Предлагается новый метод измерения размера и числа частиц в проточных средах, в объёмах технологических аппаратов, для оценки качества и эффективности технологических процессов. Объем с дисперсными частицами зондируют пучком маломощного лазерного излучения. Одновременно с зондирующим лазерным излучением исследуемый объем подвергают воздействию ультразвуковых колебаний. Колеблющиеся дисперсные частицы можно считать рассеивателями с динамически изменяющейся формой поверхности. Интенсивность света, рассеянного на таких частицах, также испытывает временные колебания. По динамической составляющей рассеянного и отраженного от дисперсных частиц излучения определяют их собственные частоты механических колебаний, из которых находят размер частиц.

Бесплатно

Оптимизация активности кавитации в импульсно модулированном ультразвуковом поле

Дежкунов Николай Васильевич, Игнатенко Павел Васильевич, Котухов А.В.

Статья научная

Исследовано влияние режима озвучивания на активность акустической кавитации в импульсно модулированном ультразвуковом поле. Активность кавитации оценивалась по интенсивности звуколюминесценции. Показано, что зависимости звуколюминесценции от приложенного к излучателю напряжения от длительности и периода следования импульсов ультразвука имеют вид кривой с максимумом. Такой характер полученных зависимостей обусловлен конкурирующм влиянием двух факторов, связанных с увеличением концентрации кавитационных полостей и их размеров в кавитационной области: с увеличением числа кавитационных событий (коллапсов) в единицу времени, с одной стороны, и с уменьшением эффективности концентрации энергии пузырьками при захлопывании - с другой. Установлено, что максимальная активность кавитации, достигаемая при варьировании интенсивности ультразвука в достаточно широких пределах, растёт при увеличении периода следования импульсов и при уменьшении длительности импульсов ультразвукового поля.

Бесплатно

Особенности модуляции звука звуком в гранулированной среде

Гущин В.В., Рубцов С.Н.

Статья научная

Представлены результаты лабораторного эксперимента по наблюдению модуляции непрерывной низкочастотной волны, распространяющейся в сухом речном песке под действием модулированного по амплитуде интенсивного высокочастотного сигнала. Приведены осциллограммы и спектрограммы акустических сигналов. Эффект связывается с параметрической модуляцией слабого низкочастотного сигнала, вызванной изменением характеристик среды под воздействием изменений амплитуды интенсивного высокочастотного сигнала.

Бесплатно

Особенности поля сферически выпуклого излучателя

Гаврилов А.М.

Статья научная

Проведено сравнение двух подходов к описанию высокочастотных звуковых пучков, излучаемых сферически выпуклыми излучателями с равномерным распределением амплитуды, в основу которых положены интеграл Рэлея и параболическое уравнение дифракции. В рамках полученных решений на примере амплитудно-фазовой структуры поля и пространственной динамики кривизны фазового фронта прослежены особенности, обусловленные совместным влиянием дифракции и геометрической расходимости волны.

Бесплатно

Особенности прохождения ультразвуковым импульсом гидроволновода с неоднородными граничными условиями

Реука С.В.

Статья научная

Рассмотрена задача прохождения ультразвуковым импульсом комбинированного струйного волновода. Волновод представлен в виде последовательности «камера - струеобразующее устройство - струя». Решена задача возбуждения и преобразования мод в тех сечениях системы, где изменяются граничные условия. Рассмотрены дисперсионные искажения звукового импульса и предложен способ их уменьшения.

Бесплатно

Отражение продольной бегущей волны от надреза в стержне

Ильгамов М.А., Хакимов А.Г.

Статья научная

Исследуется отражение от поперечного надреза и прохождение продольной волны, распространяющейся по бесконечному стержню. Получена зависимость отраженной волны от параметров надреза. Постановка обратной задачи позволяет определить координату надреза и параметр, содержащий его глубину и длину, по данным падающей и отраженной волн в месте наблюдения.

Бесплатно

Оценка влияния помех на точность определения пола диктора методом кумулянтных коэффициентов

Пилипенко К.П., Продеус А.Н.

Статья научная

В работе произведена оценка влияния аддитивного шума и погрешности измерений классификационных признаков на точность классификации пола диктора по классификационным признакам в виде кумулянтных коэффициентов и выборок анализируемого речевого сигнала. Показана целесообразность построения адаптивной системы классификации, функционирующей с учетом влияния помех. Сравнение предложенного метода классификации пола дикторов с конкурентными методами свидетельствует, что предложенный метод обеспечивает более высокую точность классификации, устойчив к влиянию шумовых помех и намного проще при технической реализации

Бесплатно

Пеленг двух сосредоточенных источников при наличии помехи

Курчанов А.Ф.

