Статья

Название статьи К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ ТОНКОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ НА ПАРАМЕТРЫ ПОЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ
Автор Н. П. Заграй, Н. Н. Чернов, А. С. Жардецкая
Рубрика РАЗДЕЛ I. ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ОКЕАНА
Месяц, год 08, 2017
Индекс УДК 222.22
DOI 10.23683/2311-3103-2017-8-16-26
Аннотация Однородные по свойствам слои в жидких средах с толщинами от единиц миллиметров до десятков метров, разделенные друг от друга различными граничными прослойками с резкими изменениями термодинамических характеристик образуют область распространения и нелинейного взаимодействия волн акустической параметрической антенны. Тонкая структура ступенчатого характера наблюдается до самых больших глубин, однако вели-чины амплитуд этих неоднородностей убывают с глубиной пропорционально уменьшению градиентов сглаженных профилей. Таким образом для акустической параметрической антенны, для которой среда распространения и нелинейного взаимодействия является частью этой антенны помимо активного преобразователя накачки первичного поля, тонкая структура океана непосредственно будет влиять на формирование в пространстве ее поля. В случае тонкой горизонтальной структуры среды, в которой происходит распространение и нелинейное взаимодействие акустических волн, область такого взаимодействия может быть представлена совокупностью горизонтальных слоев, в каждом из которых физические и акустические параметры: линейные и нелинейные - постоянны. Существенными при этом могут оказаться граничные условия на переходах из одного слоя в другой. Если контактирующие среды являются жидкостями, то касательные напряжения на границах можно считать практически отсутствующими, что является упрощающим элементом решения задачи. Для структуры слоев твердотельных сред граничные условия обуславливают необходимость учета возможной граничной нелинейности. Теоретически рассмотрены случаи, когда область нелинейного взаимодействия есть совокупность горизонтальных слоев, с точностью до величин второго порядка малости, а так же определен вклад в общее поле акустической параметрической антенны результатов деятельности вторичных точечных источников в каждом из слоев. Исследован характер и степень влияния тонкой структуры на параметры акустической параметрической антенны. Полученные результаты и выводы исследований позволяют выявить основные практические приложения как для целей мониторинга, так и для контроля свойств дискретных слоистых сред.

