Харківська національна академія міського господарства РОЛЬ ...

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.УДК 530.19Абракітов В.Е.Харківська національна академія міського господарстваРОЛЬ МОДЕЛЮВАННЯ АКУСТИЧНИХ ПРОЦЕСІВ ПРИОПТИМІЗАЦІЇ ШУМОВОГО РЕЖИМУ СУЧАСНОГО МІСТАПередбачити вплив майбутніх джерел шуму і розробити конкретні рекомендації вцій області — одна з головних задач, що постають перед містобудівниками в проектнійпрактиці. Одним зі шляхів найбільш раціонального і максимально прийнятного за всімакритеріями підбора варіантів картографування шумового режиму є дослідження намоделях.В даний час усе частіше й частіше на найперше місце виступають питаннязабезпечення акустичного комфорту середовища мешкання Людини. Передбачити впливмайбутніх джерел шуму (ДШ), передбачати шумовий режим житлової забудови ірозробити конкретні рекомендації в цій обл асті — одна з головних задач, що постаютьперед містобудівниками в проектній практиці. Розробляючи генеральний план населеногопункту, містобудівник намічає розташування основних районів міста і транспортнихзв'язків між ними, тобто відразу виділяє місце р озташування основних ДШ в місті:зовнішнього і внутрішнього транспорту промислових і комунально -складських зон. Щобмаксимально використовувати можливі заходи для шумозахисту, необхідна карта (схема)основних джерел міського шуму, виконана у масштабі генер ального плану міста. Вона єосновою для регулювання шумового режиму на селитьбі міста, основою для розробкикомплексних містобудівних заходів для захисту житлової забудови від шуму.Одним зі шляхів найбільш раціонального і максимально прийнятного за всімакритеріями підбора варіантів картографування шумового режиму є дослідження намоделях [1].Згідно [2], моделювання є метод дослідження складних процесів на моделях іззастосуванням методів теорії подоби при постановці й обробці експерименту. Відповіднодо неї [2] два явища називаються подібними, якщо всі кількісні характеристики одного зних виходять з відповідних їхніх кількісних характеристик іншого шляхом множення їх напостійні числа (константи подоби, називані також «масштабами моделювання»), однаковідля всіх однорідних величин, якщо вони якісно однакові і характеризуються рівнимзначеннями деяких безрозмірних параметрів (визначальних критеріїв подоби), складених зфізичних і геометричних величин, що характеризують ці явища. Основною умовоювірогідності при цьому виступає так називаний ідентифікатор подоби натурних явищ, іявищ, що моделюються: фізичні явища, процеси чи системи подібні, якщо в подібнихкрапках простору, у подібні моменти часу окремі величини, що характеризують стансистеми, пропорційні відповідним величинам іншої системи. При побудові моделейвикористовують критерії подоби, чи безрозмірні числа, складені з розмірних фізичнихпараметрів, що визначають розглянуті фі зичні явища. Найпростішим, відомим усімприкладом критерію подоби є, зокрема, масштаб географічної карти чи плану - дріб,чисельник якого дорівнює одиниці, а знаменник – числу, що показує зменшеннязображення (моделі) відносно його ж натурним розмірам. Вим оги теорії подоби повиннібути належним чином враховані при побудові будь -якої модельної системи.Як видно з прикладеної схеми, моделі займають проміжне положення між двомаукрай віддаленими друг від друга полюсами, служачи свого роду «містком» між

