×

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

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

Контактная информация

+7-863-218-40-00 доб.200-80
ivdon@ivdon.ru

  • Энергетические характеристики распространения звуковых волн в неоднородном морском волноводе

    • Аннотация
    • pdf

    Для модели морского акустического волновода с твердым ступенчатым дном и меняющимся с глубиной профилем скорости звука строится аналитическое представление потенциала скорости точечного источника звука. Неоднородность дна в форме цилиндрического выступа моделируется на основе метода частичных областей. Для построения потенциала скорости звука в каждой частичной области используется представление поля в виде суммы нормальных мод. Сшивка решений на границе частичных областей приводит к бесконечной системе линейных уравнений относительно коэффициентов при нормальных модах. В работе получены формулы, описывающие энергетические характеристики распространения каждой из нормальных мод по трассе волновода. Приводятся примеры численного моделирования. Дается анализ коэффициентов возбуждения нормальных мод для параметров волновода, характерных для черноморского региона.

    Ключевые слова: волновод, нормальные моды, неоднородность дна, коэффициент возбуждения, частичные области, бесконечная система линейных уравнений, асимптотика

    01.04.06 - Акустика

  • Оптимизация пьезоэлектрического преобразователя изгибного типа

    • Аннотация
    • pdf

    В настоящей статье представлены результаты исследования параметров пьезоэлектрического гибкого преобразовтеля балочного типа. Анализ проводился методом конечных элементов с использованием пакета программ ANSYS Multiphysics. Показано, что для анализируемого преобразователя существуют оптимальные соотношения параметров его конструктивных элементов, для которых изгибный преобразователь является наиболее эффективным

    Ключевые слова: изгибный пьезоэлектрический преобразователь, пьезоэлемент, упругая пластина, частота резонанса, коэффициент преобразования, коэффициент электромеханической связи

    01.04.06 - Акустика

  • Направления в исследовании оптоакустического эффекта для медицинской диагностики (обзор)

    • Аннотация
    • pdf

    Оптоакустический эффект применяемый для визуализации может обеспечить улучшенное пространственное разрешение и температурную чувствительность по сравнению с другими методами неинвазивной цитометрии, термометрии, используемой во время термической терапии для безопасного и эффективного диагностирования. Однако точность описанных оптоакустических методов снижается из-за биологической изменчивости и неоднородного состава тканей. Оптоакустический спектральный анализ используется для оценки морфологических изменений эритроцитов (например, размер / форма).

    Ключевые слова: оптоакустика, оптоакустический сигнал, биожидкость, кислородонасыщение, гемоглобин, эритроцит

    01.04.05 - Оптика , 01.04.06 - Акустика

  • Транзисторный усилитель мощности СВЧ

    • Аннотация
    • pdf

    Проведено экспериментальное исследование усилителя мощности в диапазоне частот 0,1-1 ГГц. Получены амплитудная и амплитудно-частотная характеристики усилителя. Снята зависимость уровня второй гармоники полезного сигнала от входной мощности. Показано, что в диапазоне рабочих частот коэффициент усиления составляет не менее 25 дБ, а верхняя граница линейности амплитудной характеристики по выходу не менее 1 мВт.

    Ключевые слова: Транзисторный усилитель, сверхвысокие частоты, амплитудная характеристика, амплитудно-частотная характеристика, верхняя граница линейности амплитудной характеристики, вторая гармоника

    01.04.06 - Акустика

  • Параметрические широкополосные системы мониторинга и связи в гидроакустике

    • Аннотация
    • pdf

    Рассмотрены гидроакустические параметрические системы мониторинга и связи. Приведено краткое описание разработанных на кафедре элктрогидроакустической и медицинской техники Института нанотехнологий, электроники и приборостроения Южного федерального университета (ЭГАиМТ ИНЭП ЮФУ) наиболее перспективных гидроакустических систем с параметрическими излучающими антеннами. Представлен внешний вид и диаграммы направленности (ДН) различных вариантов исполнения преобразователей накачки переметрических антенн малогабаритных профилографов. Приведена конструкция составного преобразователя накачки и ДН параметрического сейсмопрофилографа. Приведено описание параметрического гидролокатора бокового обзора и гидролокатора траверзного обзора. Кроме того рассмотрены параметрические системы гидроакустической связи и мониторинга моря на протяженных трассах.

