Диссертация

Диссертация посвящена исследованию радиационного воздействия акустических пучков на твердотельные сферические рассеиватели, расположенные в жидкости. Основная цель работы состояла в разработке методов экспериментального измерения и теоретического описания акустической радиационной силы для эффективного перемещения упругих рассеивателей в акустическом поле. Рассеиватели имитируют почечные камни, и их эффективное перемещение достигается путем подбора оптимальных параметров волнового пучка и пространственного расположения рассеивателя. В рамках работы исследовано влияние характеристик рассеивателя (скорость продольных и поперечных волн, плотность и диаметр) и акустического пучка (частота волны и диаметр пучка) на величину радиационной силы, численно изучена зависимость величины радиационной силы от положения рассеивателя. Представлена разработанная экспериментальная установка по измерению радиационной силы, действующей на сферические рассеиватели в широком диапазоне размеров и упругих свойств, в поле практически применимого акустического пучка. Проведённые исследования позволили сделать вывод о том, что эффективность силового воздействия на упругий рассеиватель зависит от соотношения диаметров пучка и рассеивателя немонотонно, причём при заданной полной акустической мощности сила максимальна, если диаметр пучка близок к размеру рассеивателя. Радиационная сила также зависит от отношения скорости сдвиговых волн в шаре к скорости звука в окружающей жидкости и существенно возрастает при стремлении этого отношения к единице. Полученные результаты будут востребованы при проведении научных исследований в различных научных организациях, а также при разработке медицинских устройств, связанных с неинвазивным силовым воздействием на упругие объекты.