных мод, 2) полного набора нормальных мод и квазимод. Показано, что в случае, когда в канале существует хотя бы одна нормальная мода, дополнительный учет квазимод позволяет на порядок приблизить границу применимости модовой теории и в среднем установить ее на уровне r∼H и менее. Объяснены функциональные зависимости вклада непрерывного спектра в полное поле от параметров волновода и найдены условия его минимизации. Приведены примеры описания поля в дне, где также показано преимущество использования квазимод на коротких расстояниях. DOI: 10.7868/S0320791916050038

Кузнецов Г.Н., Лебедев О.В., Степанов А.Н. «Вертикальная амплитудно-фазовая структура низкочастотного акустического поля в мелком море» с. 699-711

Получены в интегральной и аналитической форме соотношения для расчета амплитудных и фазовых характеристик интерференционной структуры ортогональных проекций вектора колебательной скорости в мелком море. Для различных частот и глубин размещения приемников выполнено численное исследование зависимостей от глубины источника эффективных фазовых скоростей эквивалентной плоской волны, ортогональных проекций градиента фазы звукового давления и проекций вектора колебательной скорости. Установлено, что на низких частотах в зонах интерференционных максимумов независимо от глубины источника наблюдаются слабо изменяющиеся значения эффективной фазовой скорости, превышающей скорость звука в воде на 5–12%. Показано, что углы прихода эквивалентной плоской волны и вектора колебательной скорости в общем случае различаются, но практически совпадают в зоне интерференционного максимума звукового давления, при условии, что горизонтальные проекции колебательной скорости заметно превышают величину вертикальной проекции. Даются рекомендации по использованию характеристик звукового поля в зонах с максимальными значениями для решения задач пеленгования и обнаружения сигналов. DOI: 10.7868/S0320791916050099

Смирнов И.П., Хилько А.И., Бурдуковская В.Г. «Об оптимальном возбуждении акустического поля в рефракционных океанических волноводах» с. 712-724

Предложены критерии и разработаны методы устойчивой оптимизации при синтезе акустических полей в случае их возбуждения конечной совокупностью когерентных источников в океанических волноводах. В качестве примера рассмотрены способы амплитудно-фазовой фокусировки поля вертикальной излучающей антенны в заданную точку рефракционного волновода. Показано, что задача оптимальной фокусировки поля может быть приближенно сведена к задаче фокусировки наиболее мощных и стабильных волновых компонент. Используется лучевое представление поля. DOI: 10.7868/S0320791916050178

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Остриков Н.Н., Денисов С.Л., Макашов С.Ю., Аникин В.А., Громов В.В. «Об определении акустических характеристик моделей несущих вертолетных винтов на открытом стенде» с. 725-730

Приводятся результаты экспериментальных исследований, направленных на создание методики измерения акустических характеристик моделей несущих вертолетных винтов в условиях открытого стенда. С помощью метода последовательностей максимальной длины (MLS) проводится выбор оптимального расположения микрофонов на открытом стенде, минимизирующего влияние паразитных отраженных сигналов. Представлены результаты обработки данных акустического эксперимента с модельным несущим винтом. DOI: 10.7868/S032079191605004X

Скворцов Б.В., Солнцева А.В., Борминский С.А., Родионов Л.В. «Теоретические основы дистанционного акустического контроля уровня и плотности жидких контактирующих сред на границе раздела» с. 731-737

Представлен дистанционный метод контроля физических параметров сред, основанный на обработке акустического сигнала, отраженного от исследуемой среды. Метод позволяет одновременно оперативно измерять уровень и плотность отражающей среды за счет акустического зондирования импульсами заданной формы. Получены аналитические зависимости, связывающие контролируемые параметры с фазовой и амплитудной составляющими спектра отраженного акустического сигнала. DOI: 10.7868/S0320791916060162

Анисимкин В.И., Покусаев Б.Г., Складнев Д.А., Сорокин В.В., Тюпа Д.В. «Применение акустоэлектронной методики для исследования упорядоченных микроструктурированных дисперсных систем с биологическими объектами, включенными в гидрогель» с. 738-743

С применением акустоэлектронных сенсоров, не содержащих чувствительных покрытий, проведены исследования серии препаратов микробиологических объектов – клеток дрожжей и бактерий, а также вирусных частиц, иммобилизованных в гидрогелях различной концентрации. Полученные данные изменения акустических характеристик позволяют: 1) выявлять присутствие биологических объектов как в жидких средах, так и в гидрогелях на основе агарозы различной концентрации; 2) устанавливать физический механизм, за счет которого производится акустоэлектронное детектирование; 3) оценивать изменения концентрации биообъектов и их электрическую проводимость. Полученные данные подтверждают перспективность применения акустоэлектронной методики для обнаружения микробиологических объектов и наблюдения за их ростом в гидрогелевых средах. Обсуждены ограничения и недостатки акустоэлектронной методики. DOI: 10.7868/S0320791916060010

