Нелинейность сдвиговых колебаний вязкоупругой жидкости
Нелинейность сдвиговых колебаний вязкоупругой жидкости
В.В. Гришаев, И.Б. Есипов, М.А. Миронов
Вязкоупругие модули тяжелой сырой нефти медленно эволюционируют пропорционально логарифму времени. Новые исследования зависимости комплексного модуля сдвига от амплитуды деформации выявили логарифмический рост во времени параметра нелинейности для образцов сырой нефти. Эксперименты выполнялись на ротационном реометре в режиме малых гармонических крутильных осцилляций. Установлено, что комплексный модуль сдвига линейно уменьшается с ростом амплитуды сдвиговых возмущений, что возможно при линейной зависимости величины вязкоупругих характеристик исследованного образца нефти от абсолютной деформации среды. Приводятся результаты анализа зависимости первых трех гармоник вязкоупругого отклика на гармонические сдвиговые возмущения для данного образца нефти от амплитуды воздействия и времени
Показать АннотациюАкустическая диагностика процессов «твердофазного горения» смесей органических кристаллов
Акустическая диагностика процессов «твердофазного горения» смесей органических кристаллов
Е.Г. Климчук, А.Л. Парахонский
С помощью разработанных экспериментальной установки и методики измерений обнаружено и зарегистрировано излучение акустических волн (акустическая эмиссия) в процессе «твердофазного горения» смесей органических кристаллов. Предложен спектрально-корреляционный анализ зарегистрированных акустических сигналов как новый эффективный способ исследования особенностей горения, обусловленных движением реакционной среды. С его помощью in-situ диагностированы и идентифицированы процессы, сопровождающие горение, детализировано их пространственно-временное распределение в реагирующем образце. Обнаружены очаговые зародыши реакции в исходной смеси и термическое растрескивание органических кристаллов. Изучена динамика образования пузырьков и пористой структуры продукта во фронте реакции и во время его остывания. Установлен момент смены режима химической реакции. Показана корреляция между структурой получающихся твердых продуктов горения и закономерностями акустической эмиссии, что обусловливает принципиальную возможность акустической сертификации продуктов.
Показать АннотациюДистанционная оценка координат срабатывания импульсного источника в водной среде в условиях интервальной неопределенности измерений координат точек приема сигнала
Дистанционная оценка координат срабатывания импульсного источника в водной среде в условиях интервальной неопределенности измерений координат точек приема сигнала
Ю.С. Крюков, А.В. Агейкин, Ю.В. Коротаев, Е.О. Черепанов
Рассмотрена задача дистанционной оценки координат импульсного источника по относительным задержкам сигналов, принятых гидрофонами радиобуев в пространственно разнесенных точках. Координаты местоположения радиобуев определяются с помощью средств GPS/ГЛОНАСС навигации с некоторой известной погрешностью. Для уменьшения погрешности оценки координат по относительным задержкам рассмотрена переопределенная система интервальных уравнений для четырех разнесенных точек приема. Выведены расчетные соотношения. С помощью математического моделирования определены оптимальные конфигурации размещения точек приема сигнала, при которых погрешности оценок минимальны. Приведены результаты моделирования и результаты экспериментов в мелководной акватории по дистанционной оценке координат.
Показать АннотациюАкустическое исследование изотермы адсорбции водяного пара
Акустическое исследование изотермы адсорбции водяного пара
И.Г. Симаков Ч.Ж. Гулгенов
Для определения изотерм полимолекулярной адсорбции пара воды на поверхности твердого тела предложено использовать поверхностные акустические волны (ПАВ). Показано, что относительное изменение скорости ПАВ пропорционально толщине адсорбционного слоя. Поэтому изотерма изменения скорости ПАВ, в зависимости от степени влажности, характеризует изотерму адсорбции пара. Для калибровки изотермы адсорбции пара предложено использовать оригинальную методику, основанную на определении толщины адсорбционного слоя при температуре нулевого значения температурного коэффициента времени задержки.
Показать АннотациюОб особенностях измерений на низких звуковых частотах в аэроакустике
Об особенностях измерений на низких звуковых частотах в аэроакустике
Б.И. Гончаренко, Е.О. Ермолаева
Проводимые в последние годы сотрудниками кафедры акустики работы по изучению «шумового загрязнения» территорий жилой застройки, находящихся вблизи железных дорог и трамвайных путей, а так же экспериментальные исследования звукового поля локальных шумовых зон (гоночная трасса, аэропорт, полигон) подтверждают необходимость нормирования, как уровней звукового давления, так и колебательной скорости частиц среды в целях контроля за уровнем шумности на низких звуковых частотах. Обсуждаются способы градуировки приемников градиента звукового давления в ближнем поле на воздухе в звукозаглушенной камере и в реальных помещениях.
