Розглянуто задачу про випромінювання звуку скінченними гратками з відкритих п'єзокерамічних кілець за умови, що заданими є не коливальні швидкості на стінках кілець, а вхідні електричні напруження. Запропоновано строгий метод розв'язання даної задачі, який враховує локальні особливості звукового поля поблизу кінців кілець. Для широкого діапазону зміни частоти та кроку гратки проаналізовано акустичні взаємодії кілець у процесі їх роботи в багатоелементних гратках. Досліджено гратки двох типів: з пульсуючих та осцилюючих кілець.

На базі розробленого алгоритму розв'язання задачі про розповсюдження звукових хвиль у бронхіальному дереві з використанням числового методу досліджено акустичні властивості бронхіального дерева людини. Показано, що уявна частина вхідного імпедансу бронхіального дерева характеризується резонансами й антирезонансами, що чергуються. У цьому випадку на частотах антирезонансів спостережено значні "піки" дійсної частини імпедансу, а на частотах резонансів - "провали". Проведено порівняння розрахованих та експериментальних значень вхідного імпедансу, встановлено їх задовільне узгодження. Вивчено розподіл потоків звукової енергії в бронхіальному дереві. З'ясовано, що в процесі розповсюдження звуку енергія досить швидко згасає за рахунок втрат у в'язкопружних стінках повітроносних шляхів і випромінювання стінками енергії в навколишні біологічні тканини. Встановлено суттєву залежність фазової швидкості звуку в бронхіальному дереві від частоти та вибору частини бронхіального дерева, де ця швидкість оцінюється. Показано, що ця швидкість може бути значно вищою та значно нижчою за швидкість звуку у вільному повітряному середовищі. Оцінено можливу затримку звукового сигналу під час його проходження від початку трахеї до поверхні грудної клітки.

Висунуто гіпотезу про один з можливих механізмів виникнення сухих хрипів (тональних звукових сигналів) у бронхіальному дереві людини за його патологій. Припущено, що в'язке мокротиння, яке виділяється в уражених повітроносних шляхах, може утворювати аеродинамічні структури типу сопло - струмінь - перешкода. Під час дихання роль сопла відіграє стеноз, який формує швидкісний струмінь. Роль перешкоди можуть відігравати інший стеноз, розгалуження повітроносних шляхів і деякі мокротинні утворення. Для перевірки висунутої гіпотези використано експериментальну установку в складі фізичної моделі повітроносного шляху, а також апаратуру для реєстрації та обробки звукових сигналів і оцінки швидкості потоку повітря. В результаті експериментів установлено, що наявність у повітроносних шляхах указаних аеродинамічних структур може забезпечувати ефективне перетворення енергії потоку в енергію звукових коливань, спектри яких багато в чому подібні до спектрів сухих хрипів. Установлено ряд закономірностей, характерних для розглянутих аеродинамічних структур. Оцінено порогові значення швидкостей потоку, за яких починають виникати тональні звукові коливання. Показано, що зі збільшенням відносної відстані між стенозом, який формує струмінь, і перешкодою порогові числа Рейнольдса та порогові частоти тональних сигналів мають тенденцію до зменшення, а порогові числа Струхаля - до збільшення.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е70*693.215 + Е70*733.225в605

Рубрики:

Біологія людини

Шифр НБУВ: Ж16099 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано геометричні та фізичні характеристики хрящів трахеї та головних бронхів людини, сформульовано їхні механічні моделі у вигляді кругових стиржнів постійного поперечного перерізу з вільними кінцями. На основі теорії згинальних коливань кругових стиржнів розроблено розрахункову схему для оцінок власних частот і форм коливань хрящів. Оцінено кілька перших власних частот і форм коливань хрящів. Зокрема, встановлено, що значення перших власних частот хрящів трахеї та бронхів становлять 60,7 і 168,7 Гц відповідно, а їх перші власні форми коливань мають по три протифазні ділянки і по дві вузлові точки.

Рассмотрена гидроакустическая труба, предназначенная для измерений коэффициента отражения звука от различных материалов и конструкций с помощью метода двух гидрофонов. Установлено, что в таких устройствах могут возникать специфические, раннее не изученные вибрационные помехи, существенно влияющие на точность измерений. Показано, что причиной их появления служит механическая связь источника звуковых волн со стенками трубы через элементы ее конструкции. На основе предложенной расчетной схемы проведены численные оценки относительного уровня помех и коэффициента отражения звука от тонкого слоя воздуха. Показано, что на отдельных частотах определение коэффициента отражения может оказаться практически невозможным. Предложены два способа снижения уровня помех. Один из них заключается в рациональном выборе конструктивных элементов трубы, а второй основан на специальной обработке сигналов, поступающих с вибродатчиков и гидрофонов, размещенных в трубе.

На основе использования теории изгибных колебаний круговых стержней разработана расчетная схема для количественной оценки вынужденных колебаний трахеального и бронхиального хрящей при воздействии на них радиальной нагрузки. Установлено, что вынужденные колебания хрящей имеют сложный характер, обусловленный, главным образом, тремя первыми модами. Полученные результаты позволяют утверждать, что при возникновении звука внутри трахеи и бронхов их стенки будут совершать не пульсирующие (как предполагалось ранее), а достаточно сложные колебания.

Індекс рубрикатора НБУВ: В323.4,022

Рубрики:

Випромінення і прийом звуку. Випромінювачі і приймачі звуку ( звукові антени)

Шифр НБУВ: ДС48142 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В323.4,022

Рубрики:

Випромінення і прийом звуку. Випромінювачі і приймачі звуку ( звукові антени)

Шифр НБУВ: ДС48142 Пошук видання у каталогах НБУВ