Рабочая программа дисциплины


1. Название дисциплины: Численный эксперимент в нелинейной акустике


2. Уровень высшего образования – подготовка научно-педагогических кадров в аспирантуре.


3. Направление подготовки: 03.06.01 «Физика и Астрономия». Научная специальность: 01.04.06 «Акустика».


4. Место дисциплины (модуля) в структуре ООП: курс относится к дисциплинам научной специальности вариативной части Блока 1, по результатам освоения которых обучающиеся сдают кандидатский экзамен по научной специальности.


5. Планируемые результаты обучения по дисциплине, соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы (компетенциями выпускников).


Формируемые компетенции

(код компетенции)

Планируемые результаты обучения по дисциплине

УК-1

З1 (УК-1) Знать методы критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методы генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач в области компьютерных технологий, численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

У1 (УК-1) Уметь анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов в численном эксперименте при решении задач нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

В1 (УК-1) Владеть навыками анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях (компьютерные технологии, нелинейная акустика, медицинская акустика, аэроакустика, динамика сплошных сред).

УК-3

З1 (УК-3) Знать особенности представления результатов научной деятельности в устной и письменной форме при работе в российских и международных исследовательских коллективах в области численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

У1 (УК-3) Уметь следовать нормам, принятым в научном общении при работе в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач в области численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

В1 (УК-3) Владеть навыками анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в.т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах в области численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

УК-5

З1 (УК-5) Знать содержание процесса целеполагания профессионального и личностного развития, его особенности и способы реализации при решении профессиональных задач, исходя из этапов карьерного роста и требований рынка труда в сфере компьютерных технологий, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

У1 (УК-5) Уметь формулировать цели личностного и профессионального развития и условия их достижения, исходя из тенденций развития области профессиональной деятельности, этапов профессионального роста, индивидуально-личностных особенностей в сфере компьютерных технологий, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики..

В1 (УК-5) Владеть приемами и технологиями целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению профессиональных задач в сфере компьютерных технологий, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики..

ОПК-1

Знать физические принципы основных методов использования численного эксперимента для исследования волновых акустических явлений в нелинейной акустике, биомедицинских приложениях мощного ультразвука и аэроакустике.

Уметь применять физические теории к описанию соответствующих методов численного эксперимента для исследования волновых акустических явлений в нелинейной акустике, биомедицинских приложениях мощного ультразвука и аэроакустике.

Владеть методиками построения моделей, описывающих волновые акустические явления в нелинейной акустике, биомедицинских приложениях мощного ультразвука и аэроакустике.


6. Объем дисциплины составляет 3 зачетных единицы, всего 108 часов, из которых 48 часов составляет контактная работа аспиранта с преподавателями (28 часов занятия лекционного типа, 8 часов занятия семинарского типа (семинары и научно-практические занятия), 2 часа групповые консультации, 6 часов индивидуальные консультации, 2 часа мероприятия текущего контроля успеваемости, 2 часа мероприятия промежуточной аттестации), 60 часов составляет самостоятельная работа аспиранта. Форма отчетности - зачет с оценкой.


7. Входные требования для освоения дисциплины (модуля), предварительные условия.

Для изучения дисциплины требуются знания в объеме курсов для бакалавриата («Введение в акустику», «Теоретические основы акустики», «Численные методы в физике») и магистратуры («Нелинейные явления в акустике»).


8. Формат обучения: очный, дистанционное обучение не предусмотрено.


9. Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и виды учебных занятий


Наименование и краткое содержание разделов и тем дисциплины (модуля),

форма промежуточной аттестации по дисциплине (модулю)

Всего

(часы)

В том числе

Контактная работа (работа во взаимодействии с преподавателем), часы

из них

Самостоятельная работа обучающегося, часы

из них

Занятия лекционного типа

Занятия семинарского типа

Групповые консультации

Индивидуальные консультации

Учебные занятия, направленные на проведение текущего контроля успеваемости коллоквиумы, практические контрольные занятия и др)*

Всего

Выполне-ние домашних заданий

Подготов-ка рефератов и т.п..

Всего

Тема 1. Введение. Основные понятия. Одномерные задачи. Уравнения эволюционного типа. Уравнение простых волн, уравнения типа Бюргерса с произвольным частотным законом поглощения.

