×

Вы используете устаревший браузер Internet Explorer. Некоторые функции сайта им не поддерживаются.

Рекомендуем установить один из следующих браузеров: Firefox, Opera или Chrome.

Контактная информация

+7 961 270-60-01
ivdon@ivdon.ru

  • Контроль электроакустических пьезопреобразователей акустических антенных решеток по электрическим измерениям

    Описан метод контроля параметров электроакустических преобразователей пьезоэлектрического типа в составе акустических антенных решеток по электрическим измерениям, а также предложена удобная практическая реализация этого метода путем определения интеграла (площади под кривой) от активной составляющей проводимости.

    Ключевые слова: акустическая антенная решетка, электроакустический преобразователь, пьезоэлемент, контроль параметров

    01.04.06 - Акустика

  • Температурная зависимость эффективности устройства накопление энергии на основе релаксора PMN-0,33PT

    В работе исследуется эффективность устройства накопления на основе пьезоэлектрического генератора (ПЭГ) в виде биморфа, представляющего собой круглую пластину с инерционной массой, в качестве активного материала используется релаксор PMN-0,33PT. Пластина закреплена по контуру в корпусе устройства, которое совершает вертикальные гармонические колебания с заданной амплитудой и частотой. Исследования проводятся на основе конечно-элементного моделирования и численного расчета в пакете ANSYS. Примечательной особенностью релаксоров является существенная зависимость их свойств от температуры, поэтому в работе исследуются зависимости от рабочей температуры и величины активной нагрузки резонансных частот, выходных напряжений и электрических мощностей устройства при колебаниях на этих частотах. На основании проведенных расчетов установлены величины активных сопротивлений внешней электрической цепи для различных диапазонов температур, при которых устройство наиболее эффективно.

    Ключевые слова: накопление энергии, релаксор-сегнетоэлектрик, ПЭГ

    01.04.06 - Акустика

  • Повышение эффективности направленных свойств адаптивных гидроакустических систем с параметрическими антеннами

    В рамках решения задачи повышения эффективности направленных свойств адаптивных гидроакустических систем с параметрическими излучающими антеннами в работе представлены результаты обобщения теоретических и экспериментальных исследований влияния гидрофизических неоднородностей на характеристику направленности параметрической антенны. Проводится сравнение результатов расчетов характеристики направленности параметрической антенны, полученных на основе модели Хохлова-Заболотской-Кузнецова, с результатами экспериментальных измерений направленных свойств параметрической антенны. Получена нормированная зависимость ширины характеристики направленности параметрической антенны от снижения разностной частоты относительно центральной частоты волн накачки от 5 до 16 раз. Проведена оценка влияния изменения скорости звука на направленность параметрической антенны. Получена нормированная зависимость ширины характеристики направленности параметрической антенны от значения скорости звука у поверхности преобразователя накачки. Установлено, что наибольшее влияние на характеристику направленности параметрической антенны оказывает изменение скорости звука до расстояний равных 1–2 длинам зоны дифракции волн накачки.

    Ключевые слова: адаптивная гидроакустическая система, эффективность, параметрическая антенна, характеристика направленности

    01.04.06 - Акустика

  • Программно-аппаратный комплекс на основе LabVIEW с использованием звуковой карты компьютера

    В статье рассматривается возможность использования LabVIEW для взаимодействия со звуковой картой компьютера c целью создания программно-аппаратного измерительного комплекса для определения параметров пьезокерамических элементов. Представлены результаты разработки и экспериментальных исследований.

    Ключевые слова: звуковая карта, LabVIEW, программно-аппаратный комплекс, пьезокерамический элемент

    01.04.06 - Акустика

  • Исследование влияния температуры на свойства пьезоматериалов

    Исследовано влияние температуры на некоторые свойства пьезоматериалов системы ЦТС. Проведена математическая обработка результатов экспериментальных данных, получены аналитические зависимости с целью создания справочной таблицы.