Скачать в PDF

Ключевые слова Распространение звука; нелинейное взаимодействие; слоистые структуры; экологический мониторинг.
Библиографический список 1. Вареникова А.Ю., Лагута М.В. Мониторинг состояния прибрежных зон океана методом нелинейной акустической томографии // Международная научная конференция «Современные технологии и развитие политехнического образования»: Сб. трудов. 19-23 сентября 2016, г. Владивосток. – C. 743-746.
2. Лагута М.В. К вопросу решения обратной задачи акустической томографии // V Всероссийская молодежная школа-семинар «Инновации и перспективы медицинских информационных систем ИПМИС-2016»: Сб. трудов. 19-22 декабря 2016, г. Таганрог. – C. 65-68.
3. Лагута М.В., Вареникова А.Ю., Чернов Н.Н. Измерение нелинейного параметра методом конечных амплитуд // V Всероссийская молодежная школа-семинар «Инновации и перспективы медицинских информационных систем ИПМИС-2016», 19-22 декабря 2016, г. Таганрог. – C. 80-84.
4. Вареникова А.Ю., Чернов Н.Н. Визуализация внутренних структур биообъектов на основе 2-й гармоники ультразвуковых волн // Научно-практическая конференция «Нелинейная акустика-50»: Сб. трудов. – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2015. – С. 166-170.
5. Заграй Н.П. Нелинейные взаимодействия в слоистых и неоднородных средах: монография. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. – 433 с.
6. Вареникова А.Ю., Чернов Н.Н. Визуализация внутренних структур биообъектов на основе нелинейного взаимодействия ультразвуковых волн со средой // Научно-практическая конференция «Нелинейная акустика-50»: Сб. трудов. – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2015. – С. 252.
7. Акименко О.Б., Жардецкая А.С., Чернов Н.Н. К вопросу о визуализации внутренних органов человека на основе нелинейности биотканей // Сб. трудов V Всероссийской молодежной школы-семинара «Инновации и перспективы медицинских информационных систем» ИПМИС-2016. – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2016. – С. 8-12.
8. Заграй Н.П., Зарембо Л.К., Сердобольская О.Ю. Исследование акустических нелинейных свойств собственного сегнетоэластика КН3(SеО3)2 // Кристаллография. – 1980.
– Т. 25, вып. 4. – C. 787-794.
9. Заграй Н.П. Акустические колебания и волны в примерах и задачах: учеб. пособие. Минвуз РСФСР, Таганрогский радиотехнический ин-т, 1987. – 75 с.
10. Zagray N., Alippi A., Scarano G. Directivity Pattern of Parametrically Generated Acoustic Wave ITALI // Il Nuovo Cimento. – 1987. – Vol. 9D, No. 5. – P. 489-496.
11. Заграй Н.П., Аббасов И.Б. Рассеяние взаимодействующих плоских акустических волн на сфере // Акустический журнал. – 1994. – T. 40, № 4. – C. 535-541.
12. Zagray N.P. The Secondery Field of Sum-Frequency Wave in the Scattering of Plane Waves // from a Sphere Acoustical Physics. – 1998. – Vol. 44, No. 1. – P. 97-99.
13. Захаревич В.Г., Заграй Н.П., Обуховец В.А., Попов В.П. Болонская декларация и задачи ТРТУ по ее реализации. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2004. – 65 с.
14. Zagray N. P., Аbbаsоv I.B. Sphere scattering of nonlinearly interacting acoustic waves // Fluid Dynamics. – 1995. – Vol. 30, No. 2. – P. 158-165.
15. Zagray N.P. The Diagnositty of the Medium Structure by Nonlinear Parameter as the Ratio of Wave Acceleration to the Particle Acceleration // 1995 International Simposium on the Nonlinear Theory and its Appliations, NOLTA’95, December 1995, Las Vegas, Nevаda,USA.
16. Заграй Н.П. Нелинейные взаимодействия в слоистых и неоднородных средах: монография. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. – 433 с.
17. Заграй Н.П. Нелинейные акустические параметры и динамика нелинейных процессов: учеб. пособие. Минобразования РФ, Таганрогский государственный радиотехнический университет. – Таганрог, ТРТУ, 2002, – 63 с.
18. Zagray N.P. Variation of the acoustic directivity pattern due to inhomogeneous objects in the region of nonlinear interaction 147th Meeting Acoustical Society of America // The Journal of the Acoustical Society of America (JASA). – May 2004. – Vol. 115, No. 5. Part. 2, 4pUW13.
– P. 2493.
19. Zagrai N.P., Abbasov I.B. The Secondery Field of Sum-Frequency Wave in the Scattering of Plane Waves from a Sphere // Acoustical Physics. – 1998. – Vol. 44, No. 1. – P. 97-99.
20. Заграй Н.П., Аббасов И.Б. Исследование вторичного поля волны суммарной частоты при рассеянии нелинейно-взаимодействующих плоских волн на сфере // Акустический журнал. – 1998. – Т. 44, № 1. – С. 116-118.
21. Заграй Н.П. О выделении нелинейных добавок третьего приближения // Материалы научной конференции “Сессия Научного Совета РАН по акустике и ХХV сессия РАО”, 17- 20 сентября 2012 г. Ч. 2. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2012. – С. 13-21.
22. Георги М.Ю., Заграй Н.П. Моделирование и численное исследование системы горизонтальных плоскопараллельных слоев в области нелинейного взаимодействия акустической параметрической антенны. – Таганрог: ТРТУ.

Comments are closed.