Отзыв оппонента Куличкова С.Н. (1104099)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬИОГО ОИИОНКНтА на диссертационную работу Карзовой Марии Михайловны «Нелинейные эффекты при отражении и фокусировке разрывных акустических волн в задачах атмосферной и медицинской акустики». представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.06 — акустика. Диссертационная работа Карзовой М.М. посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию особенностей проявления нелинейных эффектов при отражении от жестких поверхностей и фокусировке разрывных акустических воли.

Наличие разрыва в профиле волны являлось определяющим фактором при выборе исследуемых явлений. Актуальность проведенных в работе исследований определяется, с одной стороны. интенсивным развитием медицинской ультразвуковой техники, использующей разрывные сфокусированные волны. Необходимость определения пространственно-временной фокусированных полей медицинских устройств возникает как для предсказания вносимого биологического эффекта„так и для оптимизации параметров медицинских излучателеЙ, С другоЙ стороны, задача расцрост1занения раз1эывных волн н отражения от поверхностей актуальна в аэроакустике при исследовании проблемы звукового удара и экологической безопасности при использовании сверхзвуковой авиации, Представляется актуальным также фундаментальный аспект проведенных исследований„поскольку присутствие ударного фронта в профиле волны определяет целыЙ класс новых нелинейно-волновых явлений, Диссертация состоит из введения, четырех оригинальных глав, приложения и перечня основных результатов н выводов.

Объем работы составляет 123 страницы текста, включающих 74 рисунка и 2 таблицы. Список литературы содержит 128 наименований. Во введении достаточно подробно изложено современное состояние исследований в области измерения н численного моделирования разрывных акустических волн. Отмечается, что акустический метод измерения с помощью микрофонов вносит существенные искажения в профиль волны и не имеет д~~~~~~~~~~~ 1)азрещення для определения тонкой ст1зуктуры ударного фронта. Указываются трудности численного моделирования разрывных импульсных полей прн их фокусировке. Обосновывается актуальность исследования нелинейных эффектов при отражении разрывных акустических волн и проявления эффектов насыщения при их фокусировке. Формулируются цели работы и основные защищаемые положения, отмечается научная новизна и практическая значимость результатов, кратко излагается содержание диссертации.

Первая глава диссертационной работы посвяшена опти геским методам гп1лиреи-методу и методу интерферометрни по схеме Маха-Цендера) измерения сферически расходяшейся %волны, создаваемой искровым источником в воздухе. Обосновываются преимушества использования оптических методов измерения профилей разрывных волн как альтернативных акустическим методам. Следует отметить оригинальность предложенных в работе способов восстановления акустических профилей чавления А'-волны по распределению интенсивности шлирен-изображения и по оптическому сдвигу фаз между опорным и пробным лучами иитерферометра. Проведенные модельные эксперименты позволили восстановить временную структуры профилей Л'-волны на расстояниях от искрового источника от 3 см до 1 м гуровни давления в волне от 0,1 кПа до 10 кПа).

При этом временное разрешение восстановленных профилей составляло 3 мкс при использовании шлирен-метода и 0.4 мкс при измерениях с помощью интерферометра Маха-Цендера. В первом случае разрешение определялось временем экспозиции высокоскоростной камеры, во втором — диаметром лазерного луча, Достигнутое в эксперименте временное разрешение при измерениях с помощью интерферометра Маха-Цендера в 6 раз превышает разрешение современных конденсаторных микрофонов„ что открывает широкие перспективны использования созданной установки для калибровки широкополосных микрофонов. Вторив глава диссертации посвящена экспериментальному исследованию нерегуля1эного отражения Л'-волны от жесткой поверхности в воздухе.

П1эиводится обзор теоретических и экспериментальных исследований проблемы нерегулярного отражения ударных волн„известной ешй со времйн Э. Маха. Большинство работ. выполненных в этой области, было проведено для сильных ударных волн в виде ступенек. Отличительной особенностью исследуемого в диссертации случая отражения А'- волны является ез временная структура, малые значения акустического числа Маха гпорядка 10 -10 ) и сферическая геометрия волнового фронта, Визуализация -з структуры переднего фронта Ю-волны, возникающей при отражении, реализована с помогцью шлирен-метода. Количественные измерения профилей М-волны вблизи отражающей поверхности проведены с использованием метода интерферометрии по схеме Маха-цендера, Интересными, на мой взгляд, являются результаты динамическщ.о нерегулярного отражения переднего фронта Ж-волны от поверхности, при котором происходит линейный рост «ножки» Маха по мере ее распространения вдоль поверхности.