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.діаметрально протилежними один одному експериментальними і теоретичнимиспособами досліджень.Як відомо, вчені (принаймні, на сучасному рівні розвитку науки і техніки)поділяються на теоретиків і експериментаторів: перші беруться за умоглядне дослідженняякихось процесів, абстрактно домислюють їх, і роблять неіснуюче до них предметомзагального надбання; другі ж у міру своїх сил і можливостей (а також стану принадного їмматеріально-технічного забезпечення, що в даному випадку дуже немаловажне)займаються завзятою працею, забезпечуючи теоретиків набором дивних фактів, зовсімнедоступних споконвічно для розуміння, і настійно потребуючих з їхнього бокунайдетальнішого і наукового тлумачення. Моделювання якось єднає тих і інших, служитьмістом між двома протилежними антитезами. Розглянемо відомі різновиди моделювання,що застосовуються в науці і техніці.ЕкспериментНатурнівимірюванняНапівнатурнівимірюванняФізичнемоделюванняАналоговемоделюванняКвазіналоговемоделюванняМатематичне(аналітичне, графічне ікомп'ютерне)моделюванняТеоріяМатематичний описН Е В І Д О М ЕРис. 1. Моделі, - як метод наукового пізнанняНайбільш точну і достовірну (хоча, безумовно, не зовсім повну) інформацію продосліджуваний процес, явище можна одержати тільки шляхом натурни х вимірів [3, 4].Вони, на жаль, просто незастосовні для дослідження більшості неіснуючих (наприклад,проектованих) об'єктів. Апроксимація даних натурного виміру характеристик одногооб'єкта під характеристики іншого подібного до нього об'єкта також можлива лише увкрай рідких випадках.У ряді випадків найбільш складна і громіздка частина системи, що вважаєтьсязовсім непотрібною для цілей проведеного аналізу, заміняється моделлю; інша ж частина,що безпосередньо підлягає вивченню, береться реальною (пів натурні виміри).Фізичне моделювання здійснюється за допомогою моделей, подібних до натури,тобто подібні величини моделі і натури мають однакову фізичну природу й однаковийматематичний опис. При цьому зберігаються особливості натурного експерименту, алеполегшується одержання результатів, тому що початково обрані зручні діапазони виміруфізичного полю. Однак такі фізичні моделі, побудовані з дотриманням відомих критеріївтеорії подоби, займають великі п лощі, тому що їхній масштаб без порушення подоби неможе бути значно зменшений, наочні результати можливо одержати тільки післяретельної обробки всіх даних. Має місце їхня обмежена область застосування, оскількиутруднене моделювання наявних одночасне на об'єкті різного виду. Складність пристроївобумовлюють громіздкість моделі досліджуваного об'єкта і моделей джерел звуковоїенергії, наявність безлічі різновидів ДШ, їхня складна конфігурація (наприклад, модельлінійного ДШ – дороги з автомобілями повинна повторювати всі її ухили, вигини ітранспортні розв'язки). У сполученні з іншими недоліками, зазначеними далі, у першучергу з необхідністю зміни тиску повітряного середовища для дотримання подоби (для

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.чого ці дослідження варто робити в барокамері) ці спос оби не завжди можуть бутиоптимальними .Модель прямої аналогії (МПА) на основі аналогії імітує натурну фізичну системупо її елементах таким чином, щоб кожному з фізичних елементів натури відповідаловизначене зображення його еквівалента (з чого випливає головна перевага МПА –наочність) [6]. При цьому згідно [2] два явища вважаються подібними, якщо по заданиххарактеристиках одного з них можна одержати характеристики іншого масштабнимперерахуванням, аналогічним переходу від однієї системи одиниць виміру до іншої.Тобто, аналогове моделювання засноване на однаковому математичному описі, але різнійфізичній природі схожих величин моделі і натури (тобто на аналогіях). При цьомувідбувається розчленовування системи на неї складові – фізичні елементи. У залежностівід ступеня ідентичності матем атичних описів моделі і натури на додаток до "чистоаналогового" (МПА) можна виділити ще і такий різновид, як квазіаналогове моделювання,- (яке характеризується більш віддаленим ступенем аналогії). Достоїнства МПАпозначаються в тім чи іншому ступені в за лежності від подробиці і конкретностіпредставлення в ній елементів досліджуваної фізичної системи. Згідно [ 5], це особливовідноситься до моделювання систем з розподіленими параметрами і фізичними полями(до яких можна віднести звукові поля промислових підприємств). МПА дають великуфізичну наочність. При проведенні такого роду досліджень можна простежити впливзміна окремо узятого фізичного чи елемента фактора на всю систему в цілому, тому щокожен елемент має своє зображення. У моделях крайових задач зберігається геометричнаподоба форми областей, що дає можливість швидкого впливу на ту чи іншу ділянкуобласті. Модель можна аналізувати і коректувати за допомогою підстановки даних і іншихекспериментів і натурних вимірів, використовувати її для перевірки теоретичнихпропозицій. З метою забезпечити розумну витрату устаткування, - (а, отже, і вартістьмоделі), - виникає питання про припустиме спрощення моделі, що при застосуванні МПАзважується порівняно легше, ніж, допустимо, при фізичному моделюванні. За допомогоюаналогових і квазіаналогових моделей неможливо досліджувати будь -яку, - (першу, що йтільки потрапилась), - запропоновану фізичну задачу. У цьому складається їхнє основнеобмеження області застосування. Необхідно виявити відповідну аналогію, якщо вонавзагалі існує, і лише потім будувати модель з урахуванням спрощення її елементів.Останнім часом з'явилася тенденція до злиття аналогового моделювання зкомп’ютерним. Досліджувана система розчленовується на окремі фізичні елементи івводиться в ЕОМ у виді їхніх моделей. При цьому має місце розчленовуванняматематичного опису досліджуваної системи на окремі е лементарні операції відповідно докласу ЕОМ.Математичні моделі створюють, використовуючи математичні поняття і відносини:геометричні фігури, числа, вираження й ін. Математичними моделями в більшостівипадків бувають функції, рівняння, нерівності, їхньої системи. Рішення задачіматематичними методами здійснюється в три етапи:1. Створення математичної моделі даної задачі;2. Рішення відповідної математичної задачі;3. Аналіз об'єкта.→ → →А В С DРис. 2. Етапи рішення прикладної задачі математичними методами:А – дана прикладна задача в моделюванні; В – її математична модель; С – відповідь длямоделі; D – відповідь для даної прикладної задачі.

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.Щоб створити відповідну модель, потрібно знати не тільки математику, але і тугалузь науки і виробництва, з яким зв'язана дана прикладна задача. Якщо модель складенанеправильно, неправильним будуть і рішення задачі, і відповідь. Важливим є такожостанній пункт рішення прикладної задачі – аналіз відповіді. Відповідь С для абстрактноїзадачі В може не задовольняти даній задачі А, чи задовольняти їй не цілком. Відповідь Сможе бути точною для задачі В, відповідь для прикладної задачі А майже завжди можебути тільки наближеною. Тому їх варто записувати відповідно з правилами наближенихобчислень.Задачею будь-якого виду моделювання процесів поширення звуку з метоюборотьби із шумом є побудова карти шуму об'єкта, на підставі якої потім аналізуютьпрогнозований на ньому шумовий режим, конкретизують шумозахисні заходи,визначають їхню ефективність і т.д.Принципово можливо побудувати карту шуму двома способами:1) Визначенням акустичних параметрів у дискретних контрольних точках на моделідосліджуваного об'єкта з наступною інтерполяцією значень, на підставі чого проводятьсятак називані ізобели – лінії, що з'єднують крапки з однаковими значеннями, наприклад,рівнів звуку. Тобто спочатку роблять обмежене число переривчастих вимірів у деякихдискретних крапках; потім (за їхніми даними) вручну, шляхом інтерполяції поширенняотриманих відомостей й інтуїтивних здогадів роблять картографування шуму (дискретніспособи);2) Суцільною візуалізацією цілковитої картини поширення звуку (або хвильовогополю, що його моделює, іншої фізичної природи). Тобто відразу ж користувачевінадається видимий повний і цільний дискурсивний образ. Це явно наочніше, тому що прицьому справу ведуть не з дискретними значеннями в якихось окремих місцях, щохарактеризують поле, причому вибір їхнього розташування може виявитися невдалим, акількість у будь-якому випадку по п.1 недостатньо для правомірного відображення полю вцілому, - а з безупинним суцільним полем. При цьому семіотика такої картини повиннапередбачати можливість її порівняно нескладно ї і швидкої розшифровки і декодування(недискретні способи).І в тому, і в тому разі ставиться задача одержання не тільки кількісниххарактеристик досліджуваного процесу (наприклад, рівнів звуку в контрольних крапках),але і виявлення визначених якісних йо го особливостей (наприклад, загальної картинихвильового поля з урахуванням явищ дифракції, інтерференції, відображення звуку і т.д.).Задача в обох випадках зважується шляхом побудови моделі – пристрою, що відтворюєвлаштування і дію об'єкта досліджень. Т ака модель повинна бути динамічною,просторово-часовою, допускати можливість застосування неевклідової геометрії длявідображення кривизни Гауса, наприклад.Наші власні дослідження суттєво поширили галузь застосування різноманітнихметодів моделювання в акустиці [Ошибка! Источник ссылки не найден. , 8, 9].Таким чином, найбільш сприятливі умови для рішення зада ч містобудівноїакустики створюють експерименти з використанням моделювання як одного з найбільшефективних і економічних методів дослідження, що дозволяє проводити їх в умовах,максимально наближених до реального. Достоїнство експериментальних досліджень намоделях - здійснення фізичних спостережень на основі ідеальних умов, що неможливозабезпечити в натурі. Не слід забувати, що мова йде про складніші дифракційні процесина території міської забудови, де будинки, дерева, рельєф місцевості викликаютьнесподівані ефекти, що важко піддаються математичному опису.СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ:1. Градостроительные меры борьбы с шумом / Осипов Г.Л. и др. М.: Стройиздат, 1975. –215 с.