Показать АннотациюКогерентное обратное рассеяние фазовосопряженных ультразвуковых волн в дисперсных системах
Когерентное обратное рассеяние фазовосопряженных ультразвуковых волн в дисперсных системах
В.Л. Преображенский, П.Н. Ширковский, P. Pernod
Экспериментально и теоретически исследованы процессы распространения ультразвуковых волн с обращенным фронтом в неподвижных и движущихся случайных средах, содержащих микровключения в виде пузырьков газа и твердых микросфер. Обращение волнового фронта звука на частоте 10 МГц осуществлялось методом запорогового параметрического преобразования. Экспериментально установлено качественное различие статистических свойств рассеянного и обращенного акустических полей. В отличие от регистрируемых стохастических сигналов рассеянных волн, сигналы обращенных волн носят регулярный характер и более информативны при определении концентрации и характеристик рассеивателей. Построена теоретическая модель, описывающая наблюдаемые особенности когерентного обратного рассеяния фазосопряженных волн.
Показать АннотациюХарактеристики акустических волн в анизотропном цилиндрическом волноводе из ниобата лития
Характеристики акустических волн в анизотропном цилиндрическом волноводе из ниобата лития
А.А.Теплых, Б.Д.Зайцев, И.Е.Кузнецова
В настоящее время хорошо исследованы акустические волны, распространяющиеся в изотропных цилиндрических волноводах, а также в волноводах, изготовленных из пьезокерамики. Ранее было показано, что некоторые компрессионные моды в пьезокерамических волноводах обладают высоким коэффициентом электромеханической связи, что делает их привлекательными для создания различных акустоэлектронных устройств. Однако пьезокерамика для изготовления данных волноводов должна обладать продольной электрической поляризацией, что затрудняет изготовление достаточно длинных волноводов. Более технологичным представляется изготовление цилиндрических волноводов из пьезоэлектрических кристаллов, например, ниобата лития. Однако в этом кристалле отсутствуют направления с аксиальной симметрией, что существенно усложняет проведение расчетов. В настоящей работе проведено теоретическое исследование акустических волн, распространяющихся в цилиндре из ниобата лития, кристаллографическая ось Z которого совпадает с осью цилиндра. Для решения данной задачи в работе применяется метод конечных элементов, который позволил определить собственные частоты колебаний цилиндра. Рассчитаны фазовые скорости волн различных порядков в исследуемом волноводе. Проведено сравнение с результатами, полученными полуаналитическим методом, в котором материал ниобата лития полагался поперечно-изотропным, дана оценка погрешности, к которой приводит отсутствие учета анизотропии материала волновода. Предсказано существование пьезоактивных акустических волн с преимущественно тангенциальной поляризацией, что было бы невозможно без учета анизотропии.
Показать АннотациюМетод оценки вектора скорости движения источника на основе анализа изменений интерференционной структуры поля на апертуре антенны
Метод оценки вектора скорости движения источника на основе анализа изменений интерференционной структуры поля на апертуре антенны
1) Г.Н. Кузнецов 2) В.М. Кузькин 3) С.А. Переселков
Изложен метод оценки вектора скорости движения источника с использованием линейной и цилиндрической протяженной антенны. Метод основан на анализе динамики спектров широкополосных сигналов в зоне интерференционных максимумов. Показана устойчивость метода при изменении передаточной функции волнового канала.
Показать АннотациюОценка координат шумового источника в мелком море векторно-скалярной горизонтальной линейной антенной
Оценка координат шумового источника в мелком море векторно-скалярной горизонтальной линейной антенной
Г.Н. Кузнецов, А.А. Луньков
Выполняется моделирование алгоритма обнаружения и оценки глубины и дальности в пассивном режиме широкополосного источника шума с использованием согласованной фильтрации по методу Бартлетта. Сравниваются характеристики откликов векторно-скалярной и скалярной протяженных линейных антенн. Показано, что полученные оценки координат устойчивы к умеренным неточностям задания параметров волновода и небольшим динамическим возмущениям в водной среде. Установлено, что векторно-скалярная антенна обладает помехоустойчивостью на 5–10 дБ большей, чем скалярная антенна с той же апертурой.
Показать АннотациюРаспространение и дифракция волн на упругих тонкостенных оболочках в неоднородных волноводах
Распространение и дифракция волн на упругих тонкостенных оболочках в неоднородных волноводах
В.Ю. Приходько
Получено асимптотическое решение задач дифракции нормальных волн на упругих, вытянутых оболочках в неоднородных по глубине волноводах. Рассмотрена теория оболочек типа Лява. Рассеянное поле представлено в виде суммы нормальных волн с амплитудами, выраженными в виде квадратур от смещений оболочки. Для вектора смещений оболочки в волноводе получена замкнутая система сингулярных дифференциальных уравнений, учитывающая влияние внешней среды. Рассмотрена задача излучения звука оболочкой, возбуждаемой системой распределенных по поверхности оболочки, сил. Для вытянутых оболочек вращения найдены асимптотики диаграмм направленности излученных звуковых полей. Ключевые слова: нормальные волны, теория оболочек типа Лява, сингулярные дифференциальные уравнения, диаграмма направленности.
Показать Аннотацию