Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
МЕНЮ
Найдено: 713

О влиянии свойств насыщающей геоматериалы жидкости на характер их термостимулированной акустической эмиссии

О влиянии свойств насыщающей геоматериалы жидкости на характер их термостимулированной акустической эмиссии

Е. А. Новиков, М. Г. Зайцев

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750809

Рассматриваются результаты экспериментальных исследований влияния засоленности грунтовых вод на результаты термоакустоэмиссионного контроля состояния ледопородной матрицы, сформированной из этих вод и песчано-глинистого грунта. Показана возможность нивелирования влияния этого фактора на результаты контроля. Подтверждена применимость метода термостимулированной акустической эмиссии для оценки прочностных свойств мерзлого геоматериала при его растеплении и одновременном воздействии механической нагрузки.

Показать Аннотацию
PDF

Метод пассивной томографической реконструкции глубинных неоднородностей морского дна

Метод пассивной томографической реконструкции глубинных неоднородностей морского дна

Д. А. Преснов$^1$, А. Л. Собисевич$^1$, А. С. Шуруп$^{1,2}$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750810

Для изучения глубинного строения земной коры, которая является в значительной степени неоднородной, эффективными и все более популярными оказываются методы, использующие в своей основе упругие поверхностные волны. На сегодняшний день существует целый ряд подобных методов, разработанных изначально для применения на суше. В настоящей работе обсуждается алгоритм томографического восстановления скоростного строения геологической среды применительно к морскому дну. В качестве исходных данных в этом случае используются времена пробега поверхностных волн вдоль границы раздела упругой и жидкой сред. Развиваемый метод строится на анализе шумовых данных, регистрируемых сетью донных измерительных станций. Обсуждается возможность оценки функции Грина путем вычисления взаимно-корреляционной функции сейсмоакустического шума. Методика построения карты скоростей основывается на разложении неоднородности скорости по так называемому полосчатому базису, изначально разработанному для задач акустики океана. В результате становится возможным восстановление трехмерного распределения упругих параметров морского дна. В работе представлены результаты выполненной обработки экспериментальных данных на примере эксперимента “Plume lithosphere undersea melt” по изучению строения гавайского плюма.

Показать Аннотацию
PDF

Упруго-анизотропные свойства пород разного вещественного состава и фаций метаморфизма северо-востока Балтийского щита

Упруго-анизотропные свойства пород разного вещественного состава и фаций метаморфизма северо-востока Балтийского щита

О. М. Тришина, Ф. Ф. Горбацевич, М. В. Ковалевский

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750811

На примере пород, слагающих свиту матерт Печенгского комплекса, изучены геологические особенности, метаморфизм и физические свойства пород от пренит-пумпеллиитовой до амфиболитовой фации. Методом акустополярископии выполнена оценка упругой анизотропии, проведены экспериментальные определения плотности, скорости продольных и поперечных волн в лабораторных условиях. По минеральному составу выполнен расчет плотности и скоростных характеристик для глубинных условий залегания пород. Изучение пород разных фаций метаморфизма показало, что параметры физических свойств in situ возрастают от пренит-пумпеллиитовой до амфиболитовой фации.

Показать Аннотацию
PDF

Лабораторное изучение акустических свойств гидратосодержащих осадков

Лабораторное изучение акустических свойств гидратосодержащих осадков

Г. А. Дугаров$^1$, А. А. Дучков$^{1,2}$, А. Д. Дучков$^1$, А. Н. Дробчик$^1$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750812

Проведена серия лабораторных экспериментов по формированию гидратосодержащих образцов, гидраты метана и тетрагидрофурана (ТГФ), и изучению их акустических свойств. Также был проведен значительный объем экспериментов со льдом для сравнения его свойств с газогидратами. Были получены зависимости скоростей и поглощений продольных и поперечных волн в зависимости от гидратосодержания или коэффициента начального водонасыщения в случае со льдом. Зависимости для гидрата метана, ТГФ и льда показывают разный характер роста скоростей при увеличении гидратосодержания или коэффициента начального водонасыщения. Для метана и льда наибольший рост скоростей продольных и поперечных волн наблюдается в области небольших содержаний. Это коррелирует с данными по поглощению, в области небольших содержаний для метана и льда наблюдается резкое уменьшение величины поглощения. Для гидрата ТГФ наблюдается постепенный рост скоростей продольных и поперечных волн с увеличением гидратосодержания. Разница в зависимостях скоростей может объясняться разным типом нахождения гидрата или льда в поровом пространстве и требует использования разных моделей эффективных сред для их описания. Для случая гидрата ТГФ предлагается использовать модель формирования гидрата нецементирующего типа, а для гидрата метана и льда – цементирующего типа.

Показать Аннотацию
PDF

Расчетно-экспериментальное исследование пространственно-временных характеристик кавитационной зоны

Расчетно-экспериментальное исследование пространственно-временных характеристик кавитационной зоны

Э. М. Агрест$^1$, Г. Н. Кузнецов$^2$, Н. П. Мельников$^3$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750901

На основании анализа данных высокоскоростной киносъемки, спектров кавитационного шума (КШ) и компьютерного моделирования исследованы радиальное и поступательное движение одиночных кавитационных полостей, взаимодействующих с знакопеременным градиентом звукового давления (ЗД) и между собой. Экспериментально и численно изучены динамика кавитационной области, физические причины интенсивных периодических перемещений нестабильных полостей и спектральные характеристики КШ. При заданном статическом давлении развитие зоны кавитации определяется газосодержанием и вязкостью жидкости.