    Ключевые слова: гидроакустическая параметрическая система, параметрическая антенна, система передачи данных, широкополосная антенна, мониторинг акватории, параметрический профилограф. параметрическая система навигации, траверзный обзор

    01.04.06 - Акустика , 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства радионавигации, радиолокации и телевидения

  • Гидроакустическая система со сложными сигналами для связи и позиционирования подводных аппаратов

    • Аннотация
    • pdf

    Рассмотрен метод локального позиционирования подводных аппаратов гидроакустической системой с линейно-частотно-модулированными зондирующими сигналами. Метод основан на измерении дальности до объекта и вычислении углов прихода эхо-сигналов на две или более разнесенные антенны. Для увеличения энергетики и помехозащищенности применены сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Экспериментально показана возможность практического использования данного метода для высокоточного измерения пространственного положения подводного буксируемого или автономного аппарата относительно надводного судна и, соответственно, возможность географической привязки получаемых подводным аппаратом акустических изображений и профилограмм морского дна. В работе также предложено для связи между автономными необитаемыми подводными аппаратами (АНПА) движущимися «в стае» использование траверзных узконаправленных широкополосных параметрических систем. Описаны основные технические характеристики системы и приведены экспериментально измеренные диаграммы направленности антенны на средней частоте накачки и на разностных частотах. Представлены особенности распространения сигналов в мелком море.

    Ключевые слова: гидроакустические системы, интерферометрический гидролокатор бокового обзора, системы локального позиционирования, параметрическая антенна, система передачи данных, широкополосная антенна

    01.04.06 - Акустика

  • Излучающая антенная решетка профилографа

    • Аннотация
    • pdf

    В работе рассматриваются вопросы теоретического обоснования направленных свойств антенных решеток параметрического профилографа, предназначенного для установки на подводном необитаемом аппарате. Особенностью таких систем являются конструктивные ограничения габаритных размеров носителя, которые не позволяют реализовать антенную систему на принципах линейной гидроакустики в режиме излучения. Для решения этой задачи было выполнено моделирование направленных свойств антенных решеток преобразователя накачки параметрического профилографа. Рассчитанные для центральной частоты накачки характеристики направленности в диаметральной и траверзной плоскостях позволяют учитывать расширение направленности излучающей антенны при компенсации на заданные углы. Полученные значения оценки изменения характеристики направленности по уровню 0,7 позволяют обеспечить необходимый коэффициент осевой концентрации излучающей антенны профилографа для каждой из рабочих частот.

    Ключевые слова: параметрический профилограф, обзор дна, антенна накачки, характеристика направленности, сканирование, уровень боковых лепестков

    01.04.06 - Акустика

  • Оптимизация характеристик приемной антенны профилографа

    • Аннотация
    • pdf

    В работе рассматриваются вопросы оптимизации характеристик и обоснования направленных свойств приемной антенны параметрического профилографа. Особенностью таких систем является их исполнение в виде отдельного приемного канала, обеспечивающего высокую чувствительность, возможность согласования с приемно-усилительным трактом и наилучшее отношение сигнал-шум. Кроме того, приемная антенна должна обеспечить для заданных габаритных ограничений необходимое угловое разрешение во всем секторе обзора. При решении этих задач было выполнено моделирование направленных свойств антенных приемной антенны. Рассмотрены вопросы оптимизации компоновки антенной системы и применения в качестве элементов приемной антенны цилиндров на поперечном пьезоэффекте. Рассмотрен вопрос устранения влияния толщины заливки приемной антенны на коэффициент прозрачности, что позволяет обеспечить необходимую чувствительность приемной антенны.

    Ключевые слова: Кириченко И.А.

    01.04.06 - Акустика

  • Пористые пьезокомпозиционные материалы на основе пьезокерамики ПКП-12.

    Изготовлены пьезокерамические каркасы из материала ПКП-12 пористостью до 50%. Исследовано влияние общей, открытой и закрытой пористости на свойства пористых пьезоэлементов на данного пьезоматериала. Проведены гидростатические испытания пористых пьезоэлементов с целью определения давления, при котором происходят необратимые изменения.

    Ключевые слова: пористая пьезокерамика, пьезоматериалы, сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, ПКП-12, ЦТС, гидроакустика, гидрофон, композиционные материалы, пьезокомпозиты

    01.04.06 - Акустика , 01.04.10 - Физика полупроводников

  • 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 ОТОЗВАНА/RETRACTED 25/07/2019 г.

    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