    Ключевые слова: пьезоматериал, температура, аналитические зависимости

    01.04.06 - Акустика

  • Метод управления параметрами воздействующего сфокусированного ультразвукового поля на биологические объекты

    Рассмотрен метод управления параметрами сфокусированного ультразвукового поля при помощи переходного слоя с заданными акустическими характеристиками. Дано краткое описание экспериментальной установки и технологической схемы экспериментального исследования. Приведено описание работы программы и формулы, используемые для компьютерного моделирования. Приведены и оценены результаты экспериментального исследования и компьютерного моделирования: по смещению координаты точки фокуса, по ширине фокального пятна по уровню 0,707 от максимального, по положению и уровню добавочных максимумов. Обобщены результаты экспериментального исследования и компьютерного моделирования, сделан вывод о возможности использования переходного слоя для управления формированием фокального пятна.

    Ключевые слова: Ультразвук, экспериментальная установка, слоистые среды, преломление ультразвуковых волн, переходный слой, управление параметрами, фокусированный ультразвук

    01.04.06 - Акустика , 05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения

  • Определение упругих свойств биологических слоистых сред на основе нелинейного взаимодействия акустических волн

    В работе на основе одного из методов нелинейной акустики (метода последовательных приближений) рассматривается среда как совокупность ортогональных плоских слоев. Анализ ведется с разделением формируемого общего поля на составляющие вдоль и ортогонально направлению его распространения. Определяется диапазон изменения основных параметров для биологических сред в случае нелинейного взаимодействия в них акустических волн. Оцениваются основные параметры контактирующих слоистых сред и их сочетаний для получения условий эффективного нелинейного взаимодействия в области распространения

    Ключевые слова: нелинейное взаимодействие, квадратичная нелинейность, разные слоистые среды, метод погружения, поперечный апертурный множитель.

    01.04.06 - Акустика , 05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения

  • Метод контроля качества пьезоэлектрических преобразователей

    В статье получены соотношения для определения чувствительности пьезопреобразователя. Предложен эффективный метод контроля чувствительности по электрическим измерениям

    Ключевые слова: пьезопреобразователь, чувствительность, электрические измерения

    01.04.06 - Акустика

  • Проектирование и моделирование антенны гидролокатора бокового обзора

    Рассматривается конструирование антенны гидролокатора бокового обзора с узкой характеристикой направленности. В данной работе приводятся результаты расчетов по формированию антенны гидролокатора бокового обзора в виде линейки и ее диаграммы направленности.

    Ключевые слова: стержень, мода колебаний, пьезоэффект, пластина, коэффициент связи, противофаза, звуковое давление, характеристика направленности, деформация пластины, излучающая поверхность

    01.04.06 - Акустика

  • Особенности взаимодействия акустических волн в воздушной среде

    В статье рассматриваются вопросы нелинейного взаимодействия акустических волн в воздушной среде в процессе распространения. Показывается, что коэффициент нелинейности в воздушной среде значительно превышает таковой в воде, поэтому генерация вторичных волн в воздушной среде эффективнее чем в воде. Рассчитываются основные характеристики взаимодействия. Для реализации параметрической антенны для передачи информации узким лучом предлагается использовать в качестве преобразователей в антенне накачки высокочастотные громкоговорители с высокой чувствительностью в режиме излучения. Для уменьшения уровня боковых лепестков в характеристике направленности антенны накачкидаются рекомендация по расположению преобразователей в антенне накачки и согласованию их со средой с помощью акустических рупоров. В качестве исходных параметров для расчетов выбираются паспортные данные громкоговорителей. Анализируются характеристики параметрической антенны при расположении ее в воздушных потоках. Взаимодействие волн в потоке описывается неоднородным волновым уравнением, в котором влияние потока оценивается членом с конвективной производной. Рассмотрены неоднородные уравнения для различных составляющих результирующего генерируемого сигнала параметрической антенной в среде с воздушным потоком. Выведены выражения для расчета добавок к генерируемым в однородной среде сигналам для перпендикулярного и параллельного направлению распространения волн потока. Показано, что воздушный поток в ближней зоне антенны накачки увеличивает амплитуду генерируемых нелинейным взаимодействием вторичных волн. Даются рекомендации по использованию параметрической антенны для передачи информации в воздушной среде.

    Ключевые слова: параметрическая антенна, воздушная среда, преобразователь накачки, воздушный поток, волновое уравнение

    01.04.06 - Акустика

  • Широкополосные гидроакустические антенны систем экологического мониторинга водной среды и придонных осадочных пород

    В данной работе обсуждаются особенности построения широкополосных гидроакустических антенн, предназначенных для экологического мониторинга водной среды, дна и донных осадков. Целью данной работы является исследование и разработка широкополосных гидроакустических антенн систем экологического мониторинга водной среды и придонных осадочных пород. Поставленная цель достигается посредствам решения двух задач: - использование широкополосных, по своей природе, излучающих параметрических антенн, принцип действия которых основан на нелинейном взаимодействии волн накачки в среде распространения; - использование разночастотных преобразователей для формирования необходимой по полосе частотной характеристики. Результаты исследований широкополосных антенн, представленных в данной статье, демонстрируют возможность построения широкополосных сигналов. Рассмотрены характеристики широкополосных параметрических гидроакустических антенн, принцип действия которых основан на использовании эффекта нелинейного взаимодействия акустических волн. Приводятся результаты экспериментальных исследований амплитудно-частотных характеристик широкополосных параметрических антенн. Особое внимание уделено рассмотрению возможности построения широкополосных гидроакустических антенн, состоящих из разночастотных преобразователей, механически связанных по полю. Для примера приведены расчеты импедансных характеристик таких антенн. Рассчитана частотная зависимость активной составляющей полного сопротивления антенны и характеристики направленности. В заключении сделан вывод, что, использование разночастотных преобразователей позволяет не только решить задачу построения широкополосных антенн систем передачи информации для подводного аппарата, но и обеспечить примерно одинаковую направленность антенны в широком диапазоне частот. Представлены эхограммы дна и донных структур, полученные с помощью макетов параметрического профилографа и сверхширокополосного гидролокатора.

    Ключевые слова: широкополосный сигнал; сверхширокополосный сигнал; гидроакустическое наблюдение; передача информации; параметрическая гидроакустическая антенна; разночастотные преобразователи

    01.04.06 - Акустика

  • Проектирование индивидуальных защитных конструкций от производственной вибрации с учетом акустических свойств текстильных материалов

    Данная работа направлена на освещение проблемы негативного воздействия вибрации на организм человека в авиационной промышленности. В статье большое внимание уделено анализу условий труда летно-технического персонала, а также требованиям к проектируемому изделию. Отражены результаты испытаний виброзащитных свойств материалов, предложенных для изготовления проектируемого средства индивидуальной защиты от вибрации, а также обоснованы требования к его конструкции. Представлен образец изделия, выполненного в соответствии со всеми требования, заявленными в статье.

    Ключевые слова: Средства индивидуальной защиты, защита от вибрации, защитный жилет, критерии оценки, неблагоприятные производственные факторы

    01.04.06 - Акустика

  • Рост температуры приземного слоя воздуха как отклик на начало геомагнитной бури

    По данным метеорологических исследований обнаружен закономерный рост температуры воздуха, совпадающий по временным параметрам с началом геомагнитной бури. Были проанализированы данные по температуре воздуха порядка ста метеорологических станций. На основе этого анализа было установлено явление кратковременного (30-60 мин.) роста температуры приземного слоя воздуха во время начала магнитной бури, обнаружен азимутальный дрейф температурного градиента после начала геомагнитной бури.

    Ключевые слова: низкоширотная термосфера, геомагнитная буря, температура воздуха, температурный градиент, рост температуры воздуха

    01.04.06 - Акустика

  • Гидродинамические процессы в абхазской акватории черного моря

    На термический режим моря в теплый сезон наибольшее влияние оказывает солнечная инсоляция поверхностных вод и тепло-массообмен с поверхности суши. В период регионального потепления наблюдается повышение среднегодовой температуры поверхностных вод на 0,8°С. Годовой ход уровня моря в районе Сухума согласуется с годовым ходом речного стока с максимумом летом и минимумом зимой. Многолетний средний уровень в сухумской акватории Черного моря равен 93 см. Для гидрологического режима моря характерны: высокая температура воды на протяжении всего года, преобладание волн высотой до 2 м и система устойчивых и постоянных течений. В зимний сезон преобладает волнение южного направления (23,9%), а в летний сезон - западного (30,7%). Наибольшее количество штормов наблюдается в феврале и составляет 35,8%.

