Казаков В.И., Антонян А.Г., Маликов А.А., Шакин О.В., Кулак Г.В. «Акустооптическое пространственное управление квазибездифракционными кольцевыми пучками» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 937-941 (2026)

Представлены результаты экспериментального исследования процесса формирования и оценки эффективности акустооптического пространственного сканирования квазибездифракционных кольцевых пучков в кристалле парателлурита. Кольцевой пучок формировался от излучения лазера с длиной волны 628 нм с помощью расширителя пучка и тандема аксиконов. Пространственное сканирование осуществлялось экспериментальным образцом акустооптического дефлектора на основе кристалла парателлурита при перестройке частоты управляющего сигнала в диапазоне 65–95 МГц. В ходе эксперимента регистрировались интенсивность и профили падающих и дифрагированных пучков на различном расстоянии. Экспериментально показана возможность пространственного сканирования пучка с высокой эффективностью в широком диапазоне управляющих частот. Исследованы оптические схемы формирования и эволюция пространственного распределения кольцевого пучка в процессе распространения на расстояниях 1–100 м. Показан энергетический выигрыш использования кольцевых пучков (в части увеличения плотности энергии) по сравнению с гауссовыми пучками при распространении на большие расстояния. Ключевые слова: бесселев пучок, акустооптика, дифракция, пространственное сканирование, оптическая связь

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Терентьев С.А. «Реализация ультразвукового распыления» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1143-1149 (2026)

Ультразвуковое распыление обладает уникальными преимуществами, такими как высокая однородность распыления, высокая степень использования материала и высокие экономические показатели. Однако, на сегодняшний день производительность ультразвукового распыления весьма низка. Для решения этой проблемы проведены комплексные исследования полного жизненного цикла искусственно формируемых аэрозолей, которые позволяют развить физические представления, выявить новые закономерности распространения и взаимодействия аэрозольного облака с поверхностями и взвешенными частицами и разработать принципы построения аппаратурного оформления, обеспечивающего эффективное решение задач дезинфекции, пожаротушения, гидроулавливания (осаждение) пыли и других задач. На основе полученных теоретических исследований разработаны новые виды ультразвуковых аппаратов для распыления. Для уменьшения размеров формируемых частиц предложен и реализован способ многостадийного распыления, при котором происходит многократное дробление капель жидкости в поле стоячей ультразвуковой волны. Для увеличения производительности предложен и реализован гидроакустический распылитель, в котором для интенсификации процесса диспергирования на выходе жидкости из соплового отверстия в жидкости формируется кавитация. Для исключения кавитационного загрязнения распыляемых жидкостей или распыления высокотемпературных, агрессивных сред (расплавов металлов) разработаны бесконтактные УЗ излучатели, обеспечивающие диспергирование без контакта с колеблющейся поверхностью. Ключевые слова: ультразвук, распыление, колебательная система, диспергирование.

Хмелёв В.Н, Шалунов А.В., Цыганок С.Н. «Излучатели изгибного типа для генерации ультразвуковых колебаний в газовых средах» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1152-1159 (2026)

Формирование упругих колебаний ультразвуковой (УЗ) частоты (выше 22 кГц) в газовых средах представляет значительный практический интерес, поскольку они позволяют передавать информацию на большие расстояния в диапазоне, недоступном для восприятия человеком в сложных метеоусловиях, в условиях акустических, электромагнитных и световых помех. Кроме того, они обеспечивают очистку воздуха от твердых и жидких частиц, осаждение дыма при пожарах, позволяют выполнять низкотемпературную сушку, разрушение пен, нанесение покрытий и реализовать другие технологические операции без непосредственного контакта излучателей с обрабатываемой средой. Основой современных УЗ излучателей для газовых сред сегодня являются металлические диски, совершающие изгибные колебания, поскольку их волновое сопротивление лучше согласуется с волновым сопротивлением газа. Анализ колебательных процессов на второй и последующих изгибных модах позволил выявить ограничения существующих дисков и создать конструкции, обеспечившие увеличение уровня звукового давления ступенчато-переменного титанового диска диаметром 146 мм до 153.2 дБ (914 Па). Применение передних фазовыравнивающих и тыльных отражательных рупоров позволило повысить уровень звукового давления на 6 дБ до 159.2 дБ (1824 Па). Проведенные исследования дисковых УЗ-излучателей различных размеров подтвердили эффективность дисков, диаметром 146 мм и позволили рекомендовать применение массивов таких дисков для дальнейшего развития излучающих систем. Ключевые слова: излучатели ультразвуковые, газовые среды, уровень звукового давления.

Хмелев В.Н, Шалунов А.В., Цыганок С.Н. «Ультразвуковое разрушение дыма» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1160-1167 (2026)

Для ускорения ультразвукового (УЗ) осаждения частиц дыма было предложено и реализовано воздействие УЗ колебаниями, формируемыми одновременно несколькими (не менее двух) излучателями, работающие на частоте 22±1.65 кГц. Повышение эффективности обеспечено за счет изменения расстояния и направления акустической оси каждого излучателя для формирования заданной направленности излучения, формирования полосы формирования излучения и создания зон перекрытия акустических осей при работе излучателей на различных частотах. Изменение межосевого расстояния между излучателями и изменение угла наклона акустической оси каждого из излучателей обеспечивает формирование УЗ поля с заданной конфигурацией и уровнем звукового давления. При перемещении УЗ излучателей и изменение угла наклона акустической оси формируются необходимые и достаточные для разрушения дыма колебания: – на расстоянии в 1 м в виде полусферы, в которой уровень звукового давления будет не менее 145–146 дБ; – на расстояние в 2 м в виде телесного угла (угол раскрытия 90°), в котором уровень звукового давления будет не менее 140–141 дБ. Полученные результаты исследований свидетельствуют о возможности применения разработанного оборудования для оснащения специализированных частей средствами пожаротушения. При одновременном перемещение всего массива по замкнутому помещению будет осуществляться УЗ разрушение дыма во всем помещении. Ключевые слова: разрушение дыма, коагуляция, уровень звукового давления, двухчастотное воздействие, ультразвуковые колебания, ультразвуковой излучатель

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Терентьев С.А. «Реализация ультразвукового воздействия для сушки материалов» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1168-1174 (2026)

Удаление влаги является важным этапом различных технологических процессов, особенно в химической, пищевой и биофармацевтической промышленности. Особое внимание уделяется решению проблемы ускорения сушки существенно отличающихся по структуре легкоокисляемых, термолабильных, биологически активных, горючих и взрывчатых веществ. Сегодня доказано, что процесс сушки при ультразвуковом (УЗ) воздействии является эффективным для различных продуктов, поскольку позволяет не только ускорять процесс, но обеспечивает улучшенное качество восстанавливаемых продуктов. Эффективность сушки ультразвуком обеспечивается за счет реализации кавитационных эффектов и капиллярного переноса влаги, что позволяет сохранять структуру и свойства капиллярно-пористых материалов. Однако, ускорение процесса 20–30% является недостаточным, а для коллоидных и коллоидных капиллярно-пористых материалов, к которым относится большая часть фармацевтических и биологически активных продуктов, ультразвуковая сушка на сегодняшний день практически не применяется. Проводимые в настоящее время исследования направлены на ускорение процессов удаления влаги за счет выявления и оптимизации условий и режимов УЗ воздействия, а также на максимальное сохранение качества и полезных свойств термолабильного и биологически активного материала. Представленные результаты исследований позволяют выявить оптимальные режимы реализации процессов сушки различных материалов, предложить и разработать их аппаратурное оформление для обеспечения промышленного применения и реализации всех преимуществ ультразвукового способа сушки. Ключевые слова: ультразвуковые колебания, сушка, излучатель, кавитация, ультразвуковой аппарат.

Шамаев Н.В., Преснов Д.А. «Сопоставление сейсмоакустического сигнала вертолета с вулканическим тремором» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 748 (2026)

Исследуется акустическое и сейсмическое волновое поле, формируемое вертолетом, пролетающим на малой высоте над земной поверхностью. Особое внимание уделяется анализу спектральных особенностей сигналов, а также их пространственно-временных характеристик. Рассматривается влияние параметров полета вертолета – скорости, числа лопастей несущего винта на возникающий эффект Доплера. Выполнен комплексный лабораторно-полевой эксперимент, основанный на синхронной многоканальной регистрации сигналов. Использовались линейная акустическая антенная группа и линейная сейсмическая группа, развернутые вблизи трассы пролета вертолета. Такая схема измерений позволила сопоставить акустические и сейсмические отклики, выявить корреляцию между ними и оценить особенности распространения возмущений в воздушной и твердой средах. Обсуждается физический механизм генерации сейсмического сигнала, регистрируемого в подземном помещении на геофизическом постаменте. Рассматривается роль акустико-сейсмического преобразования на границе «воздух–грунт», влияние резонансных свойств строительных конструкций и локальных неоднородностей геологической среды. Анализируется сходство сигналов, создаваемых вертолетом с вулканическим тремором, чтобы избежать неправильной интерпретации сейсмического шума. Ключевые слова: сейсмоакустика, вулканы, поверхностная волна, тремор, эффект Доплера, инфразвук, параметры полета вертолета

Шамсутдинова Е., Анисимкин В.И., Кузнецова И.Е., Колесов В.В. «Влияние температуры на акустические характеристики кислотных и щелочных электролитов» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 435 (2026)

Представлены результаты экспериментальных исследований электролитов с применением объемных акустических волн (ОАВ). Получены количественные величины коэффициентов пропускания и отражения ОАВ для кислотных и щелочных электролитов. Измерения выполнены в широком температурном диапазоне от –50 до +50°, что напрямую влияло на вязкость и упругие модули электролитов. Предложена модель для прогнозирования свойств, учитывающая вязкость и плотность. Результаты открывают перспективы применения ОАВ в акустической сенсорике для контроля работоспособности аккумуляторов. Ключевые слова: объемные акустические волны, акустические характеристики жидкости, аккумуляторные батареи

Ватульян А.О., Шамшин В.М. «Интегральные уравнения первого рода с гладкими ядрами для уравнения Гельмгольца в ограниченных односвязных областях» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 476-481 (2026)

На основе альтернативных граничных интегральных уравнений (АГИУ) 1-го рода с гладкими ядрами разработана численная схема метода граничных элементов для уравнения Гельмгольца в двумерных и трехмерных областях. Показано, что граничная формулировка приводит к некорректной задаче в смысле Адамара; для регуляризации применена обобщенная схема А.Н. Тихонова. Резонансные частоты определены с точностью 10^–3, граничные значения функций восстановлены с точностью 10^–2. Проведена верификация сопоставлением с методом конечных элементов и классическим методом ГИУ. Ключевые слова: Уравнение Гельмгольца, метод граничных элементов, интегральные уравнения первого рода, гладкие ядра, собственные частоты, сингулярные числа, регуляризация Тихонова.

Лаптев А.Ю., Шанин А.В. «Асимптотическая оценка трехмерных интегралов с особенностями в применении к дифракционному излучению вблизи гофрированного экрана» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 490 (2026)

В работе "Шанин А.В., Лаптев А.Ю. // Акуст. журн. Т. 71 № 4 С. 504-520" был разработан метод асимптотической оценки трехмерных интегралов типа Фурье, в экспоненте которых стоит произведение некоторой фазовой функции и большого параметра. Вклад в асимптотику дают такие особые точки, как точки стационарной фазы в пространстве, на сингулярности и на пересечении сингулярностей, точки тройного пересечения сингулярностей и конические точки сингулярностей. Для всех этих типов особых точек возможно построить топологические условия существования ненулевых асимптотик (условия видимости) и получить старшие члены соответствующих асимптотик. С помощью данного метода решается задача о дифракционном излучении источника, движущегося вблизи гофрированного экрана синусоидальной формы. Выявляются два типа волн, соответствующих локальным особым точкам интеграла. Первый тип связан с тем, что при движении вдоль гофрированной поверхности источник обретает собственную частоту, которая затем меняется из-за эффекта Доплера. Второй тип соответствует брэгговскому рассеянию на поверхности.

Субботкин А.О., Шанин А.В. «Физическая реализация условий идеально согласующего PML-слоя на открытом торце волновода и бездисперсионной интерференционной PML-антенны» Акустический журнал, 72, № 2, с. 175-178 (2026)

Предложена идея физической реализации условий идеально согласующего PML-слоя (Perfectly Matched Layer) на открытом торце волновода. Также в работе предлагается развитие концепции физически реализуемого PML для подавления дисперсионных искажений. Показано, что адаптация принципов PML позволяет синтезировать бездисперсионную PML-антенну.

Агафонов А.А., Шараев П.А., Изосимова М.Ю., Безусов П.К., Кокшайский А.И., Одина Н.И., Коробов А.И. «Экспериментальное исследование упругих колебаний элементов метаматериала синусоидальной формы методом лазерной виброметрии» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 659-664 (2026)

Представлены результаты экспериментов по исследованию упругих колебаний элементов метаматериала синусоидальной формы методом лазерной сканирующей виброметрии. В стержнях прямоугольного сечения, изготовленных методом 3D-печати из фотополимера и имеющих периодические углубления по синусоидальному закону, исследованы дисперсия скорости и формы мод упругих колебаний. Проведено сравнение с контрольным образцом прямоугольной формы. Ключевые слова: моды упругого стержня, лазерная виброметрия, эксперимент

Фахртдинов Р.Р., Шарафутдинов А.У. «Формирование фоторефрактивной решётки с использованием стоячих акустических волн: однопримесная модель и оценки для LiNbO₃:Fe» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 873-880 (2026)

представлено теоретическое описание методики формирования фоторефрактивной решётки (ФРР) в кристалле LiNbO₃:Fe с помощью стоячей объёмной акустической волны (сОАВ) при однородном непрерывном освещении. Данный метод открывает перспективу создания компактных, энергоэффективных и перестраиваемых фоторефрактивных фильтров для интегральной оптики. В основе описания перераспределения пространственного заряда лежит модель Кухтарева, адаптированная для учёта влияния сОАВ и подвижных ионов. Показано, что фотовозбуждённые электроны концентрируются в узлах сОАВ из-за нелинейности акустоэлектронного взаимодействия, а зависимость амплитуды модуляции показателя преломления от амплитуды сОАВ является квадратичной. В приближении малой амплитуды акустической волны вычислены квазистационарные поля пространственного заряда на стадии записи и после проявления ФРР, а также характерные времена этих процессов; расчёты сопоставлены с экспериментальными данными. Полученные теоретические оценки количественно объясняют ключевые параметры процесса (максимальную амплитуду модуляции Δn, время насыщения), однако указывают на необходимость уточнения модели для полного согласования с экспериментом. Ключевые слова: ниобат лития, стоячая акустическая волна, фоторефрактивная решетка, сегнетоэлектрики, акустоэлектронное взаимодействие.

