Введение
Глава 1. Измерение ширины ударного фронта сферической Лг-волны в воздухе с помощью акустического и оптического теневого методов 13
1.1. Введение 13
1.2. Экспериментальная установка для акустических и оптических измерений . 15
1.3. Теория распространения сферической АГ-волны в воздухе 16
1.4. Акустические измерения профиля А-волны 20
1.5. Измерение ширины ударного фронта теневым методом 24
1.6. Выводы к первой главе 34
Глава 2. Распространение сферической нелинейной А-волны в термической турбулентности 36
2.1. Введение 36
2.2. Особенности турбулентных полей скалярного и векторного типов 39
2.3. Экспериментальная установка 43
2.4. Характеризация термической турбулентности 45
2.5. Результаты акустических измерений 54
2.6. Сравнение статистических характеристик А-волны при распространении в термической и кинематической турбулентности 65
2.7. Выводы ко второй главе 70
Глава 3. Статистические свойства нелинейной А-волны при дифракции
3.1. Введение 72
3.2. Численная модель распространения Аг-волиы с учетом прохождения через каустики 74
3.3. Модель случайного фазового экрана с различным размером иеоднородностей 76
3.4. Характерные искажения профиля А-волны за фазовым экраном 79
3.5. Статистика и средние характеристики амплитуды А-волпы за экраном;
сравнение с приближением нелинейной геометрической акустики 84
3.6. Выводы к третьей главе 91
Глава 4. Фокусировка гармоник в ультразвуковом пучке конечной амплитуды за случайным фазовым слоем 92
4.1. Введение 92
4.2. Теоретическая модель и численный алгоритм на основе уравнения Вестер-вельта 94
4.3. Результаты моделирования: селективное разрушение фокусировки нечетных гармоник за 180 фазовым слоем 104
4.4. Результаты моделирования: искажение фокусировки второй гармоники за 90 фазовым слоем 106
4.5. Эксперимент по селективному разрушению поля гармоник за фазовым слоем 108 4.6. Выводы к четвертой главе 116
Глава 5. Моделирование трехмерных нелинейных полей многоэлементных ультразвуковых терапевтических решеток 117
5.1. Введение 117
5.2. Численный алгоритм на основе уравнения Вестервельта для описания разрывных решений 118
5.3. Тестирование алгоритма и сравнение результатов с известными решениями 126
5.4. Нелинейно-дифракционные эффекты в поле решетки 128
5.5. Метод эквивалентного аксиально симметричного излучателя 134
5.6. Выводы к пятой главе 140
Основные результаты и выводы 142
Приложение А. Формулы для поля давления фокусированного поршневого излучателя 143
А.1. Решение в параболическом приближении 143
А.2. Решение в виде интеграла Рэлея 143
Приложение Б. Преобразование уравнения Вестервельта 145
Приложение В. Теория и обработка экспериментальных спектров турбулентных флуктуаций 146
В.1. Формулы для одномерных и двумерных спектров случайных полей 146
В.2. Обработка экспериментальных спектров 149
Благодарности 152
Литература 153