    Ключевые слова: акватория, температура воды, ветровой режим, волнение моря, уровень моря, атмосферные осадки, гидрологический режим, сгонно-ногонные явления, речной сток

    01.04.06 - Акустика

  • Исследование нелинейного взаимодействия сдвиговых акустических волн в донных осадках, возбуждаемых параметрической излучающей антенной на границе раздела

    Эффективное применение параметрических излучающих антенн для обнаружения объектов, находящихся в донных осадках, обусловлено их возможностью формировать высоконаправленное излучение на низких частотах при малых исходных габаритах. В отличие от воды, донные осадки (ДО) представляют собой среды, в которых присутствуют как продольная, так и сдвиговая составляющие скорости распространения акустических колебаний. Наличие нескольких компонент скорости в донных осадках дает возможность возбуждения различного типа волн при использовании параметрических излучающих антенн. В данной работы представлены теоретические и экспериментальные исследованияполя создаваемого параметрической излучающей антеннойв многофазной среде «вода – донные осадки» при наклонном падении на границу раздела под углами, близкими к критическим. Показано, что сформированные в воде продольные волны накачки и волны разностной частоты (ВРЧ)в ДОтрансформируются в соответствующие сдвиговые волны. Кроме того, из-за возникновения на границе раздела мнимой параметрической антенны (ПА) происходит генерация сдвиговых ВРЧв ДО. Исследования возбуждения сдвиговых ВРЧ в ДО были проведены в лабораторном гидроакустическом бассейне. В качестве моделей ДО использовались глина и песок. По временному признаку выделены сдвиговые ВРЧ в различного типа осадках. Из полученной теоретической модели рассчитаны, а затем экспериментально подтверждены основные характеристики поля ПА в ДО при возбуждении в них сдвиговых ВРЧ. По результатам теоретических и экспериментальных исследований доказано, что имеет место трансформация, возбуждение и генерация сдвиговых волн, формируемых ПА в ДО. Полученные в ходе исследования результаты дают хорошее совпадение между теорией и практикой, что говорит о правильности выбора модели. Кроме того, приведены экспериментальные результаты по использованию сдвиговых ВРЧ в ДО при эхолокационном режиме. Таким образом, данный метод можно использовать в параметрических гидролокаторах для стратификации ДО и обнаружения в них различных инородных целей.

    Ключевые слова: параметрическая антенна, нелинейное взаимодействие, донные осадки, сдвиговая волна разностной частоты, критический угол

    01.04.06 - Акустика

  • Определения скорости звука в донных отложениях при экологическом мониторинге

    Основная часть загрязняющих веществ накапливается в морских осадках. Отсюда вытекает важность проблемы непрерывного мониторинга состояния дна и донных осадочных структур внутренних водоемов и морей. В работе рассмотрен метод дистанционного зондирования донного грунта с целью определения скорости звука в донном грунте. Предлагаемый метод позволяет проводить измерения при совместном расположении излучателя и приемника. В основе предлагаемого метода лежит метод лучевого параметра. Для проведения измерений по методу лучевого параметра необходимо либо обладать протяженной приемной антенной системой, способной определить направление прихода отраженных от дна акустических сигналов при простом всенаправленном излучателе, либо излучать узконаправленным источником звука и принимать относительно простой протяженной приемной антенной. С помощью параметрической антенны можно сформировать акустический луч шириной несколько градусов. Такой ширины луча достаточно для реализации метода лучевого параметра. Авторами предложено приближение метода лучевого параметра, позволяющее совместить местоположение излучателя и приемника, тем самым значительно упростив приемную антенну. Для проверки адекватности метода было проведено моделирование и проведены экспериментальные исследования. При моделировании закладывались реальные параметры морских донных слоистой структуры и приемоизлучающих систем. В результате моделирования были определены границы применимости предложенного метода при исследовании морских грунтов. Для определения скорости звука в слое морских осадков с приемлемой погрешностью нужно излучать акустические сигналы под углом не более 10 градусов. Экспериментальные исследования в акустическом бассейне показали качественное совпадение полученных данных с теоретическими.