Храмцова Е.А., Петронюк Ю.С., Антипова К.Г., Шариков Р.В., Богаченков А.Н., Малахов С.Н., Бедник Д.Ю., Дмитряков П.В., Григорьев Т.Е. «Акустические методы неинвазивного анализа объемных тканеинженерных конструкций in vitro» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1055-1060 (2026)

Расширяющееся применение в регенеративной медицине 3D матриксов со сложной топографией поверхности и объемной микроструктурой требует разработки новых методов для визуализации и анализа изменяющихся упругих свойств тканеинженерных конструкций (ТИК) в процессе их созревания. В работе метод сканирующей импульсной акустической микроскопии (СИАМ) был применён для неинвазивного исследования нетканых матриксов на основе поли(L-молочной кислоты) (ПЛЛА) и их композитов с хитозаном. С помощью данного метода определялись скорость распространения звука, интегральное затухание и спектральные характеристики образцов ТИК. Результаты акустической микроскопии были сопоставлены с данными механических испытаний на растяжение, гель-проникающей хроматографии, дифференциальной сканирующей калориметрии, сканирующей электронной микроскопии. Данные о развитии клеточной составляющей получали с помощью витального теста CCK-8. Результаты демонстрируют, что СИАМ обладает высокой чувствительностью к изменениям состава ТИК, включая наличие функционализирующих добавок, инкорпорированных клеток, а также последующих процессов клеточной пролиферации и синтеза внеклеточного матрикса. Метод также эффективно детектирует изменения геометрии образцов. Таким образом, методология СИАМ может быть рекомендована в качестве эффективного неразрушающего инструмента для комплексного мониторинга ТИК на протяжении всего периода их in vitro созревания. Ключевые слова: акустическая микроскопия, нетканые матриксы, композиты, тканеинженерные конструкции, регенеративная медицина

Тюрников В.М., Симонян А.С., Камадей О.О., Филатов А.С., Суслин А.С., Акинфиев В.М., Овчинников В.А., Поминова С.М., Ершова М.В., Шатохин Т.А., Федотова Е.Ю., Кротенкова М.В., Гуща А.О., Иллариошкин С.Н., Крылов В.В., Пирадов М.А. «Транскраниальная ФУЗ-абляция под контролем МРТ в лечении экстрапирамидных заболеваний в российском центре неврологии и нейронаук» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 684 (2026)

Двигательные нарушения при заболеваниях экстрапирамидной нервной системы остаются актуальной проблемой современной неврологии и нейрохирургии. Наиболее распространенными из них являются эссенциальный тремор (ЭТ) и болезнь Паркинсона (БП). С сентября 2024 года по декабрь 2025 года в Институте Функциональной хирургии Российского центра неврологии и нейронаук было проведено 140 операций по лечению фармакорезистентного тремора у пациентов с БП и ЭТ с использованием аппарата фокусированного ультразвука ExAblate 4000 Neuro (Insightec), совмещённого с МРтомографом General Electric Signa Artist (1.5 Тесла, GE Healthcare, США). Использовался стандартный протокол в 4 температурных режимах: Align (42–45°С), Verify (45–50°С), Treat Low (50–55°С), Treat High (55–60°С). В зависимости от требуемого эффекта и исходных параметров использовались соответствующие параметры энергии (100–1200 Дж), мощности (2000–36000 Вт) и времени (13–30 с) воздействия. Основной мишенью деструкции являлось вентральное-промежуточное ядро таламуса (VIM). Проведенное ретроспективное исследование результатов лечения убедительно показало эффективность и безопасность метода МР ФУЗ-таламотомии. При отборе пациентов ограничивающим фактором является низкое значение SDR (Skull Density Ratio – соотношение плотности черепа, характеризующее степень однородности его внутренней структуры) из-за возможности недостаточной передачи акустической энергии к фокусу. Однако, как показывают наши данные, у пациентов с показателем SDR даже меньше 0.40 можно добиться положительного эффекта ультразвукового воздействия. Поиск оптимальных мишеней и характеристик абляционного воздействия ФУЗ под контролем МРТ является залогом успешного и безопасного внедрения данной технологии в качестве метода выбора лечения пациентов с экстрапирамидными заболеваниями. Ключевые слова: фокусированный ультразвук под контролем МРТ, болезнь Паркинсона, эссенциальный тремор

Далинина В.Д., Медведев Д.Ю., Шашковская В.С., Мамлеев А.Р., Островерхов П.В., Абакумова Т.О. «Разработка подходов к сонодинамической терапии глиобластомы с помощью сфокусированного ультразвука» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1026-1027 (2026)

Сонодинамическая терапия с помощью сфокусированного ультразвука – это перспективный неинвазивный метод в области терапии глиобластом, основанный на таргетной активации генерации активных форм кислорода (АФК) соносенсебилизаторами (СС), специфично накапливающимися в опухолевых клетках. В ходе данной работы были исследованы соносенсебилизаторы хлорин е6, 5-аминолевулиновая кислота, а также перспективный, но малоизученный СС гиперицин, обладающий высокой способностью к накоплению в опухолевых клетках, но низкой растворимостью в биологических средах. Для солюбилизации и оптимизации системной доставки гиперицина были разработаны носители на основе мицелл с гидродинамическим диаметром 46,7 нм (±5,9 нм) и липосом с гидродинамическим диаметром 167,5 нм (±1,7 нм). На мышиной модели глиобластомы была исследована динамика накопления и биораспределение солюбилизированных форм гиперицина. На клеточной культуре мышиной глиобластомы GL261 была исследована цитотоксичность СС и сфокусированного ультразвука как отдельно так и в комбинации. Также, на культуре GL261 была исследована способность СС к генерации активных форм кислорода. В результате данного исследования были получены и охарактеризованы солюбилизированные формы гиперицина и их биораспределение. Для рассмотренных соносенсебилизаторов была оценена цитотоксичность и способность к генерации АФК, а также были разработаны протоколы соникации на культуре клеток GL261. Ключевые слова: соносенсебилизатор, активные формы кислорода, сфокусированный ультразвук

Леднов А.С., Наседкин А.В., Швецов И.А., Рыбянец А.Н. «Сравнительный численный анализ сферических ультразвуковых излучателей из пористой и сплошной пьезокерамик» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1224-1229 (2026)

Проведено численное и экспериментальное исследование фокусирующих сферических пьезоизлучателей медицинского ультразвука, разрабатываемых в НИИ физики ЮФУ. Эти преобразователи имеют электродированные сферические поверхности и выполнены из пористой пьезокерамики, поляризованной по радиусу. При работе на первых электрически активных частотах толщинных колебаний преобразователи генерируют акустические волны, излучаемые во внешнюю среду, моделирующую мягкие биологические ткани. За счет интерференции в фокальной зоне наблюдаются большие амплитуды волн давления, что важно для различных медицинских применений. Основная особенность состояла в использовании пористой пьезокерамики, которая имеет меньший акустический импеданс по сравнению с плотной, а следовательно, и лучшее согласование с импедансом внешней среды. Было проведено конечно-элементное моделирование сферических пьезоизлучателей, в том числе нагруженных на вязкие акустические среды, и исследована их эффективность. При этом эффективные модули пористой пьезокерамики рассчитывались из решения задач гомогенизации с использованием упрощенных моделей неоднородной поляризации. Для частных случаев осуществлена валидация результатов численных расчетов с данными натурных экспериментов. Проведено также сравнение излучателей из пористой пьезокерамики с излучателями из плотной керамики с двумя переходными упругими слоями, на основе которого сделан вывод об эффективности использования пористой пьезокерамики. Ключевые слова: сферический излучатель, фокальная зона, волна давления, пористая пьезокерамика, компьютерное моделирование.

Швецова Н.А., Луговая М.А., Швецов И.А., Колпачева Н.А., Рыбянец А.Н. «Аномальная упругая и электромеханическая дисперсия в пористой пьезокерамике» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1236-1243 (2026)

В последние годы требования к функциональным характеристикам ультразвуковых и пьезоэлектрических преобразователей, а также пьезоэлектрических материалов существенно изменились в связи с расширением областей их применения, включая медицинскую диагностику и терапию, сбор рассеянной энергии, подводную акустику, неразрушающий контроль и др. Одним из перспективных материалов для ультразвуковых преобразователей является пористая пьезокерамика на основе различных пьезокерамических составов. В работе проведено сравнительное исследование комплексных упругих и электромеханических характеристик и их частотных зависимостей пористых и плотных пьезокерамических образцов идентичного химического состава Pb_0.95Sr_0.05Zr_0.53Ti_0.47O₃ с добавкой 1 wt.% Nb₂O₅. Анализ частотных зависимостей комплексных характеристик пористой пьезокерамики выявил зоны аномальной упругой и электромеханической дисперсии. Показано, что причиной аномальной дисперсии упругих и электромеханических характеристик пористой пьезокерамики является изменение соотношения между характерным масштабом пространственной неоднородности коралловидного пьезокерамического каркаса и длиной волны резонансных колебаний пьезоэлемента. Полученные результаты позволили определить частотные диапазоны применения пористых пьезокерамических элементов, обеспечивающие высокую электромеханическую эффективность ультразвуковых преобразователей. Ключевые слова: пористая пьезокерамика, комплексные характеристики, упругая и электромеханическая дисперсия, пьезокерамический каркас, резонансные колебания.

Луговая М.А., Швецов И.А., Петрова Е.И., Константинова М.Г., Рыбянец А.Н. «Экспериментальное исследование акустических полей фокусирующих ультразвуковых преобразователей» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1244-1249 (2026)

Достижения в области физической акустики, методов визуализации и обработки изображений, пьезоэлектрических материалов и конструкций ультразвуковых преобразователей привели к появлению новых методов и оборудования для ультразвуковой диагностики, терапии и эстетической медицины. Высокоинтенсивный фокусированный ультразвук (HIFU) продолжает оставаться привлекательным вариантом для минимально инвазивных терапевтических процедур. В работе приведены результаты исследования влияния различных дефектов и неоднородностей формы и размеров фокусирующих пьезокерамических элементов, а также элементов конструкции ультразвуковых HIFU преобразователей на особенности формируемых ими акустических полей. Измерение и картирование акустических полей HIFU преобразователей производились в сканирующей ультразвуковой ванне UMS3 с использованием калиброванных игольчатых PVDF гидрофонных зондов, встроенного широкополосного усилителя и преобразователем постоянного тока. Экспериментальные результаты сопоставлены с результатами конечно-элементного моделирования профилей собственных колебаний пористых пьезоэлементов с использованием программного пакета ANSYS. Показано, что любые неоднородности формы и размеров фокусирующего пьезокерамического элемента, флуктуации рабочей частоты, а также конструктивные особенности преобразователей существенно влияют на параметры акустического поля. Эксперименты ex vivo на биологических тканях и акустических фантомах подтвердили результаты измерений и расчетов. Ключевые слова: фокусирующий пьезоэлемент, HIFU преобразователь, акустическое поле, ультразвуковая ванна, гидрофон.

Швецов И.А., Швецова Н.А., Фоменко Е.И., Оганесян П.А., Соловьев А.Н., Рыбянец А.Н. «Компьютерное моделирование и экспериментальное исследование ультразвукового нагрева биологических тканей цилиндрическими стоячими волнами» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1018-1023 (2026)

Разработка новых методов и устройств для терапевтического воздействия на большие объемы поверхностных тканей с использованием ультразвуковой энергии более эффективными и безопасными способами является одним из приоритетных направлений современной эстетической и восстановительной медицины. Одной из таких возможностей является использование кольцевых или цилиндрических ультразвуковых преобразователей в сочетании с вакуумной фиксацией обрабатываемой ткани внутри преобразователя. В данной работе проведено математическое и компьютерное моделирование, а также экспериментальная валидация процесса ультразвукового нагрева биологической ткани, помещенной внутрь полого цилиндрического пьезоэлемента. В качестве математической модели пьезоэлемента использовалась линейная теория упругости. Окружающая среда и биологический материал моделировались в рамках акустических сред. В численных расчетах динамики конструкции использован метод конечных элементов, реализованный в пакетах ACELAN и COMSOL. Нестационарная задача о нагреве акустической среды решалась в конечно-элементных пакетах COMSOL и FlexPDE. В натурном эксперименте биологическая ткань (говяжья печень) помещалась внутрь полого цилиндрического пьезоэлемента, поляризованного по радиусу. Осевой разрез ткани позволял определить картину температурного поля и сравнить ее с результатами численного эксперимента. Результаты численного моделирования хорошо согласуются с данными натурного эксперимента.

Швецова Н.А., Луговая М.А., Швецов И.А., Колпачева Н.А., Рыбянец А.Н. «Аномальная упругая и электромеханическая дисперсия в пористой пьезокерамике» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1236-1243 (2026)

В последние годы требования к функциональным характеристикам ультразвуковых и пьезоэлектрических преобразователей, а также пьезоэлектрических материалов существенно изменились в связи с расширением областей их применения, включая медицинскую диагностику и терапию, сбор рассеянной энергии, подводную акустику, неразрушающий контроль и др. Одним из перспективных материалов для ультразвуковых преобразователей является пористая пьезокерамика на основе различных пьезокерамических составов. В работе проведено сравнительное исследование комплексных упругих и электромеханических характеристик и их частотных зависимостей пористых и плотных пьезокерамических образцов идентичного химического состава Pb_0.95Sr_0.05Zr_0.53Ti_0.47O₃ с добавкой 1 wt.% Nb₂O₅. Анализ частотных зависимостей комплексных характеристик пористой пьезокерамики выявил зоны аномальной упругой и электромеханической дисперсии. Показано, что причиной аномальной дисперсии упругих и электромеханических характеристик пористой пьезокерамики является изменение соотношения между характерным масштабом пространственной неоднородности коралловидного пьезокерамического каркаса и длиной волны резонансных колебаний пьезоэлемента. Полученные результаты позволили определить частотные диапазоны применения пористых пьезокерамических элементов, обеспечивающие высокую электромеханическую эффективность ультразвуковых преобразователей. Ключевые слова: пористая пьезокерамика, комплексные характеристики, упругая и электромеханическая дисперсия, пьезокерамический каркас, резонансные колебания.