Канев Н.Г. «Поглощение звука решеткой активных резонаторов вблизи импедансной поверхности» с. 744-747

Рассмотрена задача о поглощении звуковой волны, падающей на плоскую поверхность с произвольным импедансом, при помощи плоской решетки активных резонаторов монопольного или дипольного типа, расположенной вблизи поверхности. При соответствующей настройке активных резонаторов полное поглощение волны, падающей под определенным углом, может быть обеспечено в широкой полосе частот. Изучено влияние ошибок настройки на эффективность гашения звука рассмотренными системами. Показано, что для жестких поверхностей более эффективна решетка монопольных резонаторов, а для мягких – решетка дипольных резонаторов. DOI: 10.7868/S032079191606006X

«Члену-корреспонденту РАН С.В. Богданову – 95 лет» с. 748

Сергей Васильевич Богданов – известный ученый в области физики твердого тела и электроники. Его работы внесли существенный вклад в изучение электрофизических свойств сегнетоэлектриков и полупроводников с широкой запрещенной зоной, плазменных нестабильностей в полупроводниках, усиления ультразвука на основе электрон-фононного взаимодействия, акустоэлектронных и акустооптических эффектов. С.В. Богданов – Лауреат Государственной премии СССР (1984 г.), награжден орденами “Знак Почета” (1975, 1981 гг.) и медалями.

Шамаев В.Г. «Памяти Ирины Петровны Голяминой (30.04.1924–05.02.2015)» с. 749-750

5 февраля 2015 года скончалась Ирина Петровна Голямина. Интересы И.П. Голяминой лежали во многих областях акустики и простирались от чисто технических разработок, находивших применение в промышленности, в частности, судостроительной, и до применения ультразвука в медицине (хирургия и офтальмология), от работы как физика-экспериментатора и до редактора-консультанта в “Большой советской энциклопедии”, от преподавания в Московском институте радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА) и до подготовки научных работников высшей квалификации. Под ее руководством защищено около десятка кандидатских диссертаций. Она участвовала в работе Международной электротехнической комиссии по стандартизации в области электрических, электронных и смежных технологий. Высокая квалификация И.П. Голяминой способствовала и пропаганде нашей науки за границей. Она как специалист участвовала не только в работе международных конференций, но и в работе международных выставок от нашей страны: Лондон, Париж, Рио-де-Жанейро. По результатам своих исследований и разработок Ирина Петровна опубликовала более 130 работ, имела много десятков авторских свидетельств на изобретения. По ее инициативе выпущена энциклопедия “Ультразвук” (Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Гл. ред. Голямина И.П. М.: Советская энциклопедия, 1979. 399 с.). В последние годы помимо научной работы Ирина Петровна активно занималась восстановлением памяти о своих одноклассниках, погибших в годы Великой Отечественной войны. Ирина Петровна – уникальный автор для Акустического журнала. Она опубликовалась в первом номере журнала – это было в 1955 г., а последняя ее статья в нашем журнале вышла в 2015 г. В нашем же журнале к 75-летию Ирины Петровны Голяминой в 1999 г. была опубликована статья: “Ирина Петровна Голямина (к юбилейному дню рождения)". Акустический журнал, 1999, 45, № 5, с. 719-720. DOI: 10.7868/S0320791916060204

Touvia Miloh «Acoustic scattering on spheroidal shapes near boundaries» pp. 663-671

A new expression for the Lame product of prolate spheroidal wave functions is presented in terms of a distribution of multipoles along the axis of the spheroid between its foci (generalizing a corresponding theorem for spheroidal harmonics). Such an “ultimate” singularity system can be effectively used for solving various linear boundary-value problems governed by the Helmholtz equation involving prolate spheroidal bodies near planar or other boundaries. The general methodology is formally demonstrated for the axisymmetric acoustic scattering problem of a rigid (hard) spheroid placed near a hard/soft wall or inside a cylindrical duct under an axial incidence of a plane acoustic wave.

Qi Min, Wan-Quan He, Quan-Biao Wang, Jia-Jin Tian «An extension of the transfer matrix method to analyzing acoustic resonators with gradually varying cross-sectional area» pp. 672-680

The transfer matrix method was used to analyze the acoustical properties of stepped acoustic resonator in the previous paper. The present paper extends the application of the transfer matrix method to analyzing acoustic resonators with gradually varying cross-sectional area. The transfer matrices and the resonant conditions are derived for acoustic resonators with four different kinds of gradually varying geometric shape: tapered, trigonometric, exponential and hyperbolic. Based on the derived transfer matrices, the acoustic properties of these resonators are derived, including the resonant frequency, phase and radiation impedance. Compared with other analytical methods based on the wave equation and boundary conditions, the transfer matrix method is simple to implement and convenient for computation.