    Ключевые слова: дистанционное акустическое зондирование, классификация морских осадков, параметрический профилограф

    01.04.06 - Акустика

  • Оценка влияния конструктивных характеристик на направленность гидроакустических антенн

    В работе представлены результаты теоретических исследований задачи оценки влияния конструктивных характеристик на этапе проектирования на направленность акустических антенн. Рассмотрен обобщенный алгоритм формирования характеристики направленности специальной формы в задачах прикладной гидроакустики, пути решения обобщенной задачи оптимизации характеристик антенн и модульный принцип конструирования. Задачу оптимизации предложено разделить на отдельные составляющие: оптимизация характеристик антенны и оптимизация тактических характеристик акустической системы, которые комплексно влияют на выбор конструкции антенны. Рассмотрен метод построения антенны с секторной диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, когда параметрическая антенна секторного обзора содержит отдельные высоконаправленные преобразователи накачки с плоской апертурой.

    Ключевые слова: акустическая антенна, характеристика направленности, сектор

    01.04.06 - Акустика

  • Мониторинг ледовой обстановки с использованием приборов на основе нелинейной акустики

    Разработка приборов для акустического мониторинга ледовой обстановки требует рассмотрения всех возможных реальных океанологических ситуаций, в которых они будут функционировать. В статье рассматриваются результаты разработки системы для панорамного мониторинга ледовой обстановки в параметрическом режиме работы гидроакустических средств. Проведен анализ формирования и распространения зондирующих сигналов в акустическом канале параметрического измерителя толщины льда, сформулирован принцип измерения толщины по отражению (рассеянию) акустических сигналов от локально плоскослоистой системы с размытыми границами. Проведено математическое моделирование акустической мощности канала измерителя толщины льда и «окон прозрачности» на основе расчёта критических углов падения и преломления. Делается вывод о целесообразности использования в качестве информативных сигналов сдвиговых волн.

    Ключевые слова: лед, мониторинг, акустическая антенна, критический угол, окно прозрачности

    01.04.06 - Акустика

  • Исследование параметров двумерной модели пьезоэлектрического стержня

    В статье рассматривается влияние геометрических размеров пьезокерамического стержня на основные параметры пьезоэлектрических конструкций. Исследуются такие параметры, как частоты резонанса и антирезонанса, а также электромеханический коэффициент связи. Получены оптимальные соотношения длины и ширины стержня. В заключение освещены идеи использования данного типа пьезоэлектрических преобразователей в гидроакустических антеннах.

    Ключевые слова: гидроакустическая антенна, ANSYS, пьезоэлектрический преобразователь, стержень, амплитудно–частотная характеристика, коэффициент электромеханической связи, моделирование, нормальная мода

    01.04.06 - Акустика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

  • Программно-аппаратный комплекс для исследовательских целей в области пьезоэлектрического приборостроения

    В статье рассматривается программно-аппаратный комплекс, созданный на основе распространенных аппаратных элементов и программных продуктов. Используется среда программирования LabVIEW. Представлены результаты экспериментальных исследований проведенных с помощью разработанного комплекса.

    Ключевые слова: программно-аппаратный комплекс, LabVIEW, пьезокерамический элемент, частотная характеристика проводимости

    01.04.06 - Акустика

  • Конечно-элементное моделирование пьезоэлектрического устройства накопления энергии цилиндрической конструкции

    В работе рассматривается моделирование пьезоэлектрического генератора (ПЭГ), который является элементом устройства накопления энергии. ПЭГ представляет собой цилиндрическую форму с прикрепленной к нему инерционной массой. Корпус устройства совершает вертикальные гармонические колебания с заданной амплитудой и частотой. С помощью разработанных моделей, прямыми расчетами в конечно-элементных (КЭ) пакетах ANSYS и ACELAN, исследуются зависимости собственных частот и выходного напряжения от геометрических размеров, сочетания материалов. Численно исследованы два случая колебания на резонансной частоте и колебания в низкочастотной области на частоте значительно меньшей частоты первого резонанса. Кроме того, в этой работе исследуется упрощенные модели учета инерционной массы.