Швецов И.А., Швецова Н.А., Фоменко Е.И., Оганесян П.А., Соловьев А.Н., Рыбянец А.Н. «Компьютерное моделирование и экспериментальное исследование ультразвукового нагрева биологических тканей цилиндрическими стоячими волнами» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1018-1023 (2026)

Разработка новых методов и устройств для терапевтического воздействия на большие объемы поверхностных тканей с использованием ультразвуковой энергии более эффективными и безопасными способами является одним из приоритетных направлений современной эстетической и восстановительной медицины. Одной из таких возможностей является использование кольцевых или цилиндрических ультразвуковых преобразователей в сочетании с вакуумной фиксацией обрабатываемой ткани внутри преобразователя. В данной работе проведено математическое и компьютерное моделирование, а также экспериментальная валидация процесса ультразвукового нагрева биологической ткани, помещенной внутрь полого цилиндрического пьезоэлемента. В качестве математической модели пьезоэлемента использовалась линейная теория упругости. Окружающая среда и биологический материал моделировались в рамках акустических сред. В численных расчетах динамики конструкции использован метод конечных элементов, реализованный в пакетах ACELAN и COMSOL. Нестационарная задача о нагреве акустической среды решалась в конечно-элементных пакетах COMSOL и FlexPDE. В натурном эксперименте биологическая ткань (говяжья печень) помещалась внутрь полого цилиндрического пьезоэлемента, поляризованного по радиусу. Осевой разрез ткани позволял определить картину температурного поля и сравнить ее с результатами численного эксперимента. Результаты численного моделирования хорошо согласуются с данными натурного эксперимента.

Макарьев Д.И., Резниченко А.Н., Швецова Н.А. «Формирование короткого акустического импульса при помощи полуволнового согласующего слоя» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 249-253 (2026)

Исследован механизм формирования короткого импульсного ультразвукового сигнала при использовании преобразователя с полуволновым согласующим слоем. Для генерации коротких ультразвуковых импульсов обычно применяются широкополосные ультразвуковые преобразователи, имеющие низкодобротный активный элемент, акустически согласованный демпфер и один или несколько согласующих слоев. Обычно применяются четвертьволновые просветляющие согласующие слои, принцип действия которых основан на взаимной компенсации волн, отраженных от границ разделения материалов элемент-слой и слой-среда распространения. Если четвертьволновый слой заменить полуволновым, то при правильном подборе акустического сопротивления слоя можно добиться обратного эффекта. Такой слой будет обладать запирающим действием, то есть будет препятствовать распространению ультразвукового сигнала в среду. И этот эффект будет действовать для всех периодов волнового пакета кроме первого, поскольку отраженная от границы слой-среда волна не успевает скомпенсировать первый период. Таким образом можно сформировать короткий импульс длительностью в один период. Были определены основные параметры конструкции и физические характеристики ультразвукового преобразователя с полуволновым согласующим слоем. Ключевые слова: ультразвуковой преобразователь, полуволновой согласующий слой, короткий акустический импульс, акустический импеданс, отражение волны, широкополосный преобразователь.

Шевцов С.Е. «Специфика распределения энергии ранних отражений в залах театров советского модернизма» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 790-793 (2026)

Представлен анализ измеренных данных советских театров постройки 1970–2000 гг. За счет специальной формы профиля потолка и стен, энергия ранних отражений во второй – дальней половине зрительских мест доминирует над центральной частью, что отражается на сравнительной субъективной оценке звучания. Выводом анализа является следование принципу выравнивания энергии путём соответствующей проработки формы поверхностей и их звукоотражающих свойств. Ключевые слова: акустические параметры концертных залов и театров

Гусева Е.К., Шевченко А.В., Голубев В.И. «Численный расчёт трёхмерной морской сейсморазведки с ледовой платформы и в безлёдный период с использованием высокопроизводительных вычислений» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 726-731 (2026)

Трёхмерные расчёты волновых процессов в сложных геологических средах требуют значительных вычислительных ресурсов, что обуславливает необходимость использования высокопроизводительных вычислительных систем. Данная технология позволяет исследовать различные особенности геологических разрезов на труднодоступных территориях, таких как богатый природными ресурсами Арктический регион. В связи с этим целью работы является численное моделирование морской сейсморазведки в акватории Арктики в безлёдный период и при наличии ледовых полей, которые могут использоваться в качестве платформы для проведения сейсморазведочных работ. На основе сравнения волновых процессов в присутствии льда и без него оценивается влияние тонкого слоя льда на результаты измерений. Модель разреза включает слоистый многолетнемёрзлый грунт с нефтяным месторождением в форме антиклинали, слои воды, морского дна и ледовой платформы, на поверхности которых размещались источники и приёмники сигнала. Путём многовариантного расчёта определяется оптимальная конфигурация расстановки источников и приёмников для обеих постановок задачи. Для моделирования используется система уравнений линейной теории упругости, решаемая с помощью сеточнохарактеристического метода и технологии MPI для параллельных вычислений. Полученные результаты могут применяться для улучшения интерпретации полевых сейсмических данных, а также на этапе планирования полевых работ. Ключевые слова: численное моделирование, морская сейсморазведка, Арктический регион, сеточно-характеристический метод, высокопроизводительные вычисления.

Сидоров Д.Д., Шепель И.А., Шерменева М.А., Луньков А.А. «Пространственная изменчивость модовой структуры широкополосного звукового поля в мелком море при наличии термоклина и неровностей дна» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 79-84 (2026)

В рамках численного моделирования исследуется пространственная эволюция модовой структуры звукового поля в широкой полосе частот в мелководном волноводе с неоднородностями рельефа дна при наличии термоклина. Рассматриваются случаи как наклонного дна, так и дна с локальным поднятием дна. Эти неоднородности рельефа приводят к взаимодействию мод, которое усиливается из-за присутствия термоклина, формирующего придонный канал. Моделирование акустических полей проводится в декадной полосе частот от 200 до 2000 Гц методом широкоугольного параболического уравнения без учета трехмерных эффектов. Анализ модовой структуры производится с помощью фильтрации отдельных мод на вертикальной антенне, перегораживающей водный слой по всей глубине. Выявлены пространственные изменения частотных зависимостей модовых амплитуд и фаз, а также частотно-временных структур отдельных мод. Полученные в работе результаты могут быть использованы для развития методов дистанционного акустического зондирования прибрежных районов Мирового океана со сложной структурой рельефа дна. Ключевые слова: акустика мелкого моря, нормальные волны (моды), межмодовое взаимодействие, термоклин, неровности дна, широкоугольное параболическое уравнение

Луньков А.А., Шерменева М.А., Ужанский Э.М., Кацнельсон Б.Г. «Модовая структура широкополосного звукового поля в клиновидном волноводе с внутренними волнами» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 42-47 (2026)

Аналитически, в рамках численного моделирования, а также в ходе натурного эксперимента в озере Кинерет (Израиль) изучено распространение широкополосного (0.2–2.0 кГц) звукового сигнала в клиновидном волноводе с внутренней волной Кельвина, которая приводила к изменению угла наклона термоклина. Источник располагался в прибрежной области в полностью перемешанном слое, приёмная вертикальная антенна – на удалении 5 км в сторону увеличения глубины в слое со стратификацией. Основное внимание уделено анализу формирования и эволюции частотных зависимостей модовых амплитуд звукового поля, которые выделялись на вертикальной антенне. Показано, что вследствие межмодового взаимодействия, амплитуды мод осциллируют в частотной области, а период осцилляций однозначно зависит от расстояния между источником звука и точкой, где термоклин касается дна. Осцилляции, отвечающие первой и второй моде, происходили в противофазе. В случае суммирования комплексных амплитуд первых двух мод наблюдались специфические частотные смещения, которые характерны только для указанного вида возмущения. Ключевые слова: акустика мелкого моря, клиновидный волновод, внутренняя волна, широкополосный сигнал, нормальные волны (моды), межмодовое взаимодействие

Сидоров Д.Д., Шепель И.А., Шерменева М.А., Луньков А.А. «Пространственная изменчивость модовой структуры широкополосного звукового поля в мелком море при наличии термоклина и неровностей дна» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 79-84 (2026)

В рамках численного моделирования исследуется пространственная эволюция модовой структуры звукового поля в широкой полосе частот в мелководном волноводе с неоднородностями рельефа дна при наличии термоклина. Рассматриваются случаи как наклонного дна, так и дна с локальным поднятием дна. Эти неоднородности рельефа приводят к взаимодействию мод, которое усиливается из-за присутствия термоклина, формирующего придонный канал. Моделирование акустических полей проводится в декадной полосе частот от 200 до 2000 Гц методом широкоугольного параболического уравнения без учета трехмерных эффектов. Анализ модовой структуры производится с помощью фильтрации отдельных мод на вертикальной антенне, перегораживающей водный слой по всей глубине. Выявлены пространственные изменения частотных зависимостей модовых амплитуд и фаз, а также частотно-временных структур отдельных мод. Полученные в работе результаты могут быть использованы для развития методов дистанционного акустического зондирования прибрежных районов Мирового океана со сложной структурой рельефа дна. Ключевые слова: акустика мелкого моря, нормальные волны (моды), межмодовое взаимодействие, термоклин, неровности дна, широкоугольное параболическое уравнение

Голуб М.В., Канищев К.К., Арсенов М.А., Еремин А.А., Ханазарян А.Д., Дорошенко О.В., Шилько С.В., Панаи А., Румянцев И.А., Емельянов В.А. «Определение упругих свойств образцов полимерных материалов, изготовленных с использованием аддитивных технологий, по характеристикам упругих волн» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1187-1192 (2026)

Аддитивные технологии активно внедряются в инженерную практику, позволяя быстро и с приемлемой точностью изготавливать изделия сложной геометрии. Однако прогнозирование механического поведения динамически нагруженных элементов конструкций, получаемых аддитивной переработкой полимерных расходных материалов, затрудняется из-за отсутствия достоверных значений их упругих характеристик. Традиционные методы экспериментальной механики, основанные на квазистатических испытаниях стандартных образцов, не позволяют определять динамические упругие модули. В данной работе развивается альтернативный, основанный на дисперсионном анализе волн Рэлея-Лэмба, подход к определению упругих модулей рассматриваемых полимерных материалов на образцах в виде прямоугольных пластин, изготовленных послойным наплавлением. С этой целью виброскорости точек поверхности образцов измерялись с использованием лазерной виброметрии в виде B-сканов и обрабатывались методом матричного пучка. Решение обратной задачи по определению модулей упругости осуществлялось путем минимизации невязки теоретических и экспериментальных дисперсионных соотношений для однородного изотропного волновода в пространстве его упругих характеристик. Выполненные исследования показали достаточно высокий уровень корреляции полученных значений модуля Юнга с результатами испытаний на статическое одноосное растяжение. Ключевые слова: упругие бегущие волны, полимерные материалы, обратная коэффициентная задача, модули упругости, волны Лэмба.

Перетокин А.В., Лившиц А.Я., Ширгина Н.Г. «Акустические решения зрительных залов новых оперных театров России» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 840 (2026)

Рассмотрены три зрительных зала строящихся (на момент публикации статьи) оперных театров в Севастополе, Кемерово и Владивостоке в рамках реализации проектов Музейных и театрально-образовательных комплексов. Представлены архитектурно-акустические решения залов, включая объемно-планировочные решения, решения по финишной отделке и трансформации. Проведен сравнительный архитектурно-акустический анализ рассматриваемых залов с существующими историческими мировыми и отечественными оперными залами. Подведены итоги архитектурно-акустического решения залов, сделаны предположения об акустической концепции современного оперного зала. Ключевые слова: архитектурная акустика, оперный театр, зрительный зал, время реверберации

Широков В.Б., Тимошенко П.Е., Калинчук В.В. «Термодинамическая модель танталата лития» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 423-428 (2026)

Построена термодинамическая модель танталата лития, основанная на использовании потенциала Ландау шестой степени, у которого коэффициент при квадрате поляризации вдоль тригональной оси нелинейно зависит от температуры. Такой потенциал, по сравнению с традиционно используемым потенциалом четвертой степени, позволяет с большей степенью адекватности описать зависимость спонтанной поляризации и компонент вектора деформации от температуры, что подтверждается хорошим согласованием их расчетного поведения с экспериментальными результатами. Использование представленного в литературе комплекта экспериментальных значений материальных постоянных линейных уравнений пьезоэффекта, а также некоторых электрооптических и акустооптических постоянных, позволяет определить полный набор коэффициентов рассматриваемого потенциала Ландау. С его помощью построены функциональные зависимости всех материальных постоянных от температуры. Анализ показал, что, часть материальных постоянных, прежде всего упругих, демонстрируют термостабильность вплоть до 600K. Часть пьезоэлектрических, электрооптических и акустооптических коэффициентов в этом диапазоне также являются термостабильными. В то же время значительная часть указанных констант в диапазоне Т>600К демонстрирует значительную зависимость от температуры. Представленные результаты могут представлять интерес при проектировании микро- и наноэлектронной, электрооптической и акустооптической аппаратуры. Ключевые слова: танталат лития, термодинамический потенциал Ландау, материальные константы линейных уравнений пьезоэффекта, электрооптические константы, акустооптические константы.

Кабанихин С.И., Шишленин М.А., Новиков Н.С. «Многомерные обратные задачи акустики: теория и алгоритмы» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 963 (2026)

В настоящее время, благодаря площадным системам наблюдений, удалось создать принципиально новый метод решения трехмерных коэффициентных обратных задач, в котором используются: аналог уравнения М.Г. Крейна, параллельные вычисления на высокопроизводительных кластерах, методы Монте-Карло, супербыстрые алгоритмы обращения блочно-теплицевых матриц больших размерностей. Большинство современных методов решения обратных задач основаны на итерационных процедурах, то даже количество операций, требуемых для проведения нескольких итераций, может привести к неконтролируемым ошибкам. Это обстоятельство осложняется сильной некорректностью обратных задач, которое заключается в неединственности решения, а также в неустойчивости, которая сильно возрастает с глубиной. Представлен прямой алгоритм численного решения обратной задачи для систем уравнений гиперболического типа в трехмерном пространстве с дополнительной информацией на части полуплоскости. Основная идея заключается в применении проекционного метода с последующим сведением нелинейной обратной задачи к многопараметрическому семейству линейных интегральных уравнений (многомерный аналог уравнения М.Г. Крейна). Представлены результаты численных расчетов и сравнительный анализ численных алгоритмов. Ключевые слова: коэффициентные обратные задачи, акустика, прямые методы, нейронные сети

Новиков Н.С., Кабанихин С.И., Шишленин М.А. «О методе решения интегральных уравнений при первичной обработке данных в задаче ультразвуковой томографии» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1003 (2026)

Рассматривается коэффициентная обратная задача, в которой требуется определить параметры среды, в частности, плотность, по данным, полученным после прохождения зондирующего импульса через среду. Такие задачи могут возникать при обработке данных ультразвуковой томографии. Для решения данной задачи используется многомерный аналог метода Гельфанда–Левитана–Крейна, позволяющий свести нелинейную обратную задачу к системе линейных уравнений. Важной особенностью метода является возможность вычисления неизвестного коэффициента без многократного решения прямой задачи, что позволяет быстро производить первичную обработку данных, результаты которой могут быть использованы другими алгоритмами. Приводятся результаты численного решения обратной задачи, а также обсуждается вопрос использования подходов, основанных на глубоком обучении для решения обратной задачи в рамках рассматриваемого подхода. Ключевые слова: обратные задачи, некорректные задачи, интегральные уравнения

Шишленин М.А., Новиков Н.С., Кабанихин С.И. «Ультразвуковая томография: обратные задачи и машинное обучение» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1006 (2026)

Развитие методов ультразвуковой ранней диагностики злокачественных образований в мягких тканях является одной из ключевых проблем в медицине, а отсутствие воздействия ионизированного излучения стало актуальной тенденцией в медицине, что делает ультразвуковую томографию весьма востребованной. Представлены актуальные теоретические результаты и современные численные методы, применяемые в медицинской ультразвуковой томографии по определению новообразований в мягких тканях человека, включая постановки кинематических и динамических обратных задач и применение методов машинного обучения для обработки данных ультразвуковых медицинских томографов. Представлены результаты численных расчетов и сравнительный анализ численных алгоритмов. Ключевые слова: акустическая томография, коэффициентные обратные задачи, оптимизация, машинное обучение

Дударь М.Р., Шишленин М.А. «Акустическая томография: прямая и обратная задача для двумерного уравнения эйконала» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1012 (2026)

Рассматриваются методы решения прямой и обратной задач для двумерного уравнения эйконала в контексте медицинской ультразвуковой томографии, ориентированной на раннюю диагностику злокачественных новообразований в мягких тканях человека. Исследуются подходы к решению прямой задачи: классические разностные схемы, методы быстрого марша и быстрого сметания, а также нейронные сети. Проводится их сравнительный анализ по вычислительной сложности, точности и возможности внедрения в медицинские задачи. Отмечается, что методы быстрого марша/сметания обеспечивают высокую точность, но требуют сложной реализации распараллеленной версии для высокой скорости работы, тогда как нейронные сети дают высокую скорость после обучения, однако зависят от объёма и качества данных, а также имеют низкую адаптируемость под новые данные. Обратная задача состоит в определении скорости распространения волн по временам прихода в детекторы и сводится к задаче оптимизации целевого функционала градиентными методами, где градиент функционала вычисляется через решение прямой и соответствующей сопряжённой задачи. Обсуждаются численные аспекты вычисления градиента и устойчивости данного подхода. Результаты исследования могут служить основой для разработки новых алгоритмов и программных решений, предназначенных для инженеров и исследователей в области медицинской томографии, а также способствовать повышению точности и доступности диагностических процедур. Ключевые слова: уравнение эйконала, ультразвуковая томография, обратная задача, оптимизация, нейронные сети

Сорокин М.А., Ткаченко П.Д., Сокиркина Д.В., Шкрамада С.С. «Исследование времен прихода импульсных сигналов при распространении из мелкого моря в глубокий океан в волноводах Японского моря» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 55-60 (2026)

Представлено описание результатов натурного эксперимента, проводившегося в августе 2023 г. в Японском море по излучению и приему импульсных акустических сигналов для сценария “шельф–глубокое море”. Особенностью экспериментального волновода является деление на мелководную и глубоководную части, приблизительно равные по длине. Обсуждаются результаты математического моделирования распространения импульсных акустических сигналов из шельфовой зоны в глубокое море для данной трассы. Описана модовая структура поля в волноводе, получены теоретические оценки времен прихода модовых компонент акустического сигнала. Обнаружено и объяснено теоретически нетипичное для данного класса задач образование плотного пучка модовых компонент малых номеров. Данное явление связано как с конфигурацией волновода, разделенного в приблизительно равных долях на глубоководную и мелководную часть, так и с ориентацией акустической трассы под острым углом относительно градиента глубин, что создает условия для возникновения явления горизонтальной рефракции. Сопоставление экспериментальных импульсных характеристик волновода и оценок времен прихода дает основание полагать, что отличительной особенностью акустических трасс такого типа является расщепление основного пика импульсной характеристики волновод а и появление вместо него двух (и более) локальных максимумов. Ключевые слова: акустическая навигация, групповые скорости, метод нормальных волн

Бачурина И.А., Чунарев А.Ф., Шлычков С.В. «Расчетно-экспериментальное исследование виброакустических полей гитарной деки» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 844-850 (2026)

С помощью метода конечных элементов построены дискретные модели гитарной деки. Дека представляется в виде шарнирно-опертой по контуру пластины. Конструкционный материал рассматривается на основании модели ортотропного тела. Решена задача на собственные значения. Установлен спектр колебаний в диапазоне низших и средних частот. Проанализировано влияние толщины пластины, резонаторного отверстия, формы деки и породы древесины. Представлены результаты натурных экспериментов в виде амплитудно-частотных характеристик акустического давления, созданных заготовками гитарных дек. Механические колебания возбуждались посредством моногармонического силового возбуждения,. Создаваемое пластиной акустическое давление измерялось микрофоном. Результаты расчета виброперемещений согласуются с экспериментальными данными акустических измерений. Ключевые слова: акустика музыкальных инструментов, дека, спектр колебаний

Макаров В.Е., Шорстов В.А. «О результатах расчета эволюции системы ударных волн и их модального состава в цилиндрическом канале с потоком при моделирования ЗПК во временной области» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 591-596 (2026)

Сопоставляются трансформации модального состава полей из ряда RANS расчетов во временной области, с его трансформациями обусловленными волновыми числами для цилиндрического канала с однородным потоком и заданным импедансом внешней границы. Основой для исходных возмущений служит система скачков уплотнения от модельного вентилятора. Они задаются на одной из границ расчетной области. Для RANS расчетов используется программа «ВиВ Трекер» собственной разработки совместно с известной моделью импедансного граничного условия во временной области на основе решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Темп затухания акустических возмущений оказался близок к темпу, вычисленному по волновым числам только на достаточном удалении от границы жесткой и импедансной стенок. Ближе к границе темп затухания оказался ниже чем рассчитанный по волновым числам, причем рассогласование оказалось разным для рассмотренных режимов. Ключевые слова: звукопоглощающие конструкции, импеданс во временной области, система ударных волн, модальный состав, разрыв импеданса

Шубин И.Л., Цукерников И.Е., Невенчанная Т.О., Щурова Н.Е., Тихомиров Л.А. «Особенности вибрационных характеристик пригородных поездов при движении с высокой скоростью» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1373-1374 (2026)

Существующие нормативные документы регулируют допустимые величины вибрации в помещениях жилых и общественных зданий, а введенный в 2019 г. свод правил СП 441.1325800. 2019 устанавливает метод прогнозирования вибрации от действующих и проектируемых линий на основе вибрационных характеристик поездов, однако приведенные в СП значения данных параметров определены по малой выборке результатов измерений и не могут в полной мере использоваться для прогнозирования уровней вибрации при проектировании. В работе приведены результаты измерений вибрационных характеристик пригородных поездов в городе Москве. Измерения проводились при различных скоростях движения поездов, а после обработки результатов были подготовлены регрессионные уравнения и вычислены спектральные коэффициенты связи. На основе полученных результатов, имея данные о скорости поезда, можно получить значения корректированной виброскорости, и используя спектральные коэффициенты связи, рассчитать значения вибрационных характеристик в октавных полосах частот. В работе показано, что имеется тенденция увеличения виброскорости с повышением скорости движения поезда. При этом при увеличении скорости свыше 70 км/ч наблюдается значительное увеличение данного параметра. Ключевые слова: оценка, прогнозирование, вибрация, железнодороный транспорт, вибрационные характеристики, измерения

Цукерников И.Е., Шубин И.Л., Невенчанная Т.О., Щурова Н.Е., Тихомиров Л.А. «Новые национальные стандарты по определению звукоизоляции строительных конструкций с помощью интенсиметрии» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1375-1376 (2026)

Рассматриваются основные положения новых национальных стандартов России ГОСТ Р 71833-2025 и ГОСТ Р 71834-2025, устанавливающих методы определения изоляции воздушного шума строительным изделием по измерениям интенсивности звука в лабораторных и натурных условиях. Стандарты являются модифицированным введением в Российской Федерации международных стандартов ИСО 15186-1:2000 и ИСО 15186-2:2003 соответственно. Одной из важных особенностей применения стандартов является невозможность использования традиционных методов по ГОСТ 27296, ГОСТ Р ИСО 10140-1 и ГОСТ Р ИСО 10140-2 из-за наличия шума помехи в приемном помещении и высокой косвенной передачи звука в приемное помещение. Рассмотрены особенности измерения интенсивности звука и применяемая аппаратура. Даны правила выбора измерительной поверхности. Указаны существенные отличия российских стандартов от их международных аналогов. Приведены результаты оценки влияния наличия звукопоглощения внутри измерительной поверхности, препятствующего выполнению основного свойства метода интенсиметрии – равенства нулю интеграла по измерительной поверхности, окружающей испытуемый объект, от нормальной составляющей интенсивности звука поля помехи, расположенной вне измерительной поверхности и приводящие к погрешности метода. Рассмотрен способ учета этого влияния, позволяющий существенно снизить данную погрешность. Ключевые слова: стандарт, строительное изделие, звукоизоляция, интенсиметрия, влияние звукопоглощения

Шуруп А.С., Щербина А.В. «Численное решение обратной задачи акустического рассеяния с учетом взаимодействия мод в волноводе океанического типа» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1009-1010 (2026)

Работа посвящена развитию методов модовой томографии океана, использующих разложение восстанавливаемых параметров среды по базисам специального типа – полосчатым базисам. Ранее такой подход был обобщен для восстановления параметров мелкого моря в адиабатическом приближении. В качестве данных рассеяния при решении обратной задачи используются времена распространений отдельных мод в различных частотных диапазонах. Используется линеаризованный вариант решения с построением матрицы возмущений. В работе для учета взаимодействия мод (многоканального рассеяния) используется адаптация полосчатого базиса. При этом по-прежнему рассматривается линеаризованное решение, однако, матрица возмущения становится блочной – отдельные блоки описывают обмен энергией между модами разных номеров. Приводятся примеры численного моделирования, демонстрирующие возможности разработанной томографической схемы для восстановления неоднородностей скорости звука в условиях мелкого моря. Ключевые слова: обратная задача акустического рассеяния, океанический волновод, полосчатый базис, неадиабатическое распространение мод

Князева К.С., Шуруп А.С. «Экспериментальное исследование особенностей отражения ЛЧМ-посылки вращающимся винтом» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 607-608 (2026)

Ключевые слова: вращающийся винт, корреляционный анализ, ЛЧМ-сигнал

Шуруп А.С., Дмитриев В.Г., Коваленко А.С. «Использование векторных приемников соколеблющегося типа и с неподвижным корпусом в задачах сейсмогидроакустики» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 741-742 (2026)

Обсуждаются особенности применения двух типов векторных приемников (ВП) для решения задач сейсмогидроакустики. ВП соколеблющегося типа, с близкой к нулевой плавучестью, имеет давнюю историю и зарекомендовал себя при решении, в первую очередь, задач гидроакустики. Однако наличие упругой подвески ограничивает его возможности в низкочастотном, сейсмическом диапазоне частот; возникают ограничения при формировании многоэлементных антенных систем. Примером другого типа ВП является приемник на ином физическом принципе, использующим электрокинетический эффект, при этом корпус приемника остается неподвижным. В этом случае становится возможной регистрация сигналов в диапазоне от нескольких десятых герц до килогерц, что открывает перспективы решения обратных задач на основе анализа полного сейсмогидроакустического поля, формирующегося в океаническом волноводе. Приводятся результаты применения ВП обоих типов в задачах геоакустической инверсии и пассивного мониторинга на основе шумовой интерферометрии. Ключевые слова: векторный приемник, геоакустическая инверсия, электрокинетический эффект, шумовая интерферометрия

Веденев А.И., Кочетов О.Ю., Луньков А.А., Шуруп А.С. «Экспериментальные исследования подводных и воздушных шумов судна на воздушной подушке в дельте реки Урал» Акустический журнал, 72, № 2, с. 284-294 (2026)

В экологически чувствительном регионе – природном заказнике дельты реки Урал рядом с шельфом Каспийского моря – проведены одновременные измерения подводного и воздушного шума судна на воздушной подушке Griffon BHT130. Измерения были организованы для оценки потенциального негативного воздействия шума от судна на воздушной подушке на рыб и птиц заказника. Помимо определения уровней звукового давления, для оценки абсолютных уровней колебательной скорости подводного шума использовался векторный приемник градиентного типа, образованный четырьмя разнесенными в пространстве гидрофонами. Подобного рода измерения являются важной частью исследований подводного шума, так как значительная часть рыб воспринимает звук в виде колебаний частиц. Синхронная запись подводного и воздушного шума позволила оценить их взаимную корреляцию. Полученная корреляционная связь уровней подводного и воздушного шума судна на воздушной подушке может быть использована для упрощенной оценки верхней границы подводного шума по измеренным уровням воздушного шума. Измеренные и оцененные максимальные уровни подводного шума судна на воздушной подушке оказались значительно меньше аналогичных уровней для обычных судов с погружными моторами, что делает судно на воздушной подушке привлекательной альтернативой для эксплуатации в местах, к которым предъявляются особенно высокие требования на допустимые уровни антропогенного шумового воздействия в водной среде.