Министерство образования Российской Федерации
Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского 

"УТВЕРЖДАЮ"
Декан радиофизического факультета
профессор __________С.Н.Гурбатов

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
курса
"ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И РАССЕЯНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН В НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ"
по направлению подготовки 511500 "Радиофизика"
и по магистерской программе
511505- Акустика
(цикл специальные дисциплины)
Н.Новгород - 2001 

1. Организационно-методический раздел.

    Программа предназначена для подготовки специалистов по направлению 511500-Радиофизика по магистерской программе "Акустика". Курс читается в 10 семестре. Он базируется на знаниях студентов, приобретенных в курсах общей физики, радиотехники и спецкурсах: общая акустика, техника и методика акустического эксперимента.
    Цель преподавания дисциплины - ознакомить студентов с особенностями модельных экспериментальных исследований в гидроакустике, обучить их, на частных примерах, методике планирования и расчета модельных акустических экспериментов.
    В процессе изучения дисциплины студенты должны ознакомится с современными техническими возможностями для постановки модельного акустического опыта, научиться рассчитывать параметры модельной экспериментальной установки при масштабном моделировании и при моделировании гидрофизических процессов, основам рационального планирования эксперимента, приемам обработки получаемых экспериментальных данных, умению оценивать уровень корректности результатов эксперимента.

 2. Содержание курса

I.ВВЕДЕНИЕ.

Моделирование - преимущества и недостатки модельных схем. Масштабное моделирование. Моделирование гидрофизических процессов.

II. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗВУКА В ПЛОСКО-СЛОИСТЫХ СРЕДАХ.

Поглощение энергии звуковых волн в воде. Зависимость скорости звука в воде от температуры, солености, давления. Что моделируется? Методика создания модельной слоисто-неоднородной среды для моделируемого процесса. Блок- схема экспериментальной установки.

III. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАССЕЯНИЯ ЗВУКА НА ЖЕСТКИХ ОБЪЕКТАХ.

Масштабное моделирование объекта, длина волны облучения. Влияние интерференционных эффектов и частотной зависимости коэффициента отражения на корректность результатов.
Конструктивное решение модельной установки.

IV. МОДЕЛИ СЛОЖНЫХ УПРУГИХ ОБОЛОЧЕК.

Введение в теорию колебаний оболочек. Экспериментальная установка для измерения амплитуды колебания поверхности оболочки. Рассеяние звука оболочкой. Параметры подобия. Масштабное и физическое моделирование. Проектирование экспериментальной установки.

V. ИССЛЕДОВАНИЕ КАВИТАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ.

Введение в теорию кавитации. Масштабное моделирование кавитационных процессов в гидроакустике. Аппаратура для исследования кавитационных процессов.

VI. ГАЗОВЫЕ ПУЗЫРЬКИ В ГИДРОАКУСТИКЕ.

Влияние газовых пузырьков на распространение и рассеяние звука. Акустические методы измерения концентрации газовых пузырьков. Обнаружение одиночных микропузырьков. Экспериментальное исследование динамики газовых пузырьков акустическими методами, оценка скорости роста и растворения.

VII. ЗВУКОВИДЕНИЕ.

Методы получения изображений в акустических волнах. Аппаратурное и программное обеспечение звуковидения.

VIII. АКУСТИЧЕСКАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ.

Моделирование деффектов в твердом теле. Техническое обеспечение эксперимента.

IX. ТЕХНИКА БЕЗОПАСТНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С МОЩНЫМ УЛЬТРАЗВУКОМ.

Темы лабораторных занятий по курсу (9 семестр).

  1. Обнаружение местоположения трещиноподобных объектов методом импульсной ультразвуковой локации.
  2. Исследование амплитудных характеристик обратного рассеяния акустических сигналов на телах простой формы.

3. Распределение часов курса по темам и видам работ.

N
п/п

Наименование
тем и разделов

Всего
часов

Аудиторные занятия

Самостоятельная
работа

Лекции

Лабораторных
занятия

1

I

3

2

-

1

2

II

9

6

-

3

3

III

17

2

14

1

4

IV

6

4

-

2

5

V

6

4

-

2

6

VI

9

6

-

3

7

VII

6

4

-

2

8

VII

20

4

14

2

9

IХ

3

2

-

1
 

ИТОГО:

79

34

28

17

4. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля.

Итоговый контроль: зачет в конце 10-го семестра.

 5. Учебно-методическое обеспечение курса.

5.1 Рекомендуемая литература (основная)

  1. Физические основы подводной акустики. Под ред. В.И.Мясищева. М: Сов. радио, 1955, 740 стр.
  2. Клей К., Медвин Г. Акустическая океанография. М.: Мир, 1980, 580 стр.
  3. Бархатов А.Н. Моделирование распространения звука в океане. М.: Наука, 1970, 127стр.
  4. Бергман Л. Ультразвук. М.: Ин. лит., 1957, 726 стр.
  5. Перник А.Д. Проблемы кавитации. Л.: Судостроение, 1968, 439 стр.

Составитель программы:
доцент Мартьянов А.И.