Данная особенность является характерной для акустических разрывных волн имеющих сложную временнучо структуру. В аэродинамике, когда ударная волна имеет вид ступеньки, структура фронтов по мере отражения волны от плоской поверхности остается неизменной. Также хочется отметить полученную в эксперименте структуру фронтов, содержащую «ножку» Маха не возле поверхности, а на некотором расстоянии от нее. гле происходит взаимодействие отраженного переднего и падающего заднего фронтов Ю-волны. Одним нз главных результатов данной главы является определение условий.

при которых происходит переход от регулярного режима отражения Х-волны к нерегулярному. В з'ретьей главе рассматриваются механизмы насыщения параметров разрывных волн при фокусировке импульсных и периодических сигналов источников мощного ультразвука. Подробно представлены известные аналитические подходы. которые использовались различными авторами для расчета предельных давлений, достигаемых в периодических и импульсных полях. Обсуждается возможность формирования структур типа «ножки» Маха вблизи оси пучка при его фокусировке.

На основе уравнения Хохлова-Заболотской-Кузнецова гХЗК) численно исследованы эффекты нелинейного насыщения в фокусированных пучках периодических волн и импульсов. создаваемых гауссовским и поршневым излучателями. Полученные в третьей главе результаты численного анализа позволили сделать вывод, что эффект нелинейной рефракции является основным фактором, ограничивающим предельные уровни давления в импульсных полях, в то время как насыщение давления в периодических полях связано в основном с нелинейным поглощением на ударном фронте волны. Практически важным результатом этой главы ~~~~~~~~ ряд рекомендаций по использованию фокуснрованных полей в медицинских ПРИЛОЖЕНИЯХ, Показано„что использование периодических полей является преимущественным для достижения более высоких уровней пиковых давлений в фокусе излучателя„чем в случае импульсных полей. Излучатели с гауссовской пространственной аподизацисй оказались лучше подходящими для достижения высоких щачений пиковых давлений в малой фокальной области, чем поршневые излучатели, Ярким результатом данной главы является рассмотрение в рамках ХЗК пространственной структуры фронтов в фокалыюй области излучателя с точки зрения формирования «ножкил Маха в условиях отражения фон 11еймана.

Качественно определены условия формирования «ножкия Маха в фокальной области медицинских излучателей. Четвертая глав» посвящена анализу характеристик нелинейных фокусированных ультразвуковых полей излучагелей новых медицинских устройств зкстракорпоральной ударно-волновой терапии 1ЭУВТ) и диагностического ультразвука.

Представлен обзор по перспективам применения методов ЭУВТ для лечения заболеваний костно-мышечной системы и приводятся характерные параметры излучателей ЭУВТ. Обсуждается использование диагностических датчиков в методе лечения мочекаменной болезни путем выталкивания из почки мелких почечных камней с помощью акустической радиационной силы ультразвукового пучка. Обосновывается важность моделирования нелинейных полей медицинских устройств, использующихся в этих медицинских приложениях. На ОснОВС комплексноГО подхода, заклгочакнпегося В использовании зкспернментальных данных для постановки ГраничноГО условия В моделироВании, была выявлена пространственно-временная структура акустического поля коммерческого медицинского устройства ЭУВТ Впо!пп Я)1 и диагностической антенной решетки РЬйря С5-2.

Показано, что в полях ударно-Волновой терапии ударный фронт в профиле акустической волны образуется при уровнях акустического давления на источнике, в два раза превыпиющих используемые в клинике. В полях диагностической ультразвуковой решетки наблюдается эффект нелинейного насыщения, причем образование ударного фронта происходит при уровнях акустического давления на решетке, составляю1пих около одной трети от используемых В клинических зкспериментах по ультразвуковому толканию ~~~ечных ха~~ей, Выполненные расчеты могут использоваться для оптимизации параметров ультразвуковых излучателей в различных медицинских приложениях и для разработки оптимальных протоколов облучения.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации