Отзыв оппонента Преображенского В.Л. (1104100)
Текст из файла
ОтЗЫВОЭИЦИАЛЬНОГООППОНКНтА на диссертационную работу КАРЗОВОЙ Марии Михайловны «Нелинейные эффекты прн отражении н фокусировке разрывных акустических волн в задачах атмосферной н медицинской акустики», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.06 — акустика Диссертационная работа М.М. Карзовой посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию процессов нелинейного распространения и отражения разрывных волн в газообразной и жидкой акустических средах. Актуальность темы диссертации обусловлена необходимостью знания количественных характеристик акустических полей высокой интенсивности, используемых в существующей и разрабатываемой аппаратуре ультразвуковой терапии и хирургии. В аэродинамике исследование особенностей распространения и отражения разрывных волн стимулируется непрерывно возрастающими требованиями к снижению уровня шума авиационной техники и потребностями в выработке объективных критериев экологической безопасности.
Диссертация содержит общее введение, четыре оригинальные главы, приложение, перечень основных результатов и выводы. Объем работы составляет 123 страницы, включающих 74 рисунка и 2 таблицы. Список литературы содержит 128 наименований. Во введении с достаточной полнотой отражено современное состояние исследований в рассматриваемой области. Отмечаются специфические для теории разрывных волн трудности аналитического н численного моделирования. Указываются ограничения в возможностях применения микрофонов для экспериментального исследования структуры полей разрывных волн. Значительное внимание уделено исследованиям нелинейных интерференционных эффектов при отражении разрывных волн н эффектам насыщения в условиях нелинейной фокусировки.
В результате анализа состояния проблемы обосновывается постановка задачи диссертационной работы. Первая глава диссертации посвящена отработке техники неискажаюших акустооптических измерений применительно к исследованию профиля сферической Х- волны в воздухе с помощью шлирен-метода и интерферометрии по схеме МахаЦендера. Приведены схемы экспериментальных установок и полученные результаты визуализации профилей волн, генерируемых искровым разрядом в воздухе.
Описаны алгоритмы восстановления профиля волны по данным оптических измерений. Получены сравнительные характеристики двух методов по пространственно- временному разрешению фронтов разрывных волн. Во второй главе экспериментально исследуется нерегулярное отражение разрывной волны от жесткой поверхности.
Приводится обзор теоретических н экспериментальных исследований процессов образования структур волновых фронтов типа т.н. «ножек» или «стеблей» Маха. Анализируется классификация видов отражения разрывных волн по величине критического параметра, зависящего от числа Маха и угла падения волны. Приводятся результаты экспериментального исследования нерегулярного отражения сферической Х-волны теневым и интерферометрическим методами. При этом интерферометрические данные использованы для количественного описания наблюдаемых структур. Определена траектория движения тройной точки на фронте волны. Продемонстрированы эффекты нелинейного взаимодействия отраженного положительного и падающего отрицательного фронтов.
Столь детальные данные о структуре акустического поля при отражении сферической Х-волны в условиях малых (порядка 10 ') чисел Маха получены впервые. Третья глава посвящена численному моделированию процессов фокусировки ударных волн с целью количественного определения предельно достижимых пиковых значений положительного н отрицательного давления и изучения механизмов насыщения. Моделирование выполнено в рамках уравнения ХЗК. Сравнительные результаты получены для периодических н импульсных разрывных волн и равномерной и гауссовой аподизаций источников излучения.
На основе численных расчетов получены удобные для использования аппроксимирующие формулы для пиковых значений давления в фокусе. Изучены пространственные распределения пиковых давлений. Важным результатом представляется демонстрации более высоких уровней насыщения пиковых давлений для периодических волн по сравнению с импульсными.
Показано, что насьпцение давления в периодических полях обусловлено нелинейным поглощением, а в импульсных — нелинейной рефракцией. Продемонстрировано явление взаимодействия ударных фронтов при фокусировке аналогичное эффектам отражения Маха и фон Неймана. Количественным результатам численных экспериментов дана качественная физическая интерпретация. Исследования, составляющие содержание четвертой главы, имеют непосредственную прикладную направленность.
Целью исследований является детальный количественный анализ акустических полей коммерческих излучателей, используемых в реальной медицинской аппаратуре. Методика исследований включает комбинацию численного моделирования на основе уравнения Вестервельта и экспериментальных измерений. Экспериментальные данные используются для задания граничных условий при численном моделировании и проверки результатов расчета акустических полей.
При этом численное моделирования обеспечивало одновременное получение данных во всей исследуемой области пространства, что затруднительно для реального эксперимента. Получены подробные данные о распределения акустического поля при различном числе активных элементов антенной решатки в линейном н нелинейном режимах распространения волн. Результаты расчетов с высокой точностью согласуются с данными контрольных измерений. Определены режимы излучения приводящие к образованию ударньгх волн и уровни насыщения пиковых давлений в фокусе. В заключении приведены основные результаты и выводы проведенного исследования.
При знакомстве с текстом диссертационной работы возникли следующие замечания: - указанное в диссертации ограничение разрешения шлирен-метода, связанное со скоростью записи видеокамеры, относится лишь к использованному способу регистрации изображений и не распространяется, например, на стробоскопическую модификацию метода; неясно почему введение в численную модель искусственного поглощения, меняющегося в 1О раз по мере распространения волны, не может существенно влиять на результат, особенно в условиях, когда насыщение преимущественно связано с нелинейным поглощением; - в формуле на строке 10 стр.56 вместо О должно быть АоР. Опечатки и стилистические погрешности отмечены по тексту. Представленные замечания не снижают ценности научного исследования и не изменяют общей положительной оценки диссертационной работы М.М.
Карзовой. В целом диссертация представляет собой законченный труд, отражающий большой объем экспериментальных и теоретических работ, выполненных на высоком научном уровне. Диссертация содержит ряд новых научных результатов, достоверность защищаемых положений подтверждается соответствием теоретических и экспериментальных данных, согласием с результатами предшествующих исследований в области возможного сопоставления, использованием апробированных теоретических подходов и экспериментальных методик. Работа имеет несомненную практическую значимость, а ряд ее результатов — прямое применение в медицинской ультразвуковой технике, Результаты диссертации всесторонне апробированы на международных конференциях и научных семинарах, отражены в 24 печатных работах, включая 10 статей в рецензируемых журналах, из которых 4 в журналах с высоким рейтингом. Материал диссертации изложен на высоком методическом уровне и хорошо иллюстрирован.
Содержание автореферата соответствует содержанию диссертации. Официальный оппонент, доктор физ.-мат. наук, профессор, главный научный сотрудник НЦВИ ИОФ РАН, 119991, г, Москва, ул. Вавилова д. 38 Тел. +7(499)503-8 е-та11: ргеоЬфпе~ . Преображенский/ Подпись В.Л, Пр зам. зав.
отделом /А.В.Свиридова / По объему и глубине выполненных исследований, новизне и практической важности полученных результатов представленная работа безусловно соответствует всем требованиям ВАК РФ, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор КарзоваМ.М, несомненно заслуживает присуждения ей ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.0б — акустика. .
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.