5

2





2

3


3

Тема 2. Нелинейные акустические волны в поглощающих средах. Искусственная вязкость, поглощающие слои, Спектральный подход. Метод Годунова для описания разрывных решений.

6

2





2

4


4

Тема 3. Нелинейные ультразвуковые пучки. Уравнения Хохлова-Заболотской-Кузнецова и Вестервельта. Фокусированные пучки различной геометрии. Метод пространственного спектра.

12

4

2




6

6


6

Тема 4. Нелинейные ультразвуковые пучки. Уравнения Хохлова-Заболотской-Кузнецова и Вестервельта. Фокусированные пучки различной геометрии. Метод пространственного спектра.

13

2



2


4

4

5

9

Тема 5. Численный эксперимент в медицинской акустике. Постановка граничных условий с использованием данных эксперимента. Метод акустической голографии для численного эксперимента .

5

2





2

3


3

Тема 6. Нелинейные эффекты в полях диагностических датчиков и излучателей ультразвуковой хирургии.

5

2





2

3


3

Тема 7. Фокусировка ультразвуковых пучков, генерируемых преобразователями медицинского ультразвука, в воде и биологических тканях. Эффекты аберраций. Методы дирейтинга .

10

2

2




4

6


6

Тема 8.

Многоэлементные фазированные решетки. Электронное перемещение фокуса. Оценка качества пространственной структуры поля. Метод эквивалентного излучателя .

16

4



2

2

8

5

3

8

Тема 9. Численный эксперимент в аэроакустике. Распространение нелинейных волн в случайно-неоднородной среде. Модели случайно-неоднородных сред. Параболическая модель. Случайные каустики.

6

2





2

4


4

Тема 10. Определение статистических свойств нелинейного акустического поля по данным численного эксперимента.

8

2

2




4

4


4

Тема 11. Нелинейные акустические методы калибровки широкополосных микрофонов с использованием численного эксперимента.

8

2



2


4

4


4

Тема 12. Нелинейные оптические методы калибровки широкополосных микрофонов с использованием численного эксперимента

12

2

2

2



6

3

3

6

Промежуточная аттестация

2



2

2


Итого

108

28

8

2

6

4

48

49

11

60



10. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы аспирантов по дисциплине.


Самостоятельная работа аспиранта проводится в виде изучения рекомендованной литературы, решения задач с использованием специализированных пакетов программ для численного моделирования, написания рефератов.

Текущий контроль осуществляется путем индивидуального обсуждения с преподавателем решений задач и рефератов, а также путем групповой дискуссии в группе аспирантов при участии преподавателя.


11. Фонд оценочных средств для промежуточной аттестации по дисциплине.


РЕЗУЛЬТАТ ОБУЧЕНИЯ

по дисциплине (модулю)

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТА ОБУЧЕНИЯ

по дисциплине (модулю) и

ШКАЛА оценивания


ПРОЦЕДУРЫ ОЦЕНИВАНИЯ*



2

3

4

5


З1 (УК-1) Знать методы критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методы генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач в области компьютерных технологий, численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.


Фрагментарные знания методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач

Общие, но не структурированные знания методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач

Сформированные, но содержащие отдельные пробелы знания основных методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе междисциплинарных.

Сформированные систематические знания методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе междисциплинарных.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, рейтинг

У1 (УК-1) Уметь анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов при исследовании задач численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

Частично освоенное умение анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов

В целом успешно, но не систематически осуществляемые анализ альтернативных вариантов решения исследовательских и практических задач и оценка потенциальных выигрышей/проигрышей реализации этих вариантов

В целом успешно, но содержащие отдельные пробелы анализ альтернативных вариантов решения исследовательских задач и оценка потенциальных выигрышей/проигрышей реализации этих вариантов

Сформированное умение анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, написание реферата, рейтинг

В1 (УК-1) Владеть навыками анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях (компьютерные технологии, численный эксперимент, нелинейная акустика, биомедицинские приложения мощного ультразвука и аэроакустика).

