Влияние заполненной жидкостью скважины на работу ультразвукового пьезокерамического излучателя исследуется путем численного моделирования в рамках следующей модели: два одинаковых пьезокерамических стержня круглого сечения, расположенных на одной оси на фиксированном расстоянии друг от друга, вмонтированы несмежными концами в две абсолютно жесткие трубы того же самого сечения. Под действием приложенного к ним переменного электрического напряжения их смежные концы совершают противофазные колебания в аксиальном направлении. Это прибор центрирован в скважине круглого сечения, пробуренной в однородной упругой среде. Достаточно использовать одномерное приближение для описания распространения упругих колебаний в стержне, что позволяет получить искомое решение в квадратурах при заданном механическом импедансе этого излучателя. Значение этого импеданса как функция частоты определяется из численного решения прямой задачи о распространение акустических волн в вышеупомянутой среде, при задании скорости концов стержней в виде временной функции с достаточно большой спектральной шириной. Предложенный подход позволяет приближенно оценить оптимальные параметры такого излучателя в задачах высокочастотного акустического воздействия и акустического каротажа.

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники