Руденко О.В.
 Статья на сайте eLibrary

Дан краткий обзор теории нелинейных дифрагирующих пучков большой интенсивности. Описаны характерные искажения профилей акустических волн, наблюдавшиеся при их распространении. Отмечены следующие особенности. Во-первых, положительный и отрицательный полупериоды исходного гармонического сигнала искажены неодинаково. Фаза положительного давления укорочена по длительности, а её «амплитуда» увеличена. Фаза отрицательного давления, напротив, несколько растянута и по «амплитуде» уменьшена. Во-вторых, профили смещены в область отрицательных значений «сопровождающего» времени, т. е. дифракция выпуклого пучка приводит к небольшому увеличению скорости его распространения. Кроме того, положительное давление в некоторой области расстояний может превысить исходное значение. Низкочастотная геометрическая дисперсия приводит к дифференцированию профиля слабого сигнала в фокальной области и дальней зоне, что ведёт к исчезновению однополярных видеоимпульсов. В перетяжке может формироваться стационарная волна, составленная из участков параболической формы. Оценены предельные значения акустического давления и интенсивности волны в фокусе. Описаны приближённые математические методы и модели, использованные при расчётах волновых профилей.

На английском языке
High-intensity acoustic beams
Rudenko O.V.

We present a brief overview of the theory of high-intensity nonlinear diffracting beams. Characteristic distortions of the profiles of acoustic waves, which are observed during the wave propagation, are described. The following features are pointed out. First, the positive and negative half periods of the original harmonic signal are distorted differently. The positive-pressure phase duration is shortened and its "amplitude" is increased. On the contrary, the region of negative pressure is somewhat extended and reduced in the "amplitude." Second, the profiles are shifted to the region of negative values of the "accompanying'' time, i.e., the diffraction of a convex beam leads to a slight increase in its propagation velocity. In addition, the positive pressure in some range of distances may exceed the initial value. Low-frequency geometric dispersion leads to differentiation of the weak signal profile in the focal region and in the far zone, which leads to the disappearance of unipolar video pulses. A stationary wave composed of sections of a parabolic shape can be formed in the constriction. The limiting values of acoustic pressure and wave intensity at the focus are estimated. Approximate mathematical methods and models used in the calculation of the wave profiles are described.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2023_66_05_355