Фрагментарное применение навыков анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач

В целом успешное, но не систематическое применение навыков анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач

В целом успешное, но содержащее отдельные пробелы применение навыков анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач

Успешное и систематическое применение навыков анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, защита реферата, рейтинг

З1 (УК-3) Знать особенности представления результатов научной деятельности в устной и письменной форме при работе в российских и международных исследовательских коллективах в области компьютерных технологий, численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

Фрагментарные знания особенностей предоставления результатов научной деятельности в устной и письменной форме

Неполные знания особенностей представления результатов научной деятельности в устной и письменной форме, при работе в российских и международных коллективах

Сформированные, но содержащие отдельные пробелы знания основных особенностей представления результатов научной деятельности в устной и письменной форме при работе в российских и международных исследовательских коллективах

Сформированные и систематические знания особенностей представления результатов научной деятельности в устной и письменной форме при работе в российских и международных исследовательских коллективах

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, рейтинг

У1 (УК-3) Уметь следовать нормам, принятым в научном общении при работе в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач в области компьютерных технологий, численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

Фрагментарное следование нормам, принятым в научном общении при работе в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач

В целом успешное, но не систематическое следование нормам, принятым в научном общении при работе в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач

В целом успешное, но содержащее отдельные пробелы умение следовать основным нормам, принятым в научном общении при работе в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач

Успешное и систематическое следование нормам, принятым в научном общении, для успешной работы в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, написание реферата, рейтинг

В1 (УК-3) Владеть навыками анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в.т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах в области компьютерных технологий, численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

Фрагментарное применение навыков анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах

В целом успешное, но не систематическое применение навыков анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах

В целом успешное, но сопровождающееся отдельными ошибками применение навыков анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах

Успешное и систематическое применение навыков анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, защита реферата, рейтинг

З1 (УК-5) Знать содержание процесса целеполагания профессионального и личностного развития, его особенности и способы реализации при решении профессиональных задач, исходя из этапов карьерного роста и требований рынка труда в сфере компьютерных технологий, численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

Допускает существенные ошибки при раскрытии содержания процесса целеполагания, его особенностей и способов реализации.

Демонстрирует частичные знания содержания процесса целеполагания, некоторых особенностей профессионального развития и самореализации личности,

указывает способы реализации, но не может обосновать возможность их использования в конкретных ситуациях.

Демонстрирует знания сущности процесса целеполагания, отдельных особенностей процесса и способов его реализации, характеристик профессионального развития личности, но не выделяет критерии выбора способов целереализации при решении профессиональных задач.

Раскрывает полное содержание процесса целеполагания, всех его особенностей, аргументированно обосновывает критерии выбора способов профессиональной и личностной целереализации при решении профессиональных задач.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, рейтинг

У1 (УК-5) Уметь формулировать цели личностного и профессионального развития и условия их достижения, исходя из тенденций развития области профессиональной деятельности, этапов профессионального роста, индивидуально-личностных особенностей в сфере компьютерных технологий, численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

Допускает существенные ошибки при раскрытии содержания процесса целеполагания, его особенностей и способов реализации.

Демонстрирует частичные знания содержания процесса целеполагания, некоторых особенностей профессионального развития и самореализации личности,

указывает способы реализации, но не может обосновать возможность их использования в конкретных ситуациях.

Демонстрирует знания сущности процесса целеполагания, отдельных особенностей процесса и способов его реализации, характеристик профессионального развития личности, но не выделяет критерии выбора способов целереализации при решении профессиональных задач.

Раскрывает полное содержание процесса целеполагания, всех его особенностей, аргументированно обосновывает критерии выбора способов профессиональной и личностной целереализации при решении профессиональных задач.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, написание реферата, рейтинг

В1 (УК-5) Владеть приемами и технологиями целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению профессиональных задач в сфере компьютерных технологий, численного эксперимента, нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

Владеет отдельными приемами и технологиями целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению стандартных профессиональных задач, допуская ошибки при выборе приемов и технологий и их реализации.

Владеет отдельными приемами и технологиями целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению стандартных профессиональных задач, давая не полностью аргументированное обоснование предлагаемого варианта решения.

Владеет приемами и технологиями целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению стандартных профессиональных задач, полностью аргументируя предлагаемые варианты решения.