Статья научная

Найдено аналитическое решение задачи определения интенсивностей и направлений на два сосредоточенных источника акустического шума в безграничной среде при наличии изотропной в горизонтальной плоскости помехи. Исходными данными для решения являются сигналы комбинированного векторного приемника. Проверена работоспособность алгоритма на модельных и на реально полученных в море сигналах.

Бесплатно

Пеленг малошумного объекта комбинированным приемником

Курчанов Анатолий Федорович

Статья научная

Рассматривается задача определения направления на малошумный объект и определения его уровня подводного шума при наличии шума поверхности моря. Результат получают, основываясь на усредненных во времени полиномах второй степени относительно акустического давления и/или компонент колебательной скорости. Точность пеленга вырастает более чем в 3 раза по сравнению с пеленгом по потоку мощности. Помехоустойчивость увеличивается на 4-5 дБ. Снижаются требования к точности изготовления приемника. Алгоритм дает наибольший выигрыш в частотном диапазоне выше 2 кГц.

Бесплатно

Плотность частот свободных колебаний помещения, заполненного оборудованием

Грушецкий И.В., Смольников А.В.

Статья научная

Частоты и плотности частот свободных колебаний пустого и частично заполненного оборудованием помещения в форме прямоугольного параллелепипеда рассчитаны с использованием МКЭ и по известной простой формуле. Сделан вывод о возможности расчёта плотности частот частично заполненного помещения по простой формуле, но входящие в формулу объём и площадь ограждений помещения следует рассчитывать с учётом объёма и площади поверхности установленного в помещении оборудования.

Бесплатно

Повышение точности локализации источников дискретных составляющих спектра шума движущегося транспортного средства

Калью В.А., Неворотин В.Ю., Правдин А.А.

Статья научная

В работе предлагается решение проблемы локализации места излучения сигнала, порождающего дискретную составляющую спектра сигнала источника, расположенного на движущемся объекте, с использованием метода компенсации нестационарностей и последующей идентификацией стационаризованного сигнала на основе вероятностного критерия. В работе используется характеристика узкополосного случайного процесса — вероятность идентификации сигнала, отфильтрованного в узкой полосе частот, как гармонического сигнала. Фрагменты автокорреляционных функций эталонного и натурного сигналов сравниваются по статистическому критерию согласия с использованием функций распределения их значений. По зависимости времени когерентности от координаты предполагаемого источника квазигармонической составляющей определяется его местоположение на объекте. Выполнены оценки точности локализации квазигармонического сигнала по сравнению с методом компенсации только эффекта Доплера.

Бесплатно

Повышение эффективности ультразвукового воздействия на обрабатываемые среды за счет оптимизации электрического согласования в ультразвуковом технологическом аппарате

Хмелев Владимир Николаевич, Савин Игорь Игоревич

Статья научная

Статья посвящена решению проблемы повышения эффективности работы ультразвуковых технологических аппаратов за счет оптимизации электрического согласования электронных генераторов и ультразвуковых колебательных систем при всех возможных изменениях свойств обрабатываемых сред и параметров технологических процессов. В статье представлены результаты исследований по созданию нового способа автоматического установления и поддержания режима оптимального электрического согласования. Предложенный способ и его практическая реализация позволяют получить эффективное ультразвуковое воздействие при любых изменениях параметров обрабатываемых сред в ходе реализации технологических процессов.

Бесплатно

Поглощение звука решеткой резонаторов с трением в стоячем звуковом поле

Лапин А.Д.

Статья научная

Рассмотрена задача о рассеянии звука от решетки резонаторов Гельмгольца с трением. Эта решетка расположена на расстоянии D от стенки, характеризуемой реактивным импедансом. Решение получено методом самосогласованного поля. Показано, что решетка резонаторов с определенным трением, расположенная в пучности давления суммарного поля падающей и отраженной волн, полностью поглощает отраженную волну резонансной частоты.

Бесплатно

Полный цикл турбулентности в жидкостях и газах

Воронков Сергей Семенович

Статья научная

Приводятся уравнения, описывающие полный цикл турбулентности в вязком газе, включающий различные этапы: усиление низкочастотных возмущений, возникновение волн Толлмина-Шлихтинга, возникновение вихревых трубок, деформация и растяжение вихревых трубок, распад вихревых трубок, сопровождающийся взрывным, асимптотическим ростом пульсации давления, распространение возмущений давления по вихревым трубкам с образованием турбулентных пятен Эммонса, возникновение пульсаций скорости различных частот и интенсивностей. Представлен график полного цикла турбулентности. Выполнено обобщение уравнений, полученных для полного цикла турбулентности в вязком газе на жидкости.