    Ключевые слова:

    01.04.06 - Акустика

  • Уменьшение погрешности определения добротности пьезорезонаторов по дискретным значениям частотной характеристики

    Для уменьшение погрешности определения добротности по дискретным значениям частотной характеристики активной составляющей проводимости пьезорезонаторов предложено выполнять аппроксимацию прямой линией значений характеристики в области двух соседних точек, ближайшим к уровню 0,5 от максимального значения. Представлены результаты компьютерного моделирования и экспериментальных исследований

    Ключевые слова: пьезорезонатор, добротность, частотная характеристика проводимости, измерения в дискретных точках

    01.04.06 - Акустика

  • Диагностика вибраций узлов транспортных средств методом сфокусированного оптического изображения.

    Рассмотрены вопросы вибродиагностики узлов транспортных средств методом ана-лиза распределения освещенности на границах сфокусированного изображения. Показана возможность определения параметров вибрации методом непрерывного вейвлет преобра-зования профиля размытия границ изображения. Рассмотрены вопросы чувствительности определения амплитуды вибрации путем непрерывного вейвлет преобразования распреде-ления освещенности на границе теневого изображения. Теоретические и эксперименталь-но показано, что оптическая регистрация изображения позволяет регистрировать ампли-туду вибрации с чувствительностью 0.1 – 0.15 пикселей матричного фотоприемника. Чув-ствительность метода сфокусированного изображения по амплитуде может достигать ве-личины 0.02 мкм, что соответствует чувствительности, достигаемой методами голографи-ческой интерферометрии.

    Ключевые слова: автотранспортное средство, диагностики узлов транспортных средств, вибродиагностика, вибрация, непрерывное вейвлет преобразование (НВП)

    01.04.06 - Акустика

  • Конечноэлементный анализ применимости прикладных теорий расчета пьезоэлектрического устройства накопления энергии стековой конфигурации

    В работе рассматривается основной элемент устройства накопления энергии представляющий собой пьезоэлектрический генератор (ПЭГ) цилиндрической формы с прикрепленной к нему инерционной массой. Осуществлено конечноэлементное моделирование работы устройства при активной нагрузке во внешней электрической цепи. Основная цель работы провести сравнение выходного потенциала и частотных характеристик такого устройства с известными в литературе моделями систем со сосредоточенными параметрами. На основе этих моделей можно получить аналитические зависимости параметров ПЭГ с его геометрическими характеристиками и механическими свойствами используемых материалов. Однако вопрос об области применимости этих формул остается открытым. В работе на основе численного анализа конечноэлементных моделей ПЭГ в пакете ANSYS получено сравнение с аналитическими формулами, указаны значения некоторых параметров упрощенных моделей и установлены границы их применимости.

    Ключевые слова: накопление энергии, ПЭГ, пьезокерамика, эффективная масса, резонансная частота, МКЭ.

    01.04.06 - Акустика

  • Акустический способ контроля электрохимических процессов

    Проведены исследования термопрочности стеклоуглерода — одного из наиболее перспективных углеродных материалов, применяющихся при производстве люминофоров и полупроводниковых материалов, оптических монокристаллов и т.д. Целью данной работы являлось изучение поведения стеклоуглерода в ходе термоциклических испытаний. В качестве метода диагностики зарождения и развития микротрещин был использован прием сигналов акустической эмиссии. Показано, что при нагревании в образцах стеклоуглерода наблюдается интенсивное движение дислокаций при термоциклическом воздействии, отражаемое в сигналах акустической эмиссии. Установлено, что суммарное количество импульсов акустической эмиссии при нагревании выше, чем при охлаждении образца, что свидетельствует о накоплении повреждений в структуре при термоциклической обработке стеклоуглеродных образцов. Также установлено, что кривые накопления дефектов, отражаемые импульсами акустической эмиссии, различаются на стадии нагрева и охлаждения. Предложено использовать кривую суммарного счета импульсов акустической эмиссии в качестве возможного предвестника разрушения при нагревании стеклоуглеродного изделия.

    Ключевые слова: акустическая эмиссия, электроосаждение, активность АЭ, дистанционный контроль

    01.04.06 - Акустика