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.2. Политехнический словарь / Под ред. Артаболевского И.И. М.: Сов. энциклопедия, 1977.– 608 с.3. Блинова Л.П., Колесников А.Е., Ланганс Л.Б. Акустические измерения. М.: Изд -востандартов, 1971. – 272 с.4. Осипов Г.Л., Лопашев Д.З., Федосеева Е.Н. Акустические измерения в строительстве.М.: Стройиздат, 1978. – 212 с.5. Тетельбаум И.М., Тетельбаум Я.И. Модели прямой аналогии. М.: Наука, 1979. – 384 с.6. Абракитов В.Э. Аналоговое моделирование при решении задач борьбы с шумом.Дисс.... канд. техн. наук. Днепропетровск, 1995. - 157 с.7. Абракитов В.Э. Аналоговое и квазианалоговое моделирование процессовраспространения звука в пространстве для прогнозирования шумового режима назащищаемом объекте. – Харьков: АО ХГПИ, 1997. – 40 с.8. Патент № 15212А (Україна). Спосіб аналогового моделювання процесіврозповсюдження звукових хвиль /Абракітов В.Е., Коржик Б.М., Серіков Я.О., КарпалюкI.Т. - МПК 6 G09B 23/14, Опубл. 30.06.97, Бюл. № 39. Патент № 22943А (Україна). Спосіб досягнення подібності при фізичному моделюванніакустичних процесів / Сафонов В.В., Абракітов В.Е, Захаров Ю. I. - МПК 6 G 09 В 23/14.Опубл. 05.05.98.

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.УДК 654.927, 654.928В. Э. Абракитов, к.т.н., действительный член (академик) Академиибезопасности и основ здоровьяАкадемия безопасности и основ здоровья, Киев, УкраинаПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ В АКУСТИКЕ И ПУТЬ ИХРЕШЕНИЯОдной из интереснейших задач, стоящих перед техническойакустикой, является моделирование п роцессов распространения звукав разнообразных условиях. Такого рода исследования чрезвычайноважны для изучения сложнейших волновых процессов, происходящихпри излучении звука, при его последующем прохождении в упругихсредах, многократном отражении от ра зличного рода преград, принеизбежно возникающих при этом интерференционных идифракционных явлениях. Данные, полученные при такоммоделировании акустических процессов, используются для изучениявозможности оптимизации шумового режима на исследуемом объект е,подбора необходимых вариантов шумозащитных средств(расположение, площадь и эффективность звукопоглощающихоблицовок, конфигурация и размеры акустических экранов) и т.п.Действительно, осуществить это на несуществующем пока(проектируемом, существующем лишь ещё в воображении своихсоздателей) объекте каким-либо иным способом, за исключениеммоделирования, принципиально невозможно (ибо натурныеизмерения можно будет произвести на нём лишь тогда, когда он ужепостроен). В то же время постройка, например, ш умозащитного экранавдоль некоей (также проектируемой; ожидается, что крайне

