Временно доклады будут проводиться в ПОМИ (Санкт-Петербургское отделение математического института им. В.А.Стеклова РАН), наб.Фонтанки 27 (100м от пересечения с Невским пр.) Аудитория 203 (подробности на проходной), в 18.00

 

!!! Возможно более свежую информацию вы найдете на другой странице семинара

http://vk.com/aseminar

 

Заявки на доклады принимаются по электронным адресам:  

acousticsseminar@gmail.com и g.filippenko@gmail.com (просьба посылать на оба адреса сразу)

 

10 декабря 2019 г. М.А. Миронов. Звук удара по тонкому льду.

Акустический институт им. Н.Н. Андреева, Москва

Россия, 117036, Москва, ул. Шверника, 4. E-mail: mironov_ma@mail.ru


Ранней зимой, после образования тонкого слоя льда на поверхности водоема, можно наблюдать красивый акустический эффект. Стоя на берегу, нужно бросить небольшой камень, или ветку, как можно дальше от берега. При ударе камня о лед генерируется мелодичный квазитональный звук высокой частоты. Чем дальше заброшен камень, тем дольше длится звук. Чем толще лед, тем ниже частота звука. Слой снега на льду значительно ослабляет, но не устраняет, эффект. В докладе приведены результаты натурных экспериментов, продемонстрированы детали спектра звука удара по тонкому льду, дано теоретическое объяснение эффекта. На качественном уровне выделение тональной составляющей в широкополосном источнике (дельта - образном ударном импульсе) связано с совпадением, на некоторой частоте, скорости изгибной волны, распространяющейся по ледяной пластине, со скоростью распространения звука вдоль льда по воздуху. Количественное описание требует весьма тонкого анализа дисперсионного уравнения слоистой структуры воздух ? лед - вода и аккуратного вычисления контурных интегралов, представляющих формальное решение задачи.



3 декабря 2019 г. А. А. Хватов. Методы теории Флоке для анализа распространения упругих волн в периодических структурах.

Санкт-Петербургский государственный Морской Технический Университет, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет Информационных Технологий, Механики и Оптики (Университет ИТМО)

Рассматривается задача о периодической мембране в полярных координатах. В таком случае можно попытаться ввести аналог теоремы Флоке для задачи без учёта сингулярности в центре полярных координат. С другой стороны, можно рассмотреть задачу о симметричной ячейке. Эта двойственная задача позволяет находить полосы запирания с помощью спектра собственных частот. Рассматривается так же задача о распространении волн в упругом периодическом слое. С одной стороны, такую задачу можно проанализировать классическим способом. В таком случае можно рассматривать составные моды в периодической структуре, которые так же имеют свою частоту отсечки. С другой стороны, можно анализировать составные моды с помощью спектра симметричной ячейки. Рассматриваются оба подхода.

 

 

26 ноября 2019 г. Полина Капитанова, Мария Красикова, Минчжао Сун, Павел Белов. Бесконтактная передача энергии.

(Research Center of Nanophotonicas and Metamaterials, ITMO University, Saint-Petersburg, Russia)

Передача электроэнергии от электростанции во всем мире осуществляется по проводам. Технология беспроводной передачи энергии (WPT) может потенциально уменьшить или устранить необходимость в проводах и батареях. Она использует электромагнитные (ЭМ) поля для питания электрических устройств, где соединительные провода неудобны, опасны или невозможны. Технология WPT может сократить использование электрического провода и может широко использоваться для зарядки бытовой электроники, медицинских имплантатов, электромобилей и других.

Наиболее широко используемые беспроводные системы передачи энергии основаны на технологии магнитно-резонансной связи. Мощность передается посредством ближнего магнитного поля между или резонаторами. Традиционно используются металлические катушки, которые имеют большие омические потери и снижают эффективность устройств. Мы предлагаем использовать диэлектрические резонаторы вместо металлических катушек и демонстрируем, что этот подход может значительно повысить эффективность. Наши последние результаты в этой области будут продемонстрированы и обсуждены.

Также будет обсуждаться возможность передачи энергии с помощью акустических волн. Будут рассмотрены различные сферы применения, преимущества и недостатки систем с акустической передачей энергии.

 

Contactless Power Transfer Technologies. Polina Kapitanova, Maria Krasikova, Mingzhao Song, Pavel Belov.

(Research Center of Nanophotonicas and Metamaterials, ITMO University, Saint-Petersburg, Russia)

In the whole world electricity transfer from power station to everywhere is through wire. Wireless power transfer (WPT) technology can potentially reduce or eliminate the need for wires and batteries. It utilizes electromagnetic (EM) fields to power electrical devices where interconnecting wires are inconvenient, hazardous, or are not possible. WPT technology can reduce the use of electric wire and can be widely employed to charge consumer electronics, medical implants, electric vehicles, and others.

The most widely used wireless power transfer systems are based on magnetic resonant coupling technology. The power is transferred by means of near magnetic field between same-resonant objects (or resonators). Traditionally, metallic coils are used bringing high Ohmic loss and reducing the WPT efficiency. In our study we propose to use dielectric resonators instead of metallic coils and demonstrate that this approach can drastically increase the efficiency. Our recent results on this area will be demonstrated and discussed.

The transfer of mechanical vibration, i.e. acoustic power transfer (APT), will be also introduced. The difference between APT and EM-WPT will be pointed out. General schematic structure, typical APT setup, and different APT application scenarios will be discussed. Finally, the state-of-the-art APT achievements will be compared and concluded.

 

 

29 октября 2019 г. С.Н. Гаврилов, А.М. Кривцов О распространении тепла в демпфированном идеальном гармоническом кристалле при действии точечного источника

(ИПМаш РАН, СПбПУ)

Рассматриваются нестационарные и стационарные задачи распространения тепла в демпфированном гармоническом кристалле (бесконечная регулярная решетка материальных точек, взаимодействующих с ближайшими соседями, находящаяся в вязком газе). Подвод тепла моделируется точечным случайным воздействием в виде аддитивного белого шума. Исходная задача формулируется в виде бесконечной линейной системы стохастических обыкновенных дифференциальных уравнений. Задачей является определение зависимости кинетической температуры (величины, пропорциональной математическому ожиданию кинетической энергии) от положения и времени. Посредством введением ковариационных переменных задача сводится к бесконечной системе детерминированных ОДУ. Дальнейшее применение процедур континуализации и отделения медленных процессов позволяет свести задачу к бесконечной системе линейных уравнений в частных производных, для которой возможно получить точное аналитическое решение. Производится сравнение полученного аналитического решения с результатами численного решения исходной системы стохастических дифференциальных уравнений, демонстрируется хорошее соответствие.

 

 

28 мая 2019 г. Валерий Дмитриевич Лукьянов. Об эффективном решении  задач Штурма-Лиувилля со спектральным параметром в граничных условиях

Лукьянов В.Д. (ОАО <Авангард>)

Обсуждаются одномерные линейные задачи математической физики со сложными граничными условиями. Метод Фурье для этих задач приводит к задачам Штурма-Лиувилля с граничными условиями третьего рода, содержащими спектральный параметр. Для рассматриваемых задач Штурма-Лиувилля предложена новая методика приближенного аналитического нахождения собственных значений. Приведены примеры реализации методики, показана её эффективность.

 

 

26 марта 2019 г. Иван Викторович Андронов (по совместной работе с А.А.Лобашевым). Расчёт мембранно-емкостного преобразователя компенсационного типа для эталона давления

СПбГУ

Мембранно-емкостной преобразователь применяется для создания эталонадавления в диапазоне 0.01 - 15 Па. Он основан на компенсации силы давления, действующего на металлическую мембрану, электростатической силой, возникающей вследствие приложения разности потенциалов между мембраной и компенсационным электродом. В результате предполагалось, что мембрана не будет деформироваться, что проверяется путём измерения электрической емкости. Однако, по технологическим причинам электрод был изготовлен меньшего размера, чем мембрана, что привело к неравномерному распределению нагружающих сил и, как следствие, к деформации мембраны и возникновению упругой силы, приложенной к её кромке. В докладе будет представлена схема конструкции преобразователя, рассчитаны краевые эффекты в распределении электростатической силы, проведён расчёт коэффициента преобразования, связывающего величину давления и квадрат разности потенциалов. Будут рассмотрены три модели мембраны: мембранная (влияет только натяжение), тонкой пластины (влияет только цилиндрическая жёсткость) и смешанная.

 

 

19 марта 2019 г. Дмитриев С.П., Сергеев В.А., Телятник С.Г., Шарфарец Б.П. Электрокинетические преобразователи (ЭКП), использующие постоянное напряжение накачки".

Предлагается ЭКП, отличающийся от предыдущих преобразователей наличием постоянного напряжения накачки. Это позволяет значительно повысить эффективность обычных преобразователей такого типа. Рассматриваются ЭКП основанные на таких электрокинетических явлениях, как электроосмос и потенциал течения. При подаче к пористой структуре, заполненной жидкостью электрического поля переменной частоты или переменного давления возникает в первом случае электроосмотическое течение, что приводит к генерации акустической волны, и потенциал течения, что приводит к образованию разности потенциалов, т.е.к  работе устройства в приемном режиме. Приложение напряжения накачки в обоих режимах значительно повышает эффективность работы ЭКП. Рассмотрены гидродинамические и акустические проблемы, возникающие в физических процессах при наличии постоянного напряжения накачки.

 

 

5 марта 2019 г. Часть 2 Петров Владимир Эрнестович. Точные и асимптотические решения уравнения несущей линии (Прандтля)

 

 

26 февраля 2019 г. Петров Владимир Эрнестович. Точные и асимптотические решения уравнения несущей линии (Прандтля)

Рассматривается уравнение крыла самолета в приближении большого удлинения. Предъявляются обширные классы коэффициентов, когда уравнение допускает точное решение. В ряде случаев это позволяет эффективно строить асимптотические разложения важных прикладных задач. В частности, рассмотрены случаи треугольного крыла, усеченного треугольного крыла, стреловидного крыла, винглетов. Особенно интересны эти примеры тем, что здесь не применимы никакие равномерные численные методы. Асимптотическое поведение решения на кромках и в особенностях коэффициентов (разрыв 1-го рода функции набегающего потока и/или хорды крыла),  приводит к нетривиальным пограничным слоям. 

 

 

19 февраля 2019 г. Александра А. Григорьева. Излучение заряженных частиц в круглом волноводе, содержащем однородную и двухслойную области.

(СПбГУ).

Работа посвящена исследованию излучения заряженных частиц, движущихся в круглых кусочно-регулярных волноводах. В первой части доклада описывается излучение точечного заряда, движущегося по оси цилиндрического канала в безграничной диэлектрической среде. Во второй части рассматривается излучение пучка, пересекающего границу в круглом волноводе между диэлектрической областью с центральным каналом (двухслойная область) и вакуумной областью. Параметры волновода и скорость пучка выбраны таким образом, что в двухслойной области генерируется излучение Вавилова-Черенкова. Рассматривается как случай влета пучка в вакуумную область, так и случай обратного движения в двухслойную область. В первом случае особое внимание уделяется исследованию эффекта черенковско-переходного излучения, т.е. эффекта проникновения черенковского излучения через поперечную границу в вакуумную область волновода. При рассмотрении случая влета пучка в двухслойную область волновода анализ сфокусирован на исследовании процесса формирования кильватерного поля. Полученные результаты представляют интерес для развития метода кильватерного ускорения заряженных частиц, а также для создания новых источников терагерцового и гигагерцового излучения.