Демонстрирует владение системой приемов и технологий целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению нестандартных профессиональных задач, полностью аргументируя выбор предлагаемого варианта решения.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, защита реферата, рейтинг

ОПК-1. Знать физические принципы численного эксперимента в нелинейной акустике, биомедицинских приложениях мощного ультразвука и аэроакустики.

Допускает существенные ошибки при описании соответствующих методов.

Допускает отдельные ошибки при описании соответствующих методов.

Демонстрирует знание сущности при описании соответствующих методов в стандартных ситуациях.

Демонстрирует знание сущности при описании соответствующих методов нестандартных ситуациях.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, рейтинг

ОПК-1. Уметь применять физические теории к описанию соответствующих численных методов исследования задач нелинейной акустики, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустики.

Допускает существенные ошибки при применении соответствующих методов.

Допускает отдельные ошибки при применении соответствующих методов.

Демонстрирует знание сущности при применении соответствующих методов в стандартных ситуациях.

Демонстрирует знание сущности при применении соответствующих методов нестандартных ситуациях.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, написание реферата, рейтинг

ОПК-1. Владеть методиками построения численных моделей, описывающих нелинейные явления в акустике, биомедицинских приложений мощного ультразвука и аэроакустике.

Допускает существенные ошибки при использовании соответствующих методов.

Допускает отдельные ошибки при использовании соответствующих методов.

Демонстрирует знание сущности при использовании соответствующих методов в стандартных ситуациях.

Демонстрирует знание сущности при использовании соответствующих методов нестандартных ситуациях.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, защита реферата, рейтинг


Вопросы и задания по курсу:

По теории:

  1. Расскажите об основных нелинейных уравнениях акустики эволюционного типа.

  2. В чем состоит метод расщепления по физическим факторам? Как повысить его точность?

  3. Расскажите о конечно-разностных и спектральных методах численного моделирования различных физических эффектов в нелинейных эволюционных уравнениях акустики..

  4. Как получить дисперсионное уравнение для разностной схемы? Чем обусловлена искусственная дисперсия и диссипация волн на сетке? Зачем вводится искусственное поглощение в численную схему?

  5. В чем состоит основная идея метода Годунова для описания волн с ударными фронтами?

  6. Расскажите, как можно описать распространение волна с ударным фронтом, используя спектральный метод.

  7. Сравните между собой различные спектральные и конечно-разностные алгоритмы описания нелинейных эффектов при распространении акустических сигналов.

  8. Для чего необходимо введение поглощающих слоев? Приведите примеры.

  9. Расскажите об основных шагах при постановке численного эксперимента по изучению нелинейных акустических полей, генерируемых источниками медицинского ультразвука.

  10. В чем заключается метод акустической голографии?

  11. Расскажите об особенностях акустической голографии при описании полей, создаваемых мощными источниками непрерывного либо импульсного излучения.

  12. В чем заключаются основные особенности численного эксперимента при описании полей, создаваемых импульсными источниками и излучателями непрерывных волн.

  13. Как объем памяти и быстродействие вычислительных машин ограничивают возможности численного эксперимента? Приведите пример и сделайте оценки.

  14. Расскажите про метод пространственного спектра для описания дифракционных эффектов в направленном нелинейном пучке. Каковы основные параметры метода и как их выбирать.

  15. Сравните между собой преимущества и ограничения использования в численном эксперименте уравнений эволюционного типа, таких как уравнение Хохлова-Заболотской-Кузнецова, уравнение Вестервельта и полная система уравнений гидродинамики.

  16. Какие основные особенности биологической ткани оказывают влияние на распространение ультразвука в теле человека. В чем отличие влияния мягких тканей, воздухо-содержащих тканей, костей? Как ввести неоднородности ткани в численную модель?

  17. Расскажите про методы дирейтинга. Как численный эксперимент позволяет предсказывать уровни ультразвуковых полей в теле человека в диагностике и ультразвуковой терапии.

  18. В чем состоят принципы и преимущества использования многоэлементных решеток в медицинской диагностике и терапии? Как проводится оценка качества создаваемых ими полей? Какие параметры качества важны для диагностики и для ультразвуковой хирургии?

  19. Как вводится понятие эквивалентного излучателя? Как можно определить его параметры? Приведите примеры.

  20. Расскажите об основных моделях, использующихся в численном эксперименте для описания распространения нелинейных акустических сигналов в случайно-неоднородной и турбулентной средах: волновой подход, эволюционное уравнение, приближение геометрической акустики.

  21. Приведите пример моделей спектров турбулентности, использующихся в численном эксперименте. В чем отличие турбулентности скалярного и векторного типов?

  22. Как по результатам численного эксперимента по распространению волны в турбулентной среде определить средние значения и статистические распределения параметров акустического поля?

  23. Расскажите про особенности измерения нелинейных сигналов в воздухе. Какие вы знаете способы измерения?

  24. В чем состоит принцип оптической регистрации звуковых сигналов?

  25. Расскажите о методах численного эксперимента, использующихся для амплитудной и фазовой калибровки широкополосных микрофонов.


По эксперименту:

  1. В какой части численного эксперимента необходимо использование данных измерений?

  2. Как можно подтвердить соответствие численного эксперимента физическому и проверить точность получаемых результатов?.

  3. Какие основные типы гидрофонов, использующихся для измерений полей медицинских излучателей, вы знаете?

  4. Сравните основные характеристики различных типов гидрофонов по размеру, чувствительности и ширине частотной полосы.

  5. Расскажите об измерениях нелинейных акустических сигналов в воздухе с помощью конденсаторных микрофонов и ограничениях данного метода.

  6. На чем основаны оптические методы регистрации акустических сигналов? Приведите примеры.

  7. Сравните различные теневые методы измерения акустических полей.

  8. Расскажите об интерферометрических оптических методах измерения акустических полей.


Наглядные иллюстрации результатов моделирования предложенных задач, различных объектов и явлений, изучаемых в курсе. Посещение экспериментальной лаборатории медицинского ультразвука кафедры акустики с описанием и обсуждением решаемых в ней задач.


12. Ресурсное обеспечение:

  1. М.Б. Виноградова, О.В. Руденко, А.П. Сухоруков. Теория Волн. Линейные и нелинейные волны. Изд.3. М.: «Ленанд», 2015.

  2. Руденко О.В., Солуян С.И., Теоретические основы нелинейной акустики. М.: Наука. 1975.

  3. Гаврилов Л.Р. Фокусированный ультразвук высокой интенсивности в медицине. М.: Фазис, 2013.

  4. Хилл К., Бэмбер Дж., тер Хаар Г. Ультразвук в медицине. Физические основы и применения. - М.: Физматлит, 2008. Перевод с английского под ред. Л.Р. Гаврилова, В.А. Хохловой, О.А. Сапожникова.

  5. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику. Москва: Мир, 1970.

  6. Блохинцев Д.И. Aкустика неоднородной движущейся среды. Москва: Наука, 1981.

  7. Press W.H., Teukolsky S.A., Vetterling W.T., Flannery B.P. Numerical recipes in FORTRAN // Cambridge U.P., New York, 1992, p. 1002.

  8. Розенберг Л.Д. Физика и техника мощного ультразвука, том 1, 2 // М.: Наука, 1967.

  9. Бэйли М.Р., Хохлова В.А., Сапожников О.А., Каргл С.Г., Крам Л.А. Физические механизмы воздействия терапевтического ультразвука на биологическую ткань (обзор). – Акуст.ж., 2003, т.49, №4, с.437-464.

  10. В.А. Хохлова, А.Е. Пономарев, М.А. Аверкью, Л.А. Крам. Нелинейные импульсные поля прямоугольных фокусированных источников диагностического ультразвука. Акуст. журн., 2006, т.52, №4, с. 560-570.

  11. Сапожников О.А., Пищальников Ю.А., Морозов А.В. Восстановление распределения нормальной скорости на поверхности ультразвукового излучателя на основе измерения акустического давления вдоль контрольной поверхности. - Акуст. ж., 2003, т.49, №3, с.416-424.

  12. Kreider W., Yuldashev P.V., Sapozhnikov O.A., Farr N., Partanen A., Bailey M.R., Khokhlova V.A. Characterization of a multi-element clinical HIFU system using acoustic holography and nonlinear modeling. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, v. 60, № 8, pp. 1683-1698.

  13. Sapozhnikov O.A., Tsysar S.A., Khokhlova V.A., Kreider W. Acoustic holography as a metrological tool for characterizing medical ultrasound sources and fields J. Acoust. Soc. Am. 2015, v. 138(3), 1515-1532.

  14. П.В. Юлдашев, В.А. Хохлова. Моделирование трехмерных нелинейных полей ультразвуковых терапевтических решеток. Акуст. журн., 2011, Т. 57, №3 c. 337-347.

  15. Аверьянов М.В., Хохлова В.А., Сапожников О.А., Блан-Бенон Ф., Кливленд Р.О., Параболическое уравнение для описания распространения нелинейных акустических волн в неоднородных движущихся средах, Акуст. журн. 2006, 52 (6), 725-735.

  16. M.V. Averiyanov, Ph. Blanc-Benon, R.O. Cleveland, V.A. Khokhlova. Nonlinear and diffraction effects in propagation of N-waves in randomly inhomogeneous moving media. J. Acoust. Soc. Am., 2011, v. 129(4), pp. 1760-1772.

  17. Росницкий П.Б., Ильин С.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. Расчетный комплекс с интерактивным интерфейсом для исследования акустических полей многоэлементных решеток для ультразвуковой хирургии // Ученые записки физического факультета МГУ. 2013. Т. 4. C. 134301-1–134301-8.

  18. Юлдашев П.В., Крутянский Л.М.,. Хохлова В.А, Брысев А.П., Бункин Ф.В., Искажение поля сфокусированного ультразвукового пучка конечной амплитуды за случайным фазовым слоем // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 4. С. 463-471.

  19. Филоненко Е.А., Хохлова В.А. Эффекты акустической нелинейности при терапевтическом воздействии мощного фокусированного ультразвука на биологическую ткань// Акуст. журн. 2001. Т. 47. № 4. C. 541–549.

  20. Аверьянов М.В. Экспериментальная и численная модель распространения нелинейных акустических импульсов в турбулентной атмосфере, диссертация к. ф.-м. н., Москва, 2008.

  21. Руденко О.В., Сухорукова А.К., Сухоруков А.П. Уравнения высокочастотной нелинейной акустики неоднородных сред, Акуст. Журн. 1994. Т. 40. №2. С. 290-294.

  22. Yuldashev P., Karzova M., Khokhlova V., Ollivier S., Blanc-Benon Ph. Mach-Zehnder interferometry method for acoustic shock wave measurements in air and broadband calibration of microphones. J. Acoust. Soc. Am., 2015, 137(6), 3314-3324.

  23. Berenger J.-P. A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves. J. Comput. Phys. 1994. Vol. 114, no. 2. P. 185–200.

  24. Tabei M., Mast T., Waag R. Simulation of ultrasonic focus aberration and correction through human tissue // J. Acoust. Soc. Am. 2003. Vol. 113, no. 2. P. 1166–1176.

  25. Годунов С.К. Разностный метод расчета ударных волн // УФН, 1957, Т. 12, № 1, стр. 176-177.

  26. Kurganov A., Tadmor E. New high-resolution central schemes for nonlinear conservation laws and convection-diffusion equations // J. Comput. Phys. 2000. Vol. 160, no. 1. P. 241–282


  1. Сайт журнала «Акустический журнал» http://www.akzh.ru/

  2. Сайт журнала «Техническая акустика» http://www.ejta.org/ru


Программное обеспечение по моделированию нелинейных ультразвуковых пучков, анализу полей, создаваемых многоэлементными решетками, примеры данных измерений нелинейных акустических полей с использованием широкополосных гидрофонов, микрофонов и оптических методов.


Персональные компьютеры и рабочая станция с установленным специализированным программным обеспечением.


13. Язык преподавания. Русский


  1. Преподаватели. Хохлова Вера Александровна, доцент, доктор физ.-мат. наук, кафедра акустики;

Сапожников Олег Анатольевич, профессор, доктор физ.-мат. наук, кафедра акустики;

Юлдашев Петр Викторович, ст. научный сотрудник, канд. физ.-мат. наук, кафедра общей физики и физики конденсированного состояния.