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.оживлённой) автомагистрали - дело довольно дорогостоящее; дляэтого необходимы абсолютно точные данные о его будущихпараметрах, которые из-за неизбежного различия в конкретныхусловиях опять-таки невозможно получить путём простого переноса иаппроксимации на него параметров другого,- уже существующего,действующего ранее построенного - экрана вдоль какой-либо другойдороги. Здесь нет типовых решений; задачу эту каждый разприходится решать заново - и количество исходных параметров длянеё исчисляется тысячами и десятками тысяч величин: (для того жешумозащитного экрана, взятого нами в качестве примера, исходнымиданными будут генеральный план местности вместе с её рельефом,окружающей застройкой, зелёными насаждениями и др.) иакустические характеристики источников шума (т.е. проезжающих потрассе машин вместе с их переменными во времени количеством,типажом и бесчисленным множеством иных вариативныхпараметров)).Следует заметить, что отнюдь не все поставленные задачитакого рода решаются средствами математического моделирования.Речь ведь идёт о сложнейшем комплексе интерференционных идифракционных явлений, многократно накладывающихся друг надруга при отражении от мелких детале й (обычный фасад дома, как мыпонимаем, не идеально ровная плоскость: сколько на нём выступов,впадин, разного рода мелких плоскостей, ориентированных подсовершенно разными углами?). Не забудем рефракцию звука, егопоглощение в среде, его рассеяние; многодругого ещё; и, самоеглавное - многократные отражения звука от встреченных им на путиповерхностей... Как всё это учесть на базе скупого наборахрестоматийных формул? Нужно иметь ввиду, например, чтоуказанная во множестве учебников и справочников по аку стике

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.хорошо известная зависимость спада уровней звукового давления приудвоении расстояния от точечного источника звука на 6 дБ; отлинейного источника - на 3 дБ характеризует лишь абсолютноидеальные условия (в теории); чтобы она благополучно несоблюлась (в реальных условиях, уже по данным непосредственныхизмерений на практике), - вполне достаточно, чтобы на исследуемойтерритории между источником звука и местом измерениярасполагалось всего лишь одно -единственное дерево, (не говоря ужео рельефе территории, элементах застройки и т.п.) Вводя в такуюмат.модель неизбежную поправку на это препятствие на пути звуковойволны, мы резко усложняем математическое описание; стоящий вполуметре от дерева столб требует очередной поправки, и т.п. Врезультате конечная математическая модель получается внаивысшей степени сложной и гипергромоздкой, - (и, самое главное,впоследствии, уже после возведения проектируемого объектаоказывается, что всё равно чего -то в ней не учли; и данныепоследующих натурных измерений рази тельно отличаются отпроведенных предварительно математических расчётов: (и притом,естественно, в худшую сторону))?!! Теория не совпадает с практикой;подобным явлением никого не удивишь; хрестоматийныезакономерности распространения звука, конечно же, сл едует считатьдостаточно хорошо разработанными и изученными - (если говорить обсамой их "азбуке", об отдельно взятых их азах -элементах): но речь вданном случае идёт о сверхсложнейшем одновременном наложениидруг на друга десятков, сотен тысяч, миллионов отдельных волновыхявлений; об их пространственно -временном взаимодействии; об ихобратной связи и влиянии друг на друга,умозрительно описать это всё крайне трудно?- короче говоря, чисто...Поэтому традиционным при решении такого рода задач

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.является обычно не математическое, а физическое моделирование.Создаётся модель исследуемого объекта (в уменьшенном масштабе);её облучают звуком (пропорциональным натурному звуку), и т.п. Мыне пытаемся рассчитать по какой -либо заумной формуле сложение235 звуковых волн в одной точке (притом - приходящих в неё с разныхнаправлений и под разными углами), понимая заведомо, что этомалополезно; мы просто воссоздаём требующий изучения процесс намодели (в изменённом, (как правило, сильно уменьшенном) масштабе)- и только лишь регистрируем затем результат такого сложения. Онполучается сам собой, адекватно тому, как это же имеет место и всамом по себе натурном объекте; никаких сверхгромоздкихвычислений и умопостроений не нужно; при условии, что мы внеобходимой степени соблюли требования подобия, результатмоделирования будет достаточно достоверен.Главным недостатком такого физического моделированияакустических процессов (т.е. при котором звук моделируют звуком)является необходимость изменения частоты излучаемого звук а всоответствии с известными требованиями теории подобия.Недостаточно просто построить модель исследуемого объекта,уменьшенную во столько-то раз: необходимо в такое же количествораз увеличить и частоту излучения на модели! Так, при масштабелинейных размеров модели 1:25 (т.е. каждое здание и т.п. элементмоделируемой территории уменьшен при построении модели в 25 раз)натурное звуковое излучение (заметьте, слышимого диапазона) начастоте 1 кГц заменяется модельным (но теперь уже -ультразвуковым) с частотой излучения 25 кГц: (и это- приемлемыйвариант, ещё допустимый к использованию). Дальнейшее жеуменьшение модели, (допустим, в 1000 раз; масштаб 1:1000) вообщене реализуемо, т.к. требует соответствующего повышения частоты

