З використанням спектру частот зондуючого поля, розроблено методи розв'язування нового класу задач динамічної теорії пружності - обернених граничних задач розсіяння пружних хвиль локальними об'єктами. Запропоновано методики розв'язування нового класу задач динамічної теорії пружності - обернених граничних задач розсіяння пружних хвиль локальними об'єктами. Наведено методики дистанційного визначення розмірів плоских тріщин, розмірів та фізико-механічних параметрів тонкостінних тунельних плоских включень, геометричних параметрів об'ємних замкнених перешкод, що знаходяться в ізотропних середовищах, за допомогою розсіяних полів ультразвукових хвиль.

С использованием спектра частот зондирующего поля, разработаны методы решения нового класса задач динамической теории упругости - обратных граничных задач рассеивания упругих волн локальными объектами. Предложены методики дистанционного определения размеров плоских трещин, размеров и физико-механических параметров тонкостенных туннельных плоских включений, геометрических параметров объемных замкнутых препятствий, которые находятся в изотропных средах, с помощью рассеянных полей ультразвуковых волн.

Проаналізовано флуктуаційний і дифузійний механізми поглинання ультразвуку в бінарних розчинах лінійних та циклічних алканів. Показано, що у взаємних розчинах лінійних алканів флуктуаційним внеском можна знехтувати. Розвинуті флуктуації концентрації в розчинах циклічний алкан + лінійний алкан зумовлюють значний внесок флуктуаційного механізму. Показано, що у досліджених розчинах лінійних і циклічних алканів дифузійний внесок у коефіцієнт поглинання ультразвуку можна не брати до уваги.

Досліджено теоретично вплив квантуючого магнітного поля на електронне поглинання найнижчої ширинної моди гіперзвуку в прямокутному квантовому дроті. Визначено енергетичний спектр та хвильові функції електронів прямокутного дроту за наявності поздовжнього сильного магнітного поля. Одержано залежності електронного поглинання гіперзвуку в дроті від магнітного поля і розмірів дроту. Числові результати наведено для випадку дроту GaAs.

Вивчено вплив попередньої деформації в інтервалі 0,23 - 1,5 % на дислокаційну компоненту поглинання ультразвуку в кристалах KBr за кімнатної температури. Досліджено залежність коефіцієнта демпфірування дислокацій від густини дислокацій у зазначеному інтервалі деформацій для заданих температур. Показано незалежність константи демпфірування від густини дислокацій. Одержані результати обговорено в рамках сучасних дислокаційних теорій.

Рішення параболічного рівняння дифракції для ультразвукових пучків хвиль, що випромінюються перетворювачами з аподизованою апертурою, використані для оцінки доплерівських спектрів і винайдення їх ширини під час зондування біологічних середовищ нефокусованими, фокусованими та імпульсними хвилями. Показано, що за імпульсного випромінювання ширина спектра від лінії току неінваріантна по відношенню до глибини зондування і залежить від взаємного розташування вимірювального об'єму 1 реального фокуса. Доведено залежність модальної доплерівської частоти від розташування лінії току у вимірювальному об'ємі. Винайдені спектри доплерівських сигналів для аксіально-симетричних потоків з різним профілем швидкості. Теорія, що узагальнена на випадок просторово неоднорідного руху, дає можливість оптимізації методів ультразвукової доплерівської ехоскопії.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г562.171 + В328.253

Рубрики:

