<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.12737/3499</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-282</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCES</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>EXPLICIT EXPRESSIONS FOR PRESSURE IN ACOUSTIC WAVES MULTIPLY REFLECTED FROM REFLECTING SURFACES OF CANONICAL FORM</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Явные выражения давления в акустических волнах, многократно отражённых от поверхностей отражателей канонической формы</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Боев</surname><given-names>Н. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Boyev</surname><given-names>N. V.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Колосова</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kolosova</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тодоров</surname><given-names>Н. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Todorov</surname><given-names>N. F.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Southern Federal University, Russia</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2014</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>03</month><year>2014</year></pub-date><volume>14</volume><issue>1</issue><fpage>5</fpage><lpage>14</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Boyev N.V., Kolosova A.V., Todorov N.F., 2014</copyright-statement><copyright-year>2014</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Боев Н.В., Колосова А.В., Тодоров Н.Ф.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Boyev N.V., Kolosova A.V., Todorov N.F.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/282">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/282</self-uri><abstract><p>In fra mework of the geometrical diffraction theory, the explicit expressions for the pre s sure in waves arbitrarily re reflected N times from a contour, boundary surfaces of the cylindrical and spherical refle c tors are obtained. Pressure expressions in the recept ion point for reflectors of the canonical form are obtained on the basis of 2D and 3D sol utions to the problems on the pressure determination in the acoustical wave re - reflected from a set of reflectors in the case of high - frequency oscillations. The pro blem in its general formulation is studied on the basis of a modified physical diffraction of Kirchhoff diffraction theory. Within the frames of the proposed modification , diffraction int egrals which leading terms for asymptotic expansions are studied throug h the multidimensional stationary phase tec h nique, are obtained. The developed analytical expressions for the pressure in the re - reflected wave conform to the GTD. For all three cases, these expressions are connected with calculating the N - th order dete r mi nant (in the 2D case), and of the 2N - th order determinants (for reflectors in 3D space). An analytical and numerical analysis of the obtained expressions versus distances between a source and a receiver from the reflecting surfac e is pe rformed. The acousti c wave focusing points are marked. The problem of replacing non - plane reflectors by plane ones in the applied problems of acoustics is discussed.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>В рамках геометрической теории диф ракции получены явные выражения давления в волнах, переотраж ё нных произвольное конечное число N раз от кругового контура , граничных поверхн о стей цилиндрического и сферического о т ражателей. Выражения давления в точке при ё ма для отражателей канонической форм ы получены на основе решения двумерной и простра н ственной задач об определении давления в акустической волне , переотраж ё нной от скопления препятствий в случае высоких частот колебаний. Задача в общей п остановке исследована с помощью модификации физической теории дифракции Кирхгофа. В рамках предл оженной модификации получены дифракционные интегралы, главные члены асимптотических разложений которых исследованы методом многомерной стационарной фазы. Полученные аналитические выражения давления в переотраж ё нной волне соответствуют геометрической теории дифракции . Во всех трёх случаях эти выражения связаны с вычислением определителя порядка N (для двумерной з а дачи ) и определителей порядка 2 N (для пространственных отражателей ). Проведён аналитич е ский и численный ан ализ полученных выражений с уч ё том зависимости от расстояний между источник ом, при ё мник ом волны и поверхност ью о тражателей. Установлены точки фокусировки ак у стической волны. Обсуждается проблема замены неплоских отражателей плоскими в прикладных задачах акустики.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>акустические волны</kwd><kwd>многократное отражение волн</kwd><kwd>отражатели канонической формы.