Бесплатно

Полуволновые пьезоэлектрические ультразвуковые колебательные системы

Хмелев Владимир Николаевич, Цыганок Сергей Николаевич, Барсуков Роман Владиславович, Лебедев Андрей Николаевич

Статья научная

Статья посвящена решению проблемы повышения эффективности ультразвуковых технологических процессов за счет создания условий, обеспечивающих увеличение ввода энергии ультразвуковых колебаний в обрабатываемые технологические среды. Рассматривается один из возможных путей решения проблемы - разработка и применение ультразвуковых колебательных систем (УЗКС), объединяющих в полуволновой конструктивной схеме пьезоэлектрический преобразователь и ступенчато-радиальный концентратор с грибовидным рабочим инструментом. Для создания практических конструкций таких УЗКС предложены и реализованы: методика инженерного расчета - для определения основных параметров и методика моделирования процесса формирования УЗ колебаний - для определения технических характеристик УЗКС. Полученные результаты позволили создать практические конструкции колебательных систем для различных типов технологических аппаратов.

Бесплатно

Последствия воздействия повышенного шума на слух жителей г. Калабар (Нигерия)

Асакуо У., Ону М., Асакуо А.

Статья научная

Последствия воздействия шума на слух жителей г. Калабар (Нигерия) оценены с использованием субъективных и объективных критериев. Анкета, включающая 39 вопросов, использовалась для оценки субъективного восприятия шума. В шумных (с уровнями шума выше 80 дБА) и тихих районах (с уровнями шума ниже 50 дБА) города в исследование было вовлечено по 1000 человек, выбранных случайным образом. Результаты аудиометрических измерений использовались для оценки остроты слуха респондентов и для определения, действительно ли шум отрицательно влияет на слух в районах с высокими уровнями окружающего шума. Выполнен анализ результатов исследования.

Бесплатно

Применение вейвлет-преобразования к определению характеристик волн Лэмба

Эль Аллами Мхамед, Рхимини Хасан, Насим Абделькарим, Сидки Монсиф

Статья научная

Предлагается использование вейвлет-преобразования для анализа волн Лэмба в тонких изотропных пластинах. Методом конечных элементов с использованием пакета Comsol Multiphysics определены смещения в волне. Последующая обработка результатов моделирования выполняется на основе вейвлет-преобразования. Целью является определение дисперсионных кривых симметричных и антисимметричных волн Лэмба нулевого порядка в плоской стальной пластине. Такие кривые получены вейвлет-преобразованием поля смещения и близко совпадают с аналитическими кривыми. Обнаружено, что некоторые виды вейвлет-преобразования дают лучшие результаты по сравнению с другими

Бесплатно

Применение метода конечных волновых элементов для расчета упругих волн в разветвленных колебательных системах с учетом возможности распространения конечного числа волн в каждой ветви системы

Будрин Сергей Валентинович

Статья научная

При создании инженерных конструкций подобных рамным разветвленным трубопроводам систем охлаждения, систем вентиляции и кондиционирования возникают проблемы расчета внешнего шума, создаваемого при работе этих установок. Первым шагом решения этой проблемы является расчет распределения уровней вибраций по таким системам. Настоящая работа посвящена разработке алгоритмов расчета распространения упругих волн по таким установкам.

Бесплатно

Применение метода конечных элементов для расчета коэффициентов энергетической связи, используемых в статистическом энергетическом методе, на примере углового соединения балок

Грушецкий Игорь Викторович, Смольников Андрей Владимирович

Статья научная

Представлен способ определения с применением метода конечных элементов (МКЭ) коэффициентов энергетической связи, используемых в статистическом энергетическом методе (ЭМ). При моделировании МКЭ системы, состоящей из двух подсистем, энергия, приходящая в подсистему, удаленную от источника, полностью поглощается. Способ применен для определения коэффициентов энергетической связи двух балок, соединенных под прямым углом. Результаты численного расчета хорошо согласуются с известным аналитическим решением для такого соединения полубесконечных балок. С использованием полученных МКЭ коэффициентов связи энергия колебаний конструкции в виде "лесенки" из четырех балок рассчитана ЭМ (приближенным методом). Эта же конструкция рассчитана МКЭ (точным методом). Получено хорошее совпадение точного и приближенного решений в октавных полосах частот, содержащих не менее двух резонансных частот конструкции.

Бесплатно

Применение резонансных звукопоглотителей для подавления высокоинтенсивных акустических колебаний в камерах сгорания

Кондратьев В.И.

Статья научная

Статья посвящена исследованиям резонансных звукопоглотителей, применяемых в высокоинтенсивных полях камер сгорания аналогичным, например, камерам сгорания ракетных двигателей. Описана оригинальная установка (интерферометр) для определения активного сопротивления на входе в резонатор и его добротности. Приведены результаты применения резонансных звукопоглотителей в камерах сгорания для уменьшения области возникновения продольных и тангенциальных мод автоколебаний

Бесплатно

Журнал