Показать Аннотацию
PDF

Нелинейная эволюция сферической стоячей волны в акустически возбужденной жидкой капле

Нелинейная эволюция сферической стоячей волны в акустически возбужденной жидкой капле

Е. А. Анненкова$^1$, О. А. Сапожников$^{1,2}$, Д. С. Саймон$^2$, У. У. Крайдер$^2$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750902

При фокусировке интенсивного ультразвукового пучка на границу жидкость–воздух возникает явление, называемое ультразвуковой атомизацией. При повышении интенсивности ультразвука данное явление наблюдается в виде акустического фонтана. Скоростная съемка показывает, что фонтан, вырывающийся с поверхности жидкости после включения ультразвука, приобретает форму цепочки из капель, которые через некоторое время начинают взрываться. В данной работе развита нелинейная теория акустических и тепловых процессов в сферической капле для описания возможных механизмов развития неустойчивости капель. Показано, что в капле, акустически возбужденной на основном резонансе, с течением времени из-за нелинейности среды формируются сферические стоячие волны на высших кратных частотах. Указанный процесс генерации гармоник сопровождается значительным увеличением пикового акустического давления в центре капли. Отмечается, что рост отрицательного давления и дополнительный нагрев вблизи центра капли могут привести к кавитации и последующему взрыву капли. Разработанная теоретическая модель для описания акустического давления внутри сферического объема нелинейной вязкой жидкости основана на волновом уравнении квадратичного приближения. Его решение ищется в виде суммы гармонических составляющих с медленно изменяющимися амплитудами. На основе численного решения рассчитан спектр волны в разные моменты времени и исследованы закономерности эволюции пространственно-временной структуры акустического давления и температуры в капле.

Показать Аннотацию
PDF

Возбуждение стоячих волн в вязкоупругом резонаторе при наличии статической деформации сдвига

Возбуждение стоячих волн в вязкоупругом резонаторе при наличии статической деформации сдвига

Ш. А. Асфандияров, Т. Б. Крит, В. Г. Андреев

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750903

В работе приводятся результаты экспериментального исследования стоячих сдвиговых волн в резонаторе в виде прямоугольного параллелепипеда из гелеобразного полимерного материала, закреплённого без проскальзывания между двумя деревянными пластинами. К свободной пластине прикреплены металлические стержни, на которые закрепляется нагрузочная масса, создающая дополнительное статическое сдвиговое напряжение в среде под действием силы тяжести. Это напряжение приводит к изменению упругих характеристик исследуемого материала, что при его деформации выражается в увеличении резонансной частоты.

Показать Аннотацию
PDF

Акустическая нелинейность верхнего слоя моря

Акустическая нелинейность верхнего слоя моря

В. А. Буланов

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750904

Теоретически и экспериментально исследованы распределения пузырьков в морской воде при одновременных измерениях акустической нелинейности и кавитационной прочности. Исследования проводились в шельфовой зоне Японского моря при различных гидрологических и метеорологических характеристиках. Показано, что акустическая нелинейность и кавитационная прочность воды, содержащей пузырьки в достаточно больших концентрациях, проявляют аномальные характеристики, резко отличающие их от таковых, наблюдающихся в чистой морской воде.

Показать Аннотацию
PDF

Распространение интенсивных акустических пучков в вязкоупругой среде с полостями

Распространение интенсивных акустических пучков в вязкоупругой среде с полостями

В. А. Гусев

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750905

Рассмотрено распространение акустических волн и пучков большой интенсивности в вязкоупругих средах, содержащих газовые полости. Отклик такой среды на внешнее акустическое воздействие отличается различными частотно-зависимыми эффектами и сложной временной зависимостью, в частности резонансным и релаксационным характером. Поведение вязкоупругого материала такой среды носит релаксационный характер, несущий память о воздействии в предыдущие моменты времени. Динамика внутренних элементов – включений и полостей – может носить ярко резонансный характер. Рассчитана трансформация временных профилей и поперечной структуры пучков при распространении в подобных средах со сложной внутренней динамикой.

Показать Аннотацию
PDF

Исследование взаимосвязи кавитационной прочности с различными параметрами морской воды

Исследование взаимосвязи кавитационной прочности с различными параметрами морской воды

В. П. Елистратов$^1$, Г. Н. Кузнецов$^2$, Н. П. Мельников$^3$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2017. № 5. 1750906

Исследованы физические зависимости и корреляционной связи порогов возникновения кавитации (ПВК), измеренных в различных районах Атлантического, Индийского и Тихого океанов, с гидрологическими, гидрофизическими и гидрохимическими характеристиками морской воды. Подтверждено существование широтного эффекта (ШЭ) и установлена повышенная статистическая связь ПВК с общим газо- и кислородосодержанием, температурой и щелочностью. Показано влияние на ПВК зон дивергенции и конвергенции, а также морских течений.

Показать Аннотацию
PDF