Поглинання, розсіяння, дифракція < Ультразвук >

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано розроблення компонента системи контролю з розподіленими параметрами, що надасть змогу використовувати тип ультразвукових хвиль, які поширюються вздовж стінки труби та називаються спрямованими. Особливістю таких хвиль є її здатність не загасати на значних відстанях у порівнянні з об'ємними ультразвуковими хвилями. Математичний опис поширення ультразвукових хвиль спрощено описано, як поширення в пластині з відомою висотою. Коливання елементарного об'єму пружного середовища описано рівнянням Ейлера та закону Гука і представлено як систему двох диференційних рівнянь, що описує поздовжні та поперечні коливання елементарного об'єму. Геометрична побудова моделі створюється в окремому компоненті, що має можливості параметрично описувати фігур і робити об'єднання шляхом застосування логічних методів, наприклад об'єднання, віднімання тощо. Для розв'язку моделі задаються нульові початкові умови, таблично заданий генеруючий сигнал, що інтерполюється та граничні умови по краях пластини як абсорбуючий шар. Абсорбуючий шар моделюється шляхом додавання значного масштабування системи. Також поняття абсорбуючого шару включає механізм фільтрування частот, щоб відфільтровує високочастотну складову коливань. Проведено обчислення побудованої моделі методом скінченних елементів для двох випадків: без неоднорідностей та з однією неоднорідністю. Порівняння отриманих результатів показано графічно. Виявлено можливість обчислювати відбитий від неоднорідності сигнал, та аналізувати етапи створення та поширення різних типів хвиль в пружному середовищі.

Мета роботи - дослідження є аналізом методів оцінки параметрів процесу зворотного розсіювання ультразвукових хвиль, які розповсюджуються у випадково-неоднорідному середовищі, для визначення можливості їх використання в процедурі ідентифікації мінеральних різновидів залізної руди. Використані методи аналізу вітчизняного та зарубіжного досвіду, а також методи математичної статистики і теорії ймовірності для формування оцінки результатів дослідження. Наукова новизна полягає в обгрунтуванні використання параметрів зворотного розсіювання ультразвукових хвиль при їх розповсюдженні у досліджуваному середовищі для формування ідентифікаційних характеристик зразків залізної руди в процесі її видобутку і переробки. Практичне значення полягає в тому, що використання запропонованого підходу дозволяє оперативно отримати характеристичну інформацію про структурні ознаки мінеральних різновидів залізної руди. Як коефіцієнт загасання та швидкість поширення, коефіцієнт зворотного розсіювання є фундаментальною властивістю ультразвуку, що використовується для характеристики багатьох процесів. На жаль, в даний час існує набагато менше апробованих методів вимірювання зворотного ультразвукового розсіювання, ніж для двох інших параметрів. Вимірювання частотної залежності зворотного розсіювання більш послідовні, ніж вимірювання абсолютної величини. Коли розсіювачі малі порівняно з довжиною хвилі ультразвуку, експериментальні дані про частотно-залежний коефіцієнт зворотного розсіювання, зазвичай узгоджуються з очікуваною поведінкою релеєвського розсіювання (пропорційно до частоти в четвертому ступені). Однак існує велика потреба у стандартизації методів вимірювання цього параметра. Метод статистики огинаючої моделює амплітуду огинаючої прийнятих сигналів за допомогою статистичного розподілу. Метод частотної спектроскопії заснований на аналізі частотного складу сигналів, що змінюється в залежності від розміру та форми поглинаючих структур. Метод кепстрального аналізу використовує частотний склад сигналів з метою оцінки відстані між поглиначами. У поєднанні ці методи можуть використовуватися для оцінки варіацій концентрації та розміру неоднорідностей у досліджуваному середовищі. Існуючі моделі розсіювання ультразвуку дозволяють з інформації, що міститься в спектральній характеристиці розсіяного сигналу, одержати числові параметри, що описують кількість розсіювачів та їх просторовий розподіл, тобто охарактеризувати структурні та текстурні особливості досліджуваних зразків. Таким чином, обгрунтування можливості використання параметрів зворотного ультразвукового розсіювання для формування ідентифікаційних характеристик зразків залізної руди в процесі її видобутку та переробки є важливою науково-практичною проблемою, оскільки її вирішення дозволить покращити результати оперативної ідентифікації принаймні основних мінералого-технологічних різновидів залізної руди певного родовища.