</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>acoustic waves</kwd><kwd>multiple wave reflection</kwd><kwd>reflectors of canonical form</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Штагер, Е. А. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы / Е. А. Штагер. — Москва : Радио и связь, 1986. — 184 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Штагер, Е. А. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы / Е. А. Штагер. — Москва : Радио и связь, 1986. — 184 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Scarpetta, E. Explicit analytical representations in the multiple high-frequency reflection of acoustic waves from curved surfaces: the leading asymptotic term / E. Scarpetta, M. A. Sumbatyan // Acta Acustica united with Acustica. — 2011. — V. 97. — Pp. 115‒127.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Scarpetta, E. Explicit analytical representations in the multiple high-frequency reflection of acoustic waves from curved surfaces: the leading asymptotic term / E. Scarpetta, M. A. Sumbatyan // Acta Acustica united with Acustica. — 2011. — V. 97. — Pp. 115‒127.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Scarpetta, E. An asymptotic estimate of the edge effects in the high-frequency Kirchhoff diffraction theory for 3-d problems / E. Scarpetta, M. A. Sumbatyan // Wave Motion. — 2011. — V. 48. — Pp. 408‒422.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Scarpetta, E. An asymptotic estimate of the edge effects in the high-frequency Kirchhoff diffraction theory for 3-d problems / E. Scarpetta, M. A. Sumbatyan // Wave Motion. — 2011. — V. 48. — Pp. 408‒422.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sumbatyan, M. A. High-frequency diffraction by nonconvex obstacles / M. A. Sumbatyan, N. V. Boyev // Journal of the Acoustical Society of America. — 1994. — V. 95, № 5. — Pp. 2347‒2353.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sumbatyan, M. A. High-frequency diffraction by nonconvex obstacles / M. A. Sumbatyan, N. V. Boyev // Journal of the Acoustical Society of America. — 1994. — V. 95, № 5. — Pp. 2347‒2353.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Боев, Н. В. Рассеяние высокочастотных волн на поверхностях в сплошных средах с учётом переотражений / Н. В. Боев // Акустический журнал. — 2004. — Т. 50, № 6. — С. 756‒761.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Боев, Н. В. Рассеяние высокочастотных волн на поверхностях в сплошных средах с учётом переотражений / Н. В. Боев // Акустический журнал. — 2004. — Т. 50, № 6. — С. 756‒761.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Боев, Н. В. Коротковолновая дифракция на телах, ограниченных произвольной гладкой поверхностью / Н. В. Боев, М. А. Сумбатян // Доклады Российской Академии наук. — 2003. — Т. 392, № 5. — С. 614‒617.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Боев, Н. В. Коротковолновая дифракция на телах, ограниченных произвольной гладкой поверхностью / Н. В. Боев, М. А. Сумбатян // Доклады Российской Академии наук. — 2003. — Т. 392, № 5. — С. 614‒617.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Боровиков, В. А. Геометрическая теория дифракции / В. А. Боровиков, Б. Е. Кинбер. — Москва : Связь, 1978. — 248 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Боровиков, В. А. Геометрическая теория дифракции / В. А. Боровиков, Б. Е. Кинбер. — Москва : Связь, 1978. — 248 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Федорюк, М. В. Метод перевала / М. В. Федорюк. — Москва : Наука, 1977. — 368 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Федорюк, М. В. Метод перевала / М. В. Федорюк. — Москва : Наука, 1977. — 368 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Проскуряков, И. В. Сборник задач по линейной алгебре / И. В. Проскуряков. — Москва : Наука, 1978. — 384 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Проскуряков, И. В. Сборник задач по линейной алгебре / И. В. Проскуряков. — Москва : Наука, 1978. — 384 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Реконструкция дефектов в слоистых композитах / А. О. Ватульян [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2009. — Т. 9, № 2 (41). — С. 3‒14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Реконструкция дефектов в слоистых композитах / А. О. Ватульян [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2009. — Т. 9, № 2 (41). — С. 3‒14.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Многократное рассеяние ультразвуковых волн на системе пространственных дефектов канонической формы (теория и эксперимент) / Н. В. Боев [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2012. — № 3 (64). — С. 5‒10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Многократное рассеяние ультразвуковых волн на системе пространственных дефектов канонической формы (теория и эксперимент) / Н. В. Боев [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2012. — № 3 (64). — С. 5‒10.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