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.излучения на модели до 1 мега герц. Ультразвук, гиперзвук вообщеобладают закономерностями распространения, отличающимися отзвука в слышимом диапазоне; поэтому, даже если удастся построитьтакую модель (чисто в техническом плане), подобие модельныхявлений натурным явлениям в ней окаж ется явно нарушенным.Аналогично, увеличение размеров модели по отношению ксоответствующим им размерам натурного объекта влечёт за собойнеобходимость перехода звукового излучения на модели винфразвуковой диапазон частот: (например, масштаб 100:1; натурн аячастота 100 Гц требует замены её на модели частотой 1 Гц). Крометого, регистрация результатов экспериментов (поскольку речь идёт озвуке) осуществляется микрофоном; при физическом моделировании,уменьшая модель (как, допустим, в одном из вышеуказанныхпримеров: 1:25), соответственно, необходимо в соответствующееколичество раз уменьшить и сам микрофон?...Здесь ещё кое-что против воздуха, поскольку уменьшеннаяфизическая модель масштаба 1:25, (расположенная, естественно, вобычной комнате акустическойлаборатории или на акустическомполигоне под открытым небом), имитирует атмосферное давление,сгущенное, увеличенное в 25 раз! Лично наш собственный вклад вразвитие теории физического моделирования заключается в том, чтоименно мы констатировали крайне пр енеприятный (непосредственнодля экспериментаторов, конечно же) факт, что такие опыты следуетпроводить в барокамере, а отнюдь не под открытым небом [1]...В связи с этим наши собственные исследования (приоритетнаших ранних изобретений датируется ещё 199 2 г. [2]) велись вобласти аналогового моделирования акустических процессов, прикотором натурный звук заменяется на модели другим видомизлучения. Так, например, распространение звука на городской

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.территории заменялось на (уменьшенной) модели той же терри ториираспространением света: (т.е. каждый источник звука моделировалсясоответствующим источником света в виде миниатюрной лампочки,причём требуемую характеристику направленности излучения,адекватную натурной, достаточно несложно сформировать за счётиспользования светофильтров) [3; 4; 5]. Распространение света намодели адекватно распространению звука в натуре; зоны световойтени на модели (например, за моделями экранов, зданий)соответствуют зонам звуковой тени за сходственными им экранами,зданиями в натуре. При этом они ещё и прекрасно визуалируются.Распределение света на модели, адекватное распределениюзвука в натуре, значительно легче зафиксировать; коэффициентыотражения на сходственных элементах модели и натуры потребованиям теории подобия дол жны быть одинаковы, (чтосравнительно легко достигается за счёт подбора светоотражающихсвойств на поверхностях модели: (коэффициенты отражения света отразных видов материалов прекрасно исследованы в светотехнике.Более того - мы про коэффициенты отражени я звука знаем меньше,чем про коэффициенты отражения света)). Среда распространениявлияет на электромагнитное излучение в крайне незначительнойстепени (свет успешно распространяется даже в вакууме); этоозначает, что переносить модель в барокамеру (с куч ей сложностей:уменьшенным давления газа в ней для цели имитации атмосферногодавления, как это нужно при физическом моделировании в акустике) -явно не требуется; нарушением подобия модельного и натурногодавлений без особого ущерба для точности и достове рностирезультатов моделирования вполне можно пренебречь. Сходственныеволновые характеристики (интенсивности излучения обоих видов) намодели и в натуре пропорциональны; численная связь их между собой

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.учитывается разработанной нами системой констант подоб ия [7].Соотношение частот света и звука значительно легче подобрать так,чтобы оно соответствовало соотношению масштабов линейныхразмеров модели и натуры[9]. В последующих [5] разработкахнатурный звук на модели заменялся уже не светом (видимогодиапазона), а инфракрасным излучением и даже радиоволнами [6, 8],что позволяет варьировать масштабом изготовления модели в любыхпределах [10]....Основным ограничением любого вида моделирования (какфизического, так и математического, и аналогового) является то, что,как это говорят в простонародье, "копия всегда хуже оригинала".Модель (принципиально, в любом случае) представляет собой, посути, лишь жалкое подобие натурного объекта.По этой причине наибольшую критику наших исследований состороны других специалистов вызывает вопрос о правомерностизамены натурного звукового излучения имитирующим егоэлектромагнитным излучением в наших моделях. Речь идёт обаналогии волновых явлений в том и другом случае: (если она не будетвыполняться, модель, естественно, н е правомерна). Нами быливыполнены исследования этого вопроса (можно ли моделировать звукдругим видом излучения?) - а также изучения расхождений вособенностях распространения звука и электромагнитного излучения.Результаты таких исследований (в их наиболпредставлены в [4, 5, 11, 12] и особенно в [6].ее полном виде)Результаты исследований убедительно показывают:предложенный нами способ моделирования[8] и многочисленныеустройства для его осуществления [2, 3, 6, 9, 10] полностьюправомерны; аналогия волновых явлений звука и электромагнитногоизлучения имеет место [6, 11, 12]; не существует никаких научных

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.либо теоретических предпосылок, препятствующих замене звука наобъекте, подлежащем моделированию, электромагнитнымизлучением в его аналоговой модели.Литература1. Патент № 22943А (Україна). Спосіб досягнення подібності прифізичному моделюванні акустичних процесів / Сафонов В.В.,Абракітов В.Е, Захаров Ю.I. - МПК 6 G 09 В 23/14. Опубл. 05.05.98.2. Патент № 2058601 (Россия). Устройство для визуализации картинызашумленности городской застройки / Сафонов В.В., Захаров Ю.И.,Абракитов В.Э. - МПК 6 G10К 1/00.- Опубл. 20.04.96. Бюл. № 11.3. Патент № 69935А (Україна). Пристрій для візуалізаціїзашумованості міської забудови. /Сафонов В.В., Абракітов В.Е.,Богданов Ю.В., Бауліна Г.Ю. Опубл. 15.09.2004. Бюл. № 9.4. Абракитов В.Э. Аналоговое моделирование при решении задачборьбы с шумом. Дисс.... канд. техн. наук. Днепропетровск, 1995. -157с.5. Абракитов В.Э. Аналоговое и квазианалоговое моделированиепроцессов распространения звука в пространстве дляпрогнозирования шумового режима на защищаемом объекте. –Харьков: АО ХГПИ, 1997. – 40 с.6. Абракітов В.Э. Аналогове та квазіаналогове моделювання процесіврозповсюдження звуку в просторі для прогнозування шум ового режимуна об`єкті, що захищається. Друге видання, перероблене тадоповнене. – Харків: Парус, 2007. – 108 с.7. Абракитов В.Э. Система констант подобия при моделированиифизических явлений материального мира // Коммунальное хозяйствогородов: Научн.-техн. сборник. Вып. № 35. Киев: Техніка, 2002. – с.38-43.8. Патент № 15212А (Україна). Спосіб аналогового моделювання

Абракiтов В.Е. Роль моделювання акустичних процес iв при оптимiзацiї шумового режиму сучасногомiста. // Науковий вiсник будiвництва. Вип. 30. Харкiв: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Т. 2. - С. II-190 -195.процесів розповсюдження звукових хвиль /Абракітов В.Е., Коржик Б.М.,Серіков Я.О., Карпалюк I.Т. Опубл. 30.06.97, Бюл. № 3.9. Патент № 20369 (Україна). Пристрій візуалізації картинизашумованості міської забудови / Сафонов В.В., Захаров Ю.І.,Абракітов В.Е. - МПК 6 G01H 9/00. Опубл. 15.07.97.10. Заявка на патент № 94018110 (Россия) Способ аналоговогомоделирования процессов распрост ранения звуковых волн /Абракитов В.Э., Коржик Б.М., Сериков Я.А., Чеботарева А.В. - Опубл.27.02.96. - Бюл. № 1 - с. 116.11. Абракітов В.Е., Сафонов В.В. Аналогія хвильових характеристикзвукового та оптичного випромінювання // Інтенсифікація будівництва :Зб. наук. праць. Киев: IСДО, 1994.- с. 15-20.12. Абракитов В.Э., Коржик Б.М. Аналогия волновых явленийзвукового и оптического излучений // Коммунальное хозяйствогородов: Республик. межведомственный сборник.Техніка, 1995.-с.36-37.Вып. № 4. Киев: