Потоки энергии и эффекты локализации акустических волн в твердых телах с элементами радиальной симметрии

• Автор: Козлов, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 200 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературы по фокусированным волнам и полям в акустических средах
§1. Фононная фокусировка и потоки энергии от точечных акустических
источников
§2. Особенности фокусировки волн в средах с отрицательной
рефракцией
§3. У(я) осцилляции в акустической микроскопии
§4. Теория параксиальных фокусированных акустических пучков
§5. Плосковыпуклые кристаллические резонаторы и резонаторы в форме пирамид
Глава 2. Анализ особенностей излучения акустических волн от точечного силового гармонического источника в изотропных упругих средах
§6. Точное решение для волнового поля
§7. Поток энергии в предельном случае идеальной жидкости
§8. Поток энергии в твердом теле
§9. Распределение потоков энергии в твердом теле

Глава 3. Анализ распространения акустических волн в условиях отрицательной рефракции в анизотропных упругих средах
§10. Локализация акустических волн и колебаний вследствие отрицательной
рефракции в планарных слоистых анизотропных структурах
§11. Дополнительные V(z) осцилляции в акустическом микроскопе в
условиях отрицательной рефракции в анизотропных пластинах
§12. Волноводный эффект в «антиволноводных» условиях в градиентных анизотропных средах
Глава 4. Обобщение метода параболического уравнения на случай распространения акустических пучков в произвольных анизотропных средах
§13. Аппроксимация поверхности медленности объемных акустических волн
эллипсоидом в общем анизотропном случае
§14. Общая схема получения решений для гауссовых пучков в анизотропных
средах и примеры ее применения
§15. Автоколлимированные акустические пучки в кристаллах
Глава 5. Теория плосковыпуклых и пирамидальных акустических резонаторов
§16. Анализ характеристик плосковыпуклых пьезокристаллических
резонаторов на основе теории волновых пучков
§17. Аналитическая теория пирамидального резонатора с перпендикулярными противоположными гранями
Заключение
Список литературы

Общая характеристика научного направления и его актуальность
Акустические волны находят широкие применения в науке и технике, в том числе в таких практически значимых областях как ультразвуковая дефектоскопия и неразрушающий контроль материалов, акустическая микроскопия, акустоэлектроника и акустооптика. При проектировании акустических устройств и анализе акустических процессов в этих областях необходимо учитывать множество факторов, влияющих на распространение акустических волн в твердом теле, в том числе отражение, рефракцию, дифракцию, фокусировку и другие. Развитый к настоящему времени математический аппарат акустики твердых тел позволяет определять условия распространения различных типов волн и описывать их свойства и сопутствующие физические эффекты. Однако многие задачи решаются лишь численно или с применением комбинированных численно-аналитических методов. Это связано со сложностью геометрических и физических условий многих интересных для практики задач, а также с попытками учесть как можно большее число так называемых вторичных факторов - тонких физических эффектов, влияющих на количественные изменения тех или иных физических величин в реальных условиях. С другой стороны, в некоторых частных случаях получение точных аналитических решений все же возможно вследствие наличия определенной геометрической или

10 •
///////
/ /. А///У'
/ {1////’у
А А/
X, отн. ед.
Рис. 5. Средний по времени поток акустической энергии в дальнем поле от точечного силового источника в однородном изотропном твердом теле.
Рис. 6. Потоки энергии от точечного силового источника в сравнении с радиальными линиями в нескольких произвольных направлениях. Жирными стрелками указано направление силы, действующей со стороны источника на среду.