1.
BOGACZ
Roman, PODOLAK Krzysztof - Analiza
tłumiącego działania ośrodka sprężysto - plastycznego. -
Warszawa
1972 s. 16. - Prace
IPPT 1/1972.
2.
SAWCZUK
Antoni, SOKÓŁ - SUPEL Joanna - Rozwiązania
zupełne zagadnień nośności granicznej płyt. - Warszawa
1972 s. 30. - Prace
IPPT 2/1972.
3.
KACPROWSKI
Janusz - Akustyczny
sygnał mowy w komunikacji człowiek - komputer. - Warszawa
1972 s. 23. - Prace
IPPT 3/1972.
4.
MOTYLEWSKI
Jerzy - Aparatura
do akustycznej diagnostyki maszyn i urządzeń. - Warszawa
1972 s. 30. - Prace
IPPT 4/1972.
5.
PAPROCKA
- GRABCZYŃSKA Wanda - Z
zagadnień projektowania przekroju kablobetonowego. - Warszawa
1972 s. 20. - Prace
IPPT 5/1972.
6.
DEKERT
Jan, KUROWSKI Waldemar, WICHER Jerzy - Korelacja
między obciążeniami przekładni zębatej a przyśpieszeniami korpusu.
- Warszawa 1972 s. 18.
- Prace IPPT 6/1972.
7.
SYMONDS
Paul S. - Ostatnie
osiągnięcia w dynamicznej analizie konstrukcji plastycznych.
- Warszawa
1972 s. 66. - Prace
IPPT 7/1972.
8.
KUJAWSKI
Adam, PETYKIEWICZ Jan - Zasada
Huygensa dla pola elektromagnetycznego w ośrodkach anizotropowych.
- Warszawa
1972 s. 33. - Prace
IPPT 8/1972.
9.
LAPRUS
Włodzimierz - Rozwiązanie
asymptotyczne równań MHD w pobliżu linii nieciągłości pochodnych.
- Warszawa
1972 s. 9/1972. -
Prace
IPPT 9/1972.
10.
FRĄCKOWIAK
Jan K. - Rozchodzenie
się niejednorodnej fali płaskiej nad płaszczyzną impedancyjną.
- Warszawa
1972 s. 24. - Prace
IPPT 10/1972.
11.
DUNIEC
Jacek - Zagadnienie
początkowe dla układu równań Własowa - Maxwella. - Warszawa
1972 s. 29. - Prace
IPPT 11/1972.
12.
MIKIEL
Władysław - Cyfrowy
generator funkcji do sterowania formantowego syntezatora mowy SYNFOR II.
- Warszawa
1972 s. 18. - Prace
IPPT 12/1972.
13.
MIKIEL
Władysław, HAGMAJER Wojciech - Metoda
cyfrowej rejestracji wyników analizy sygnału mowy. - Warszawa
1972 s. 49. - Prace
IPPT 13/1972.
14.
NADOLSKI
Władysław - Modelowanie
dynamiczne przekładni zębatych jednostopniowych. - (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1972 s. 211. - Prace
IPPT 14/1972.
15.
BOBROWA
Nadieżda - Promieniowanie
dipola poruszającego się w ośrodku dyspersyjnym. - Warszawa
1972 s. 23. - Prace
IPPT 15/1972.
16.
TURSKI
Andrzej - Problemy
początkowe dla równań liniowej elektrodynamiki. - Warszawa
1972 s. 37. - Prace
IPPT 16/1972.
17.
ZIELKE
Walter - Warunek
stabilności dla periodycznych rozwiązań układu równań zimnej
bezzderzeniowej plazmy. - Warszawa
1972 s. 15. - Prace
IPPT 17/1972.
18.
USIDUS
Czesław - Naprężenia
momentowe w pasmie tarczowym. - Warszawa 1972 s. 17.
- Prace IPPT 18/1972.
19.
KOTOWSKI
Romuald - Dyslokacje
w prostych strukturach krystalicznych. - Warszawa
1972 s. 89. - Prace
IPPT 19/1972.
20.
ZAHORSKI
Stefan - Niewiskozymetryczne
przepływy z proporcjonalną historią deformacji. - Warszawa
1972 s. 32. - Prace
IPPT 20/1972.
21.
KOSIŃSKI
Witold - Termomechaniczne
sprzężenie w materiale z pamięcią. - Warszawa
1972 s. 32. - Prace
IPPT 21/1972.
22.
MAIK
Zbigniew - Cyfrowy
układ do pomiaru i rejestracji częstotliwości. - Warszawa
1972 s. 16. - Prace
IPPT 22/1972.
23.
LEWANDOWSKI
Józef - Wpływ
temperatury i naprężeń cieplnych na dyfuzję wodoru w ciele stałym.
- Warszawa
1972 s. 23. - Prace
IPPT 23/1972.
24.
UZIĘBŁO
Bogdan - Aksjomatyczna
termodynamika fenomenologiczna. - Warszawa 1972 s. 85.
- Prace IPPT 24/1972.
25.
WICHER
Jerzy - Metoda
gęstości widmowych do wyznaczania charakterystyk dynamicznych.
- Warszawa
1972 s. 41. - Prace
IPPT 25/1972.
26.
KUDREWICZ
Halina - Analiza
nieliniowych równań linii transmisyjnej. - Warszawa
1972 s. 134. - Prace
IPPT 26/1972.
27.
BEJDA
Józef - Przestrzenne
zagadnienia falowe ośrodków niesprężystych. - (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1972 s. 177. - Prace
IPPT 27/1972.
28.
HUECKEL
Tomasz - Jednoosiowe
odkształcenia sprężysto - plastyczne ciał sypkich. - Warszawa
1972 s. 39. - Prace
IPPT 28/1972.
29.
KOSIEL
Urszula - Analiza
statystyczna cech indywidualnych głosu w średnim widmie mowy polskiej.
- (Praca
doktorska). - Warszawa
1972 s. 63. - Prace
IPPT 29/1972.
30.
SŁAWIANOWSKI
Jan J. - Informacja
a symetria rozkładów w mechanice statystycznej. - Klasyczne
rozkłady czyste. - Warszawa
1972 s. 19. - Prace
IPPT 30/1972.
31.
DRESCHER
Andrzej - O
pewnych rozwiązaniach kinematycznych płaskiego płynięcia ośrodków
rozdrobnionych. - Warszawa
1972 s. 38. - Prace
IPPT 31/1972.
32.
PROSNAK
Włodzimierz J. - O
automatycznym rozwiązywaniu podstawowego zagadnienia teorii profilu.
- Warszawa
1972 s. 177. - Prace
IPPT 32/1972.
33.
PAPROCKA
- GRABCZYŃSKA Wanda - Z
zagadnień nośności granicznej hiperstatycznych konstrukcji sprężonych.
- Warszawa 1972 s. 25.
- Prace IPPT 33/1972.
34.
PEŃSKO
Bogumił - Ultradźwiękowe
metody badań zmęczeniowych drutów i lin. - (Praca
doktorska). - Warszawa 1972 s. 201.
- Prace IPPT 34/1972.
35.
HAJDUK
Jerzy, JENDO Stefan, KĄCZKOWSKI Zbigniew - Główne
problemy analizy statycznej konstrukcji cięgnowych. - Warszawa
1972 s. 63. - Prace
IPPT 35/1972.
36.
OBRĘBSKI
Jan - Statyka
heksagonalnych siatek prętowych. - (Praca doktorska). - Warszawa
1972 s. 217. - Prace
IPPT 36/1972.
37.
GUBRYNOWICZ
Ryszard - Analiza
przejść przez zero sygnału mowy o harmonicznej strukturze widmowej.
- Warszawa
1972 s. 22. - Prace
IPPT 37/1972.
38.
SZANIAWSKI
Andrzej, KOŁODZIEJ Jan - Ustalony
laminarny przepływ płynu lepkiego nieściśliwego wzdłuż rónoległego układu
prętów. - Warszawa 1972 s. 21.
- Prace IPPT 38/1972.
39.
WICHER
Jerzy - Charakterystyki
dynamiczne obrabiarek metodą gęstości widmowych. - Warszawa
1972 s. 25. - Prace
IPPT 39/1972.
40.
BORODZIŃSKI
K., FILIPCZYŃSKI Leszek, NOWICKI Andrzej, POWAŁOWSKI Tadeusz
- Badania prędkości przepływu ultradźwiękową metodą wykorzystującą
zjawisko Dopplera. - Warszawa
1972 s. 16. - Prace
IPPT 40/1972.
41.
ROGOZIŃSKI
Marian - O
wartościach własnych i wersorach własnych sum tensorów symetrycznych
drugiego i czwartego rzędu. - Warszawa
1972 s. 27. - Prace
IPPT 41/1972.
42.
KLONOWSKI
Włodzimierz - Teoria
struktury stężonych roztworów polimerów z oddziaływaniami międzycząsteczkowymi.
- (Praca
doktorska). - Warszawa
1972 s. 116. - Prace
IPPT 42/1972.
43.
PIETRZYK
Zbigniew, WROŃSKI Zdzisław - Pomiar
pól magnetycznych w plazmie. - Warszawa
1972 s. 15. - Prace
IPPT 43/1972.
44.
RÓŻYCKI
Andrzej, SZADKOWSKI Jerzy - Metoda
doboru współczynników tłumienia i sprężystości w elementach
wibroizolacyjnych. - Warszawa 1972 s. 23.
- Prace IPPT 44/1972.
45.
KOSIŃSKI
Witold - Liniowa
teoria materiałów reologicznych z wewnętrznymi zmianami strukturalnymi.
- (Praca
doktorska). - Warszawa
1972 s. 92. - Prace
IPPT 45/1972.
46.
FILIPCZYŃSKI
Leszek, NOWICKI Andrzej, POWAŁOWSKI Tadeusz,
KRETOWICZ J., STARZYŃSKA J. - Badanie
wpływu ultradźwięków promieniowanych przez detektor tętna na chromosomy człowieka
w hodowli limfocytów. - Warszawa
1972 s. 24. - Prace
IPPT 46/1972.
47.
RYCHLEWSKI
Jan - Niewrażliwość
materiałów na zmiany dróg odkształcenia. - Warszawa
1972 s. 108. - Prace
IPPT 47/1972.
48.
RANIECKI
Bogdan - O
zasadach ekstremalnych w niesprzężonej termoplastyczności.
- Warszawa
1972 s. 12. - Prace
IPPT 48/1972.
49.
DZIENISZEWSKI
Wojciech, JENDO Stefan, MARKS Wojciech, - OWCZAREK
Stefan, WASIUTYŃSKI Zbigniew - O
matematycznych metodach optymalizacji konstrukcji. - Warszawa
1972 s. 229. - Prace
IPPT 50/1972.
50.
KUŚ
Stanisław, RŻYSKO Jerzy - Badania
eksperymentalne i projektowanie konstrukcji cięgnowych. - Warszawa
1972 s. 71. - Prace
IPPT 51/1972.
51.
SKIEPKO
Jan - O
istnieniu i jednoznaczności struktury magnetogazodynamicznych fal
uderzeniowych. - Warszawa
1972 s. 27. - Prace
IPPT 52/1972.
52.
DOROSZKIEWICZ
Roman S., RYMASZEWSKI Gotfryd - Możliwości
modelowego badania zapór sprężonych metodami elastooptycznymi.
- Warszawa 1972 s. 45.
- Prace IPPT 53/1972.
53.
BOGACZ
Roman - O
stateczności pewnego tłumionego układu z falą bieżącą.
- Warszawa
1972 s. 17. - Prace
IPPT 54/1972.
54.
SOKÓŁ
- SUPEL Joanna - Płyty
plastyczne pod działaniem sił skupionych. - Warszawa
1972 s. 71. - Prace
IPPT 55/1972.
55.
DOROSZKIEWICZ
Roman S., LIETZ Jerzy, MICHALSKI Bogdan - Zastosowanie
elastooptyki do kształtowania głowicy zapory filarowej. - Warszawa
1972 s. 29. - Prace
IPPT 56/1972.
56.
WASIAK
Andrzej - Analiza
metod azymutalnego uśredniania rentgenowskiej linii dyfrakcyjnej.
- Warszawa
1972 s. 35. - Prace
IPPT 57/1972.
57.
KRZEMIŃSKI
Jerzy - Wakansyjny
mechanizm zniszczenia metali. - Warszawa 1972 s. 39.
- Prace IPPT 58/1972.
58.
KAMIŃSKI
Eugeniusz - Problematyka
drgań mechanicznych w pojazdach z punktu widzenia oddziaływania na kierownicę.
- Warszawa
1972 s. 56. - Prace
IPPT 59/1972.
59.
GAMBIN
Barbara, TRZĘSOWSKI Andrzej - Probabilistyczne
przestrzenie metryczne. - Warszawa
1972 s. 48. - Prace
IPPT 60/1972.
60.
REGIŃSKI
Kazimierz - Stateczność
osiowo-symetryczna niejednorodnych układów sprężystych. - Warszawa
1972 s. 73. - Prace
IPPT 61/1972.
61.
MIASTKOWSKI
Józef - Doświadczalne
badania efektu pamięci wstępnie odkształconego materiału.
- Warszawa
1972 s. 15 + tabl. 1-45. - Prace
IPPT 62/1972.
62.
WOJNAR
Ryszard - O
jednoznaczności rozwiązań naprężeniowych równań ruchu typu
Beltramiego-Michella. - Warszawa
1972 s. 11. - Prace
IPPT 63/1972.
63.
JASSEM
Wiktor, KRZYŚKO Mirosław, DYCZKOWSKI Andrzej - Klasyfikacja
i identyfikacja samogłosek polskich na podstawie częstotliwości formantów.
- Warszawa 1972 s. 92.
- Prace IPPT 64/1972.
64.
HUECKEL
Tomasz, DRESCHER Andrzej - Nieliniowy
opis deformacji sprężysto - plastycznych ciał rozdrobnionych.
- Warszawa
1972 s. 35. - Prace
IPPT 65/1972.
65.
SZADKOWSKI
Andrzej - O
pewnych własnościach rozwiązań różniczkowych zwyczajnych.
- Warszawa
1972 s. 15. - Prace
IPPT 66/1972.
66.
GOSIEWSKI
Mieczysław - Kontynualny
model złożonej cieczy z oddziaływaniami typu Van der Waals`a.
- Warszawa
1972 s. 50. - Prace
IPPT 67/1972.
67.
PRACE
Pracowni Obliczeń Numerycznych w zakresie oprogramowania M.M. ODRA-1204 /1972/.
- Warszawa 1972 s. 115.
- Prace IPPT 68/1972.
68.
SZANIAWSKI
Andrzej, ZACHARA Andrzej - Kwazijednowymiarowe
przepływy barotropowe w dyszy Lavala. - Warszawa
1972 s. 20. - Prace
IPPT 69/1972.
69.
WOJNAR
Ryszard - Twierdzenie
o jednoznaczności dla pewnego układu naprężeniowych równań ruchu liniowej
teorii sprężystości. - Warszawa 1972 s. 10.
- Prace IPPT 70/1972.
70.
KACPROWSKI
Janusz, GUBRYNOWICZ Ryszard - Badanie
parametrów widmowych spółgłosek trących metodą przejść przez zero.
- Warszawa
1972 s. 12. - Prace
IPPT 71/1972.
71.
KUNERT
Krzysztof A., DRESCHER Ewa, PAWŁOWSKI Zdzisław - Ultradźwiękowe
badania procesu zmęczeniowego polimetakrylanumetylu. - Warszawa
1972 s. 9. - Prace
IPPT 72/1972.
72.
ZMIERCZAK
Tomasz - Metody
cechowania pomiarowych mikrofonów pojemnościowych. - Warszawa
1972 s. 27. - Prace
IPPT 73/1972.
73.
HAGMAJER
Wojciech - Układ
komutacji akustycznego analizatora widmowego. - Warszawa
1972 s. 26. - Prace
IPPT 74/1972.
74.
FOŁTYN
Mieczysław - Budowa
modelu pojazdu dwukołowego. - Warszawa 1972 s. 35.
- Prace IPPT 75/1972.
Nierzadko w
rozwiązaniach technicznych zachodzi konieczność stosowania warstw tłumiących,
których zadaniem jest izolowanie pewnych układów dynamicznych /lub ich
elementów/ od niepożądanych oddziaływań zewnętrznych, bądź też
izolowanie wspomnianych układów w celu zapobieżenia ich szkodliwemu działaniu
na otoczenie.
Warstwy o wymienionym przeznaczeniu można spotkać zarówno
w przemyśle maszynowym /ciężkie maszyny hutnicze/, jak też w urządzeniach
oraz konstrukcjach podziemnych narażonych na działanie obciążeń
dynamicznych np. typu fal naprężenia silnej nieciągłości. Występujące w
powyższych przypadkach obciążenia, z uwagi na swą intensywność mogą wywołać
w stosowanych materiałach odkształcenia trwałe. Z tego też względu
korzystanie z modelu materiału sprężystego przy obliczaniu parametrów niezbędnych
w projektowaniu wspomnianych warstw izolujących pociąga za sobą nieuwzględnienie
szeregu istotnych efektów wynikających z własności plastycznych stosowanych
materiałów.
Aby uniknąć rozważania zagadnienia
rozprzestrzeniania i odbicia fal naprężenia w warstwie z materiału sprężysto
- plastycznego, które prowadzi do złożonych rezultatów analitycznych,
trudnych do wykorzystania w praktyce inżynierskiej proponujemy niżej zbadanie
zachowania się modelu zastępczego składającego się z dwóch mas, z których
jedna spoczywa na powierzchni sprężystej półprzestrzeni. Masy oddzielone są
warstwą zmodelowaną sprężyną o charakterystyce sprężysto - plastycznej.
Rozwiązania równań ruchu takiego modelu zastępczego
zależne jest od pewnych parametrów charakteryzujących dany układ i
wymuszenie. Daje to możliwość stabelaryzowania wyników, co stanowi istotną
trudność w przypadku rozważania analogicznego problemu falowego wynikającą
z dużej ilości możliwych obrazów rozwiązań.
Porównanie uzyskanych na proponowanej drodze rezultatów
z danymi eksperymentalnymi może pozwolić na wykorzystanie powyższego sposobu
obliczeń dla szerokiej klasy stosowanych materiałów.
Rozwiązanie
zagadnienia brzegowego dla równań różniczkowych opisujących rozpoczynający
się ruch ośrodka sztywno - plastycznego określane jest jako rozwiązanie zupełne
problemu nośności granicznej. Polega ono na wyznaczeniu: a/ nośności
granicznej, tzn. intensywności obciążenia, przy którym następuje chwilowy
ruch ośrodka, b/ mechanizmu tego ruchu, c/ pola naprężeń występujących w ośrodku
w chwili, gdy rozpoczyna się jego ruch.
Wskutek nieliniowości równań teorii płyt
plastycznych, rozwiązania zupełne są trudne do uzyskania. Dlatego też uwagę
poświęcano głównie metodom dostarczającym odpowiedzi częściowych, a w
szczególności metodom pozwalającym oceniać nośność graniczną - wielkość
najbardziej interesującą projektanta. Metody te biorą za punkt wyjścia dwa
podstawowe twierdzenia teorii nośności granicznej [12]. W zastosowaniu do płyt
popularność zdobyła teoria linii załomów, umożliwiająca uzyskanie w
prosty sposób górnej oceny obciążenia granicznego. Wyniki uzyskane w oparciu
o teorię linii załomów są jednak niewystarczające dla celów projektowania,
które wymaga znajomości pola sił wewnętrznych by np. umożliwić odpowiednie
ułożenie zbrojenia w płycie żelbetowej.
Opracowanie metod otrzymywania rozwiązań zupełnych
poprzedzone być musi ustaleniem typu równań różniczkowych opisujących
zginanie płyt plastycznych. Na typ układu równań wpływa warunek plastyczności.
Dla nieliniowego warunku plastyczności zagadnienie to badał Hodge wykazując,
że układ quasi-liniowych równań problemu jest zawsze eliptyczny. Dla
liniowych warunków plastyczności układ ten może być eliptyczny,
paraboliczny lub hiperboliczny. Hopkins, Schumann i Estrin zbadali to
zagadnienie dla warunku Treski.
Znacznie prostsza sytuacja ma miejsce w przypadku, gdy
obowiązuje warunek największych momentów głównych. Układ równań jest wówczas
bądź paraboliczny, bądź hiperboliczny, z możliwością występowania stref
izotropowego zginania. Różne aspekty zginania płyt podlegających temu
warunkowi plastyczności badali Nielsen, Massonet, Niepostyn, Sawczuk i Hodge
oraz Collins.
Niniejsza praca dotyczy metod rozwiązywania zagadnień
zginania płyt plastycznych podlegających warunkowi największych momentów głównych.
Po dyskusji układu równań omówiono zasady łączenia różnych rozwiązań
analitycznych wzdłuż charakterystyk. Uwzględniono możliwość wystąpienia
dopuszczalnych nieciągłości w polu sił wewnętrznych płyty. Podane zasady
budowania rozwiązań zastosowane zostały do kilku przypadków płyt poddanych
działaniu obciążeń skupionych, równomiernemu ciśnieniu oraz obciążeniu
liniowemu.
The
recent development of informatics and the growing applications of electronic
computing techniques in many domains of science, economy and administration call
for the use of the acoustic speech signal as simple and convenient means for
conveying linguistic information from man to computer and vice versa in terms of
the natural that is human language. The total resolution of the above mentioned
problem depends on the progress of the research work on speech analysis and
synthesis aiming at two goals:
a/
automatic recognition of linguistic and other information encoded in the
speech
b/
production of synthetic speech from discrete digital code signals of low
information rate.
Both
problems are extensively discussed in many specialized and general progress
papers.
The subject of the present paper is a brief survey of the actual focal
topics in speech communication research. Most examples referred to in the text
are taken from current activity in speech analysis and synthesis at the
Department of Cybernetic Acoustics, IFTR.
Extensive
topic bibliography of the subject under consideration is given hereby.
Diagnostyka
akustyczna jest dziedziną metrologii hałasów, która zajmuje się badaniem
zjawisk fizycznych związanych z generacją oraz propagacją sygnałów
akustycznych układów mechano - akustycznych.
Podstawowym celem diagnostyki akustycznej jest poznanie
charakteru źródła hałasu, zarówno dla obniżenia jego poziomu hałaśliwości,
jak też dla akustycznej kontroli prawidłowości wykonania lub pracy badanej
maszyny.
Ponieważ struktura częstotliwościowa sygnału
akustycznego jest nośnikiem wielu informacji, toteż stosowane są w celu jej
poznania, metody analizy widmowej zarówno filtrami pasmowymi o stałej szerokości
względnej pasma przepuszczania oraz filtrami heterodynowymi o stałej szerokości
bezwzględnej D
f = const.
Opracowana w Instytucie Podstawowych Problemów
Techniki metoda i aparatura do akustycznej diagnostyki maszyn i urządzeń typu
ADA-1 oparta jest na analizie widmowej sygnału filtrami pasmowymi o szerokości
jednej oktawy, z zastosowaniem binarnej dyskryminacji poziomów amplitudy we
wszystkich pasmach.
W pracy
przedstawiono rozwiązanie zagadnienia projektowania na nośność graniczną
kablobetonowego przekroju prostokątnego o jednej osi symetrii, obciążonego siłą
osiową i momentem zginającym zmieniającymi się dowolnie w pewnym zakresie.
W rozwiązaniu wykorzystano wyprowadzone w pracy [3]
związki między niszczącymi wartościami sił podłużnych i momentów zginających,
służące do wyznaczania obszarów granicznych.
Zniszczenie przekroju zostało określone w fazie sprężysto
- plastycznej przy uwzględnieniu ograniczonej odkształcalności betonu i stali
/rys. 1 i rys. 2/ i w oparciu o założenie płaskich przekrojów. Jako
kryterium zniszczenia przyjęto osiągnięcie granicznej wartości odkształcenia
w co najmniej jednym włóknie przekroju.
Przedstawione rozwiązanie podaje sposób wyznaczania
optymalnych wielkości zbrojenia sprężającego, naprężenia wstępnego w tym
zbrojeniu oraz mimośrodu zbrojenia, przy danym obciążeniu oraz założonych
charakterystykach geometrycznych przekroju, marce betonu i rodzaju stali.
Diagnostyka
techniczna jest częścią miernictwa technicznego, a jej postępowanie polega
na pośrednim mierzeniu parametrów maszyny, z zasady bez demontażu. Ma
zastosowanie przy kontroli technicznej wyrobów gotowych oraz kontroli stanów
urządzeń w czasie eksploatacji. Informacje diagnostyczne wykorzystuje się do
oceny zdolności funkcjonowania badanych urządzeń i do przewidywania ich
przyszłego zachowania się.
W omawianym przypadku obiektem badania diagnostycznego
będzie przekładnia zębata jednostopniowa. Można przypuszczać, że stan
dynamicznych obciążeń zębów ma charakter dominujący nad pozostałymi
stanami i decyduje o trwałości i niezawodności przekładni zębatej, a także
o doborze warunków eksploatacji.
Wyznaczenie tego stanu tzn. pomiar obciążeń
dynamicznych występujących na zębach kół zębatych wiąże się z dużymi
trudnościami technicznymi i w zasadzie jest możliwy tylko w warunkach
laboratoryjnych. Wykonanie natomiast takich pomiarów w czasie eksploatacji
przekładni jest na ogół bardzo utrudnione.
Dlatego w pracy zajęto się zbadaniem możliwości
wyznaczenia stanu obciążeń dynamicznych przekładni w sposób pośredni
poprzez wyznaczenie stanu ruchu drgającego wybranych punktów korpusu przekładni.
Ruch ten traktować będzie można
jako sygnał diagnostyczny.
Celem pracy jest znalezienie korelacji między stanem
obciążeń zębów, a stanem ruchu wybranych punktów korpusu oraz
stwierdzenie, czy korelacja ta jest istotna. Istnienie takiej korelacji na
wystarczającym poziomie istotności pozwoliłoby na stosowanie wygodnego do
badań sygnału diagnostycznego.
Przedstawione są
przybliżone metody pozwalające uzyskać proste rozwiązania problemów
brzegowych dla dowolnych konstrukcji poddanych obciążeniu impulsowemu o nieskończenie
krótkim lub skończonym czasie trwania.
Rozważany jest sprężysto -
plastyczny, sztywno - plastyczny i sztywno - lepkoplastyczny model materiału.
Uwzględnione są małe i umiarkowane duże ugięcia.
Omówione są najnowsze wyniki
uzyskane w ramach dwóch metod znanych jako metoda oszacowań /bounding
theorems/ oraz metoda rozdzielenia zmiennych /mode approximation/. Za pomocą
obydwu technik obliczeniowych rozwiązywać można szeroki wachlarz zagadnień
brzegowych.
Chociaż wiele
publikacji poświęcono zagadnieniom propagacji fal elektromagnetycznych w
jednorodnych ośrodkach anizotropowych, wciąż nie rozwiązano większości
problemów dla których w przypadku ośrodków jednorodnych i izotropowych znane
są rozwiązania ścisłe lub przybliżone. Zagadnienia dyfrakcji w ośrodkach
anizotropowych jednoosiowych oraz szereg problemów związanych z propagacją
fal elektromagnetycznych w takich ośrodkach były wyczerpująco omówione w
referacie przeglądowym [1] na V Krajowej Konferencji ”Teoria i Zastosowanie
Fal Elektromagnetycznych” - Zakopane 1969.
Tam można znaleźć szczegółowy
spis literatury odnoszący się do powyższych zagadnień.
Przy rozwiązywaniu problemów dyfrakcji fal sprężystych
i elektromagnetycznych jest rzeczą cenną z praktycznego punktu widzenia posługiwanie
się metodą przybliżoną, pochodzącą od Kirchhoffa, którą w dalszym ciągu
będziemy w skrócie nazywać przybliżeniem kirchhoffowskim. Ten ważny i
bardzo prosty sposób otrzymywania przybliżonego rozwiązania jest omawiany w
większości podręczników optyki, a ponadto poświęcono mu również książki
monograficzne.
Ze względu na to, że rozwiązywanie
ścisłych problemów dyfrakcji w ośrodkach anizotropowych jest sprawą wyjątkowo
trudną, wydaje się, że podanie rozwiązań kirchhoffowskich ma duże
znaczenie praktyczne. Nasze rozważania odnosić się będą tylko do ośrodków,
których własności elektryczne wykazują anizotropię jednoosiową.
Zasadniczym celem serii prac autorów jest podanie rozwiązania
kirchhoffowskiego w postaci, która będzie uogólnienie znanych wzorów
Kottlera, słusznych w ośrodkach izotropowych i jednorodnych.
W tej pracy podamy całkową
reprezentację dla zależnego harmonicznie od czasu dowolnego pola
elektromagnetycznego w ośrodku anizotropowym jednoosiowym, którą będziemy
nazywać zasadą Huygensa. Jest ona uogólnieniem znanego wzoru
Helmholtza-Kirchhoffa w teorii skalarnej oraz wzorów Larmora-Lorentza dla pola
elektromagnetycznego w ośrodku izotropowym. Sformułowanie zasady Huygensa
podane w pracy [12], chociaż ma inną postać, jest dokładnie równoważne
naszym wynikom.
Przy rozwiązywaniu problemów dyfrakcyjnych w ośrodkach
o anizotropii jednoosiowej istotną rolę gra twierdzenie o podziale dowolnego
pola elektromagnetycznego na pole typu TE i TM względem osi anizotropii. Ten
aspekt zasady Huygensa był poprzednio już dyskutowany. W tej pracy podajemy
jawną postać reprezentacji całkowej dla pól typu TE i TM i dyskutujemy ich właściwości.
W szczególności dla składowych pola typu TM otrzymamy równania różniczkowe
drugiego rzędu, które sprowadzają się do równania Helmholtza przez
odpowiednią transformację współrzędnych.
Również dla pola typu TM
wprowadzona zostanie reprezentacja całkowa będąca uogólnieniem wzoru
Helmholtza-Kirchhoffa.
Ostatni rozdział poświęcony
jest właściwościom tej reprezentacji, a w szczególności interpretacji
Younga-Rubinowicza.
Rozwiązanie równań
hiperbolicznych quasiliniowych /a w ogólności nieliniowych/ stają się, jak
wiadomo, niejednoznaczne po upływie skończonego czasu t 0 od chwili
początkowej, przy pewnych warunkach początkowych. Dalsza analiza rozwiązania
wykracza poza klasyczną teorię równań różniczkowych, gdyż dla czasu t większego
od czasu krytycznego t c mamy do czynienia z „rozwiązaniem nieciągłym”.
Jednakże sam mechanizm powstawania nieciągłości daje się w ramach
klasycznej teorii prześledzić. Wiadomo na przykład, że powstawanie nieciągłości
wiąże się z osobliwościami pola charakterystyk.
Szczególnie interesujące wydaje się zachowanie nieciągłości
pochodnych w rozwiązaniach równań quasiliniowych, jako takie nieciągłości
propagują się po charakterystykach układu równań /mowa o równaniach z
dwiema zmiennymi niezależnymi/. Narastanie nieciągłości pochodnych aż do
wystąpienia nieciągłości samego rozwiązania opisywane jest wzdłuż
charakterystyk tzw. równaniami transportu, które dla układu quasiliniowego są
równaniami zwyczajnymi nieliniowymi; dalej
praca ta będzie nazywana pracą A?. Równania transportu, wspomagane odpowiednią
procedurą, pozwalają także znaleźć rozwiązanie w otoczeniu charakterystyk,
w szczególności rozwiązanie asymptotyczne. Ponadto te same równania są
przydatne w analizie rozwiązania zawierającego dwie nieciągłości
pochodnych, propagujące się po dwóch bliskich charakterystykach.
W hydrodynamice nieciągłości pochodnych badane były
między innymi przez Lighthilla. W magnetohydrodynamice nieciągłościami
takimi zajmował się Whitham, który także badał rozwiązania asymptotyczne w
pobliżu charakterystyk.
Zajmijmy się
zbadaniem niejednorodnej /powierzchniowej/ fali elektromagnetycznej, rozchodzącej
się na płaszczyzną impedancyjną określoną równaniem z = 0 w prostokątnym
układzie współrzędnych x, y, z. Układ ten dobieramy w taki sposób, aby
pole elektromagnetyczne fali powierzchniowej nie zależało od jednej ze współrzędnych
- powiedzmy od x. Innymi słowy, będziemy rozważać falę biegnącą w
kierunku osi y. Założymy też harmoniczną zależność od czasu wszystkich
badanych fal elektromagnetycznych.
Podobnie jak w pracy założymy, że w półprzestrzeni
z >
0 /nad płaszczyzną impedancyjną/ rozciąga się ośrodek jednoosiowo
anizotropowy, scharakteryzowany rzeczywistym i symetrycznym tensorem przenikalności
dielektrycznej e.
Nie będziemy niczego zakładali
o kierunku wyróżnionej osi anizotropii.
Układ równań
Własowa-Maxwella opisujący zachowanie się gorącej, rozrzedzonej plazmy jest
nieliniowym układem równań różniczkowo-całkowych. Dla zbadania istnienia i
jednoznaczności rozwiązania zagadnienia początkowego rozpatruje się tutaj
odpowiadający wyjściowym równaniom i warunkom początkowemu układ równań
całkowych. Pokazuje się, w oparciu o zasadę odwzorowań zwężających,
istnienie i jednoznaczność rozwiązania tych równań; rozwiązanie to będzie
się traktować jako rozwiązanie uogólnione układu równań wyjściowych. Może
się bowiem zdarzyć, że rozwiązanie równań całkowych, będzie nieróżniczkowalne
/lecz, jak się okaże, zawsze będzie ciągłe/, a od rozwiązań równań wyjściowych
wymaga się różniczkowalności.
Metoda dowodu wymaga ograniczenia przedziału czasowego
[O, T], na którym funkcje są określone. Ograniczenie to zależy od warunków
początkowych i wydaje się rzeczą niemożliwą rozstrzygnięcie globalnego
zagadnienia początkowego przy użyciu tej metody. Tym niemniej, przy
wykonywaniu konkretnych obliczeń może zdarzyć, że będzie można uzyskiwać
rozwiązanie w kolejnych odcinkach czasowych pokrywając w ten sposób dłuższy
okres czasu.
Należy podkreślić, ze metody dowodu nie da się
prawdopodobnie przenieść na przypadek trójwymiarowy. Istnieje bowiem jakościowa
różnica między przypadkiem jednowymiarowym, a dwu, czy trójwymiarowym
polegająca na tym, że w rzeczywistości /tzn. w trójwymiarowym przypadku/
tory cząstek / charakterystyki/ mogą się przecinać, podczas gdy w rozważanym
modelu tej trudności nie ma.
Zastosowanie
syntezatora mowy, jako jednego z możliwych urządzeń wyjściowych w układzie
przekazywania informacji „maszyna cybernetyczna - człowiek” powoduje
konieczność realizacji procesu syntezy z sygnałów sterujących zapisanych w
postaci kodowej w pamięci maszyny. W szczególnym przypadku jaki stanowi współpraca
syntezatora formantowego z maszyną cyfrową przeznaczoną do przetwarzania
informacji, reguły syntezy elementów segmentalnych o rozciągłości zależnej
od objętości słownika wyjścia akustycznego umieszczone są w pamięci
maszyny i za pomocą cyfrowego generatora funkcji przetwarzane na zespół napięć
sterujących parametryczne wejścia syntezatora. W ten sposób ciąg liczb
binarnych określających przebieg wartości parametrów amplitudowych i częstotliwościowych
syntezatora w funkcji czasu stanowi program syntezy określonego segmentu sygnału
będącego nośnikiem informacji lingwistycznej.
W pracy omówiono ogólne warunki współpracy
syntezatora z maszyną cyfrową i ich realizację w doświadczalnym cyfrowym
generatorze funkcji spełniającym również rolę symulatora maszyny cyfrowej w
pracach eksperymentalnych nad opracowaniem reguł programowania cyfrowego.
Szczegółowo przedstawiono proces przetwarzania cyfrowego opisu programu na
zespół 12 napięć sterujących syntezator SYNFOR II w odpowiedniej dla danego
programu kwantyzacji czasowej i amplitudowej.
W pracach doświadczalnych
nad obróbką sygnału mowy do celów automatycznego rozpoznawania informacji
lingwistycznych stosuje się powszechne maszyny cyfrowe, wykorzystując ich pamięć
do zbierania informacji o sygnale, a ich arytmometr do wykonywania operacji
obliczeniowych i logicznych w procesie rozpoznawania. Współpraca maszyny
cyfrowej z blokiem analizy sygnału mowy w systemie „on line” wymaga
zastosowania buforu pamięci pomocniczej w celu przystosowania start-stopowego
cyklu pracy maszyny do ciągłego przepływu informacji z analizatora. Czas
pracy maszyny w takim układzie zbliżony jest do czasu trwania sygnału
akustycznego, ponieważ procesy obliczeniowe we współczesnych maszynach
cyfrowych przebiegają znacznie szybciej niż przepływ informacji z
analizatora. Zastosowanie urządzeń peryferyjnych wejściowych, np. dziurkarki
taśmy, dziurkarki kart itp. do rejestracji wyników analizy sygnału mowy po
pierwsze uniezależnia eksperymentatorów od możliwości współpracy z maszyną
„on line”, a po drugie umożliwia przeprowadzenie procesów obliczeniowych z
danych zebranych w dowolnym czasie poprzedzającym wykorzystanie maszyny. Prędkość
wprowadzania danych do pamięci maszyny zależna jest od prędkości czytania taśmy.
Urządzenia peryferyjne pracują w systemie START-STOP i w czasie między dwoma
kolejnymi cyklami perforacji informacje muszą być magazynowane w pamięci współpracującej
z perforatorem.
W pracowni Elektroakustyki ZAC IPPT-PAN opracowano i
zbudowano urządzenie do pomiaru i rejestracji parametrów częstotliwościowych
sygnału mowy za pomocą dziurkarki taśmy D-102. Urządzenie przeznaczone jest
do pomiaru i rejestracji w odstępach czasu od 10 do 20 ma parametrów częstotliwościowych
sygnału mowy, jak np. częstotliwości podstawowej F 0, częstotliwości
formantów F1 i F2 itd. oraz średniej gęstości przejść przez zero.
Wszystkie te pomiary sprowadza się do pomiaru czasu trwania odpowiednich impulsów
lub do pomiaru częstotliwości odpowiednich przebiegów impulsowych.
W pracy przedstawiono metodę zastosowania maszyny
cyfrowej w układzie : analizator-perforator taśmy-czytnik taśmy-maszyna
cyfrowa do prac eksperymentalnych nad automatycznym rozpoznawaniem mowy. Szczegółowo
omówiono układ do pomiaru i rejestracji rezultatów analizy dynamicznej sygnału
mowy przy zastosowaniu perforatora taśmy.
Praca zawiera
następujące rozdziały:
1/ wprowadzenie i krytyczna ocena dotychczasowych modeli przekładni
zębatych;
2/ budowa modelu mechanicznego przekładni zębatej
jednostopniowej o osiach równoległych w odniesieniu do drgań skrętnych;
3/ zagadnienie słabych sprzężeń w przekładni zębatej w
odniesieniu do drgań skrętnych;
4/ budowa modelu mechanicznego przekładni zębatej
jednostopniowej o osiach równoległych w odniesieniu do drgań skrętno-giętnych;
5/ badanie zjawiska rezonansu parametrycznego przekładni zębatej
jednostopniowej o osiach równoległych.
W rozdziale pierwszym zamieszczono krótki przegląd
prac z dynamiki przekładni zębatych, które ukazały się ostatnio w
literaturze oraz przeprowadzono ich krytykę.
W rozdziale drugim sprowadzono masy i sztywność wałów
przekładni o parametrach rozłożonych w sposób ciągły do układu
dyskretnego o kilku stopniach swobody. Rozważania ograniczono do wyznaczenia
wartości mas zastępczych i sztywności w przypadku drgań skrętnych wałów.
Przyjęcie takie uzasadniono tym, że amplitudy drgań skrętnych przeważnie są
wielokrotnie większe od amplitudy drgań poprzecznych i podłużnych wałów.
Budowę modelu dyskretnego przeprowadzono w sposób
następujący. Drgania układu ciągłego mechanicznego są opisane układem równań
różniczkowych o pochodnych cząstkowych z odpowiednimi warunkami brzegowymi.
Układ tych równań można, stosując metodę Galerkina, zastąpić z dobranym
przybliżeniem układem równań różniczkowych zwyczajnych, przy założeniu równości
energii kinetycznej i potencjalnej układu zastępczego i układu rzeczywistego.
W rozdziale tym omówiono sposób dobierania funkcji kształtu i przytoczono
tablice, za pomocą których w sposób bezpośredni można wyznaczyć wartości
charakteryzujące układy dyskretne, tj. wartości zastępczych mas kół zębatych,
brył i sztywność wałów.
W rozdziale trzecim jest przedstawiony problem
wykorzystania tzw. „słabych sprzężeń” w układzie dyskretnym, jakim jest
przyjęty model przekładni zębatej jednostopniowej. Przyjęto tu specjalny
podział układu dyskretnego na podukłady. W przypadku tzw. „słabego sprzężenia”
można pominąć ich oddziaływania wzajemne i rozważać każdy podukład
osobno.
W rozdziale czwartym wyznaczono najpierw linie ugięć
wałów na podporach sztywnych i podatnych. Następnie przeprowadzono próbę
modelowania zęba oraz osadzenia jego przekroju poprzecznego podstawy
utwierdzonego w piaście koła. W dalszej części tego rozdziału podano model
dyskretny przekładni zębatej jednostopniowej o osiach równoległych z zębami
śrubowymi, korzystając z wyznaczonych wartości zastępczych: mas kół zębatych,
brył i sztywności wałów oraz zębów kół. Następnie wyprowadzono równanie
dwustronnych więzów anholonomicznych oraz równanie ruchu dyskretnego modelu
przekładni jednostopniowej przy założeniu, że między zębami nie występują
zderzenia.
W rozdziale ostatnim zbadano warunki oscylacji i
stabilność rozwiązań równania różniczkowego nieliniowego i
niejednorodnego ze zmiennymi współczynnikami opisującego model dyskretny
przekładni zębatej przy następujących założeniach:
1/ odkształcenie wałów i ich podparć oraz tarcz kół są
bardzo małe w porównaniu z odkształceniami zębów,
2/ wykres sztywności zastępczej zębów i ich utwierdzenia
podstaw w wieńcach zębatych ma przebieg siunusoidalny.
W zakończeniu pracy podane są zależności, za pomocą
których można wyznaczać wartości sił między zębami.
W pracy
rozpatruje się promieniowanie dipola elektrycznego poruszającego się w ośrodku
dyspersyjnym, izotropowym, jednorodnym i nieograniczonym.
Przedmiotem pracy jest propagacja sygnałów
elektromagnetycznych w nieograniczonych ośrodkach z czasowo-przestrzenną
dyspersją, z tym, że będzie tu zwrócona uwaga szczególna na poprawne
postawienie problemów początkowych dla całkowo - różniczkowych równań
elektrodynamiki. Pole elektromagnetyczne w ośrodkach dyspersyjnych opisuje się
równaniami Maxwella, wraz z relacją konstytutywną odpowiednią dla
rozpatrywanego ośrodka. Relacja ta może odnosić gęstość natężenia prądu
elektrycznego do pola elektrycznego w formie następującej zależności całkowej,
będącej splotem czasowo - przestrzennym tensora przewodności
s
(x, t) i pola elektrycznego E (x, t).
Zadaniem tej pracy, jest postulowanie warunków początkowych
wraz z pewnymi dodatkowymi założeniami w celu sprowadzenia całkowo-różniczkowych
równań pola dla nieograniczonej, nierelatywistycznej, izotropowej,
jednowymiarowej i gorącej plazmy do równoważnych równań całkowych typu
splotu.
W rezultacie, rozwiązania
tych równań istnieją, są jednoznaczne i własności tych równań będą
analizowane. Jak wykażemy, pole opisane przez równanie całkowo - różniczkowe
nie jest typu falowego, gdyż pojawia się jednocześnie w całym obszarze ośrodka
dyspersyjnego, chociaż zaburzenie początkowe jest ograniczone do skończonego
obszaru. Przy przejściu do modelu zimnej plazmy, tj. do ośrodka z dyspersją
tylko czasową propagacja zaburzeń pola ma charakter falowy.
Układy fizyczne
opisane nieliniowymi równaniami różniczkowymi uważamy za zdominowane przez
dyspersję, jeśli wspomniane równania posiadają stacjonarne rozwiązania w
postaci funkcji periodycznych. Używając terminologii związanej z propagacją
fal mówimy w takim przypadku o istnieniu jednorodnych ciągów falowych.
Istnienie rozwiązań ściśle
periodycznych nieliniowych równań z dyspersją umożliwia poszukiwanie ogólniejszych
rozwiązań, które otrzymuje się przy dopuszczeniu powolnej zmienności
parametrów rozwiązania periodycznego. Charakter przyjmowanych założeń
potrzebnych do otrzymania takich ogólniejszych rozwiązań, które możemy
nazywać rozwiązaniami quasi-periodycznymi, uzasadnia określenie odpowiedniej
teorii jako nieliniowej optyki geometrycznej.
Rezultatem zastosowania nieliniowej optyki
geometrycznej do konkretnego układu równań jest układ równań różniczkowych
opisujących powolną zmianę parametrów występujących w rozwiązaniu
periodycznym. Te ostatnie równania są na ogół również nieliniowe i dlatego
mogą okazać się równie trudne do rozwiązania jak równanie wyjściowe.
Otrzymane więc quasi periodycznych rozwiązań w formie explicite nie jest
zadaniem prostym.
Jednak samo określenie typu równań
opisujących zmianę omawianych parametrów pozwala na wyciągnięcie interesujących
wniosków dotyczących wyjściowego rozwiązania ściśle periodycznego. Jeśli
równania na zmiany parametrów okażą się np. typu eliptycznego w jakimś
obszarze wartości tych parametrów, wtedy dowolnie mała zmiana w ich wartości
narasta, co oznacza, że pierwotne rozwiązanie jest niestabilne. Mówimy wtedy
o niestabilności modulacyjnej.
Znaczenie nieliniowej optyki geometrycznej polega właśnie
na możliwości badania stabilności periodycznych rozwiązań układów
nieliniowych, czyli jednorodnych ciągów falowych propagujących się w ośrodkach
nieliniowych. Ważną zaletą tej teorii jest niewystępowanie założenia o małości
amplitudy rozważanych fal, które to założenie zazwyczaj występuje we
wszelkich rozważaniach nad stabilnością.
Plazma złożona z zimnych jonów oraz będących w równowadze
z polem elektrycznym elektronów, przy zaniedbaniu zderzeń i braku pola
magnetycznego jest przykładem nieliniowego układu zdominowanego przez dyspersję.
Jednym z istotnych problemów rozpatrywanych w teorii fal w tym ośrodku jest
problem stabilności periodycznych rozwiązań występujących tu nieliniowych równań
cząstkowych. W odróżnieniu od poprzednich prac, gdzie stosowano liniową
teorię stabilności, w niniejszej pracy rozpatruje się problem stabilności
rozwiązań periodycznych metodami nieliniowej optyki geometrycznej, a więc bez
ograniczenia amplitudy fali.
Z drugiej strony, optyka
geometryczna zawiera założenia o powolnej zmianie parametrów fali, więc jest
również teorią uproszczoną.
W wyniku otrzymano równanie różniczkowe na określenie
zmian parametrów w niejednorodnym ciągu falowym /i warunek stabilności/
periodycznych rozwiązań stacjonarnych układu wyjściowego. Wydaje się, że
określenie konkretnych wartości parametrów, dla których występują
niestabilności wymaga obliczeń numerycznych.
Celem pracy jest
przeprowadzenie próby ilościowej analizy wpływu istnienia naprężeń
momentowych na rozkład naprężeń wewnątrz nieskończonego pasma tarczowego
/płaski stan odkształcenia/ obciążonego na powierzchni. Przeliczono dwa
przykłady obciążenia tarczy uwzględniając w każdym przypadku trzy modele
ciała: model klasyczny ciała sprężystego /bez uwzględnienia naprężeń
momentowych/ oraz dwa modele ciała mikropolarnego, ze związanymi obrotami
/nazywamy tu modelem MINDLINA - KOITERA/ oraz z dodatkowymi stopniami swobody
/nazywany modelem ERINGENA - NOWACKIEGO/. Podstawowe związki dla wymienionych
modeli ciał mikropolarnych podane są odpowiednio w pracach [1, 2] oraz [3]. W
dalszym ciągu pracy modele te oznaczać będziemy w skrócie przez KS
/klasyczne ciało sprężyste/, model MK oraz model EN.
W pracy rozwiązuje się w zasadzie zagadnienie przy założeniu
modelu EN, pozostałe dwa modele są w tym zagadnieniu pewnymi przypadkami
szczególnymi.
Uzyskane wyniki świadczą o tym, że uwzględnienie
naprężeń momentowych prowadzi do szybszego wyrównywania się naprężeń
wewnątrz tarczy obciążonej nierównomiernie na powierzchni; można powiedzieć,
że „wzmacniają” one niejako zasadę de Saint - Venanta.
Drugi wniosek dotyczy stwierdzenia, że w tym prostym
przypadku płaskiego stanu odkształcenia model MK stanowi przypadek szczególny
modelu EN; ten ostatni model daje możliwość, drogą odpowiedniego doboru współczynnika
materiałowego A, dość poważnych modyfikacji rozwiązania problemu.
Kryształ jest
to ciało stałe, zbudowane z atomów, jonów lub molekuł. Te „cegiełki”,
z których kryształ jest zbudowany, nie leżą bezładnie, ale są uporządkowane
w taki sposób, że odległości między dwiema kolejnymi „cegiełkami” w
dowolnie przez nas wybranym kierunku są jednakowe. Dla różnych kierunków
odległości te są na ogół różne. Mieliśmy tu na myśli kryształ idealny.
W przyrodzie niestety, albo i na szczęście, nie ma
nic idealnego, dlatego też wydaje się konieczne, aby zaraz na wstępie
przeprowadzić orientacyjną klasyfikację defektów jakie mogą w kryształach
występować.
Najbardziej narzucającym się podziałem defektów
jest podział ze względu na wymiar. Oczywiste jest więc, że mamy w takim
razie cztery rodzaje defektów: zero, jedno, dwu i trójwymiarowe.
Niniejsza prac ma charakter przeglądowy. Oparto się w
niej głównie na artykułach Franka i Nicholasa, Hornstry i Amelinckxa. W miarę
możliwości starano się uzupełnić zawarte tam informacje na podstawie
nowszych publikacji. Prawie wszystkie rysunki są przeniesione z powyższych lub
innych prac zamieszczonych w spisie literatury /np. dyslokacje w strukturze
diamentu/. Na końcu pracy w Tablicy 3 zestawiono pierwiastki z odpowiadającymi
im strukturami krystalograficznymi w zależności od temperatury i od ciśnienia,
na podstawie International Tables for X-Ray Crystalography.
Jak wiadomo,
zachowanie się nieściśliwych cieczy prostych we wszystkich ustalonych jak i
nieustalonych przepływach wiskozymetrycznych daje się całkowicie opisać
trzema funkcjami materiałowymi nazywanymi często funkcjami wiskozymetrycznymi.
Z drugiej strony dla przepływów należących, w myśl definicji Nolla, do
klasy ruchów ze stałą historią deformacji, konieczna jest znajomość co
najmniej pięciu funkcji materiałowych /dwie funkcje naprężeń normalnych i
trzy funkcje naprężeń ścinających/. Te przepływy posiadają duże
praktyczne i eksperymentalne znaczenie w reologii polimerów, ponieważ obejmują
one, jako przypadki szczególne, nie tylko wszystkie ustalone przepływy
wiskozymetryczne i „podwójne nałożone przepływy wiskozymetryczne”, lecz
także ustalone przepływy rozciągające, przepływy czystego ścinania oraz
liczne przepływy występujące w ostatnio skonstruowanych lub proponowanych
reometrach.
W niniejszej pracy uogólniono teorię ruchów ze stałą
historią deformacji na przypadek ruchów z proporcjonalną historią deformacji
/krótko nazywanych RPHD/, tj. przepływów niewiskozymetrycznych, dla których
wykładnik tensorowy charakteryzujący historie
deformacji jest proporcjonalny do tej samej gładkiej funkcji czasu.
Przedyskutowano bardziej szczegółowo podstawowe równania konstytutywne dla
takich przepływów. Rozważono również klasę przepływów, dla których
odpowiednie tensory deformacji utworzone są z dowolnej liczby prostszych
czynników, przy czym każdy z nich reprezentuje RPHD. Te ostatnie przepływy
nazwano ruchami z nałożonymi proporcjonalnymi historiami deformacji, lub krótko
RNPH. W dalszym ciągu uogólniono twierdzenie o reprezentacji, udowodnione dla
ruchów ze stałą historią deformacji, na przypadek interesujących nas RPHD.
Twierdzenie to umożliwia określenie
tensora ekstra- naprężenia w zależności od trzech pierwszych tensorów
kinematycznych Rivlina-Ericksena. Z kolei przedyskutowano dokładniej przypadek
proporcjonalnego przepływu w reometrze Maxwella oraz przedstawiono możliwość
doświadczalnego określania odpowiednich funkcji materiałowych. Dalsze rozważania
dotyczyły przypadku nieustalonego, prostego przepływu rozciągającego, dla którego
można było wykorzystać poprzednie wyniki uzyskane dla reometru Maxwella. Na
zakończenie pracy krótko przedyskutowano szczególny przypadek małych
oscylacji mimośrodu dla przepływu w reometrze Maxwella.
Śledząc
najnowsze prace dotyczące ogólnego opisu materiałów można zauważyć wyraźną
tendencję do uogólnień otrzymywanych wyników przez szerokie stosowanie
matematyki współczesnej. Celem tych uogólnień jest dążenie do opisu nie
tyle określonego materiału, ile pewnej klasy materiałów.
Budując teorię klasy materiałów,
można zawsze z niej otrzymać pewne szczególne opisy określonych,
rzeczywistych materiałów lub ich modeli. Modelem takim jest na przykład
materiał z pamięcią.
Centralnym problemem w termodynamicznej teorii materiału
z pamięcią jest dokładne przedstawienie ograniczeń, jakie postulat
termodynamiczny /drugie prawo termodynamiki/ nakłada na funkcjonały
konstytutywne, tj. funkcje charakteryzujące reakcję materiału.
Ostatnie kilkanaście lat przyniosło wiele interesujących
prac z zakresu termodynamicznej teorii materiału prostego.
Materiał prosty jest przykładem materiału z pamięcią,
dla którego energia swobodna, naprężenie, entropia i strumień ciepła są
wtedy określone, gdy historia gradientu deformacji, historia temperatury i
aktualna wartość gradientu temperatury są znane.
Tematem niniejszej pracy jest termodynamiczna teoria
materiału z pamięcią, którego funkcjonały konstytutywne zależą od
zsumowanej historii gradientu temperatury oraz historii gradientu deformacji i
historii temperatury. Teorię tę zbudowano przy możliwie najsłabszych założeniach
o dziedzinie funkcjonałów.
Otrzymane rezultaty zawierają,
jako szczególne przypadki, wyniki dla materiałów z zanikającą pamięcią
rozpatrywane przez Gurtina i Pipkina oraz McCarthy`ego.
Głównym celem badań jest skonstruowanie takiej
termodynamicznej teorii materiału z pamięcią, w ramach której można byłoby
opisać materiały plastyczne. Zbyt mocne założenia gładkości w teoriach
bazujących na silnej zasadzie zanikającej pamięci nie pozwalają bowiem na
rozpatrywanie w nich materiałów plastycznych.
Cyfrowy Układ
do Pomiaru i Rejestracji Częstotliwości /PRC/ stanowi integralną część
opracowanego w Pracowni Atomowych Wzorców Częstotliwości IPPT PAN zestawu do
pomiaru chwilowej niestabilności częstotliwości sygnału spójnego. Układ
PRC przeznaczony jest do pomiaru i rejestracji częstotliwości dudnień sygnałów
wzorcowych.
Posiada możliwość pomiaru
trzech różnych sygnałów dudnień z cykliczną rejestracją ich częstotliwości.
Pomiar częstotliwości odbywa się na zasadzie zliczania impulsów podstawy
czasu przez licznik cyfrowy bramkowy w momentach początku i końca okresu
dudnień sygnału mierzonego. Ilość mierzonych okresów dudnień może być
programowana od 1 do 4096. Rejestracja wyników pomiaru odbywa się za pomocą
dziurkarki D-101 na taśmie perforowanej 8-ścieżkowej. Wynik pomiaru
rejestrowany jest w postaci słów 22-bitowych zajmując na taśmie cztery rządki
siedmio-ścieżkowe. Ósma ścieżka wykorzystywana jest do kontroli parzystości.
Układ PRC zrealizowano w postaci stojaka
dwu-kasetowego wykorzystując układy podstawowe techniki MM-16A i konstrukcje
standardowe opracowane w Przemysłowym Instytucie Telekomunikacji.
W związku z
podejmowanym w r. 1970 w Zakładzie Mechaniki Cieczy i Gazów próbami
dynamicznego wprowadzania wodoru do metali przy pomocy elektromagnetycznej rury
uderzeniowej stało się celowe przeanalizowanie wpływu powstawania i
rozchodzenia się gradientów temperatury i naprężeń cieplnych w ciele stałym
na proces dyfuzji wodoru. Wykonanie takiej analizy efektów krzyżowych w
procesie dyfuzji wodoru jest celem niniejszej pracy.
Dyfuzją gazu w ciele stałym w obecności gradientów
temperatury i naprężeń /termodyfuzją/ zajął się ostatnio W. Nowacki.
Zasadniczym rezultatem jego pracy jest wyprowadzenie - na bazie termodynamiki
procesów nieodwracalnych - podstawowych związków i równań teorii
termodyfuzji. Teoria rozwinięta przez W. Nowackiego była dla autora niniejszej
pracy narzędziem w badaniu udziału efektów krzyżowych w procesie transportu
wodoru w ciele stałym. Zjawisko termodyfuzji wodoru w ciele stałym analizowano
w niniejszej pracy w oparciu o równania różniczkowe termodyfuzji,
wyprowadzone m. in w pracy [1]; warunki początkowe i brzegowe do tych równań
sformułowano tak, aby odpowiadały one warunkom, jakie wytworzą się w ciele
stałym, gdy jego powierzchnia jest nagrzewana wskutek oddziaływania z gorącym
wodorem pod ciśnieniem ok. 1 at, a na powierzchni ciała stałego utrzymuje się
wodorowy film adsorpcyjny.
Przy pewnych założeniach
upraszczających równania termodyfuzji dają się scałkować analitycznie, dzięki
czemu znaleziono rozwiązania analityczne problemu, tj. rozkład temperatury i
koncentracji wodoru w ciele stałym. Rozwiązania te znaleziono w klasie
funkcji, dla których są stosowane przekształcenia sinusowe Fouriera ze względu
na współrzędną przestrzenną /problem jednowymiarowy/ oraz przekształcenia
Laplace`a. Rozpatrywano również przypadek bardziej uproszczony, dla którego
znaleziono rozwiązanie w klasie funkcji, dla których są stosowane tylko
przekształcenia Laplace`a.
Opracowanie numeryczne rozpatrywanego tutaj problemu
jest niestety niekompletne. Powodem tego jest nieznajomość wartości
liczbowych współczynników fenomenologicznych Onsagera, występujących w równaniach
opisujących interesujących nas efekty krzyżowe. Teoretyczne wyznaczenie wartości
wspomnianych współczynników jest problemem bardzo trudnym, nie dającym się
rozwiązać w ramach teorii opartej na liniowej termodynamice procesów
nieodwracalnych i mogłoby stanowić temat interesujących poszukiwań
zaplanowanych na dłuższy okres czasu. Wyniki numeryczne, choć niekompletne i
uproszczone, wykazują jednak, że problem wchodzenia wodoru do ciała stałego
wskutek oddziaływania z falą uderzeniową w atmosferze wodoru należy
rozpatrywać w oparciu o inne mechanizmy niż mechanizm adsorpcja - dyfuzja.
Przenikanie bowiem jest procesem bardzo powolnym w porównaniu z czasem
charakterystycznym dla fali uderzeniowej.
Celem
opracowania niniejszej pracy jest przegląd literatury w zakresie aksjomatycznej
termodynamiki fenomenologicznej.
Punktem wyjścia do rozważań
jest praca M. E. Gurtina, W. O. Williamsa, „An Axiomatic Foundation for
Continuum Thermodynamics” /1967/, chociaż pewne pojęcia wspólne dla
mechaniki i termodynamiki continuum zostały opracowane przez Nolla 1965.
Współczesna termodynamika
aksjomatyczna stanowić ma bazę do dalszych badań w dziedzinie teorii materiałów,
a więc tam gdzie jak się okazało termodynamika klasyczna nie jest w pełni
zadawalająca.
Praca niniejsza składa się z trzech rozdziałów.
Rozdział I poświęcony jest w całości podstawowym pojęciom takim jak:
wszechświat materialny, przestrzeń chwilowej prędkości, energia wewnętrzna,
strumień ciepła, moc, entropia wewnętrzna, strumień entropii, izolacja
termiczna. W nim też postulujemy pierwsze i drugie prawo termodynamiki.
W rozdziale II przedstawiona
jest termodynamika ośrodka ciągłego. Definiujemy ciało jako rozmaitość różniczkowalną
dyfeomorficzną z obszarem w przestrzeni euklidesowej oraz przestrzeń chwilowej
prędkości. Po wprowadzeniu warunków ciągłości dla wyżej wymienionych
funkcji otrzymujemy reprezentacje całkowe strumienia ciepła, strumienia
entropii i mocy za pomocą których dowodzimy lokalnych praw.
Rozdział III dotyczy
jednorodnej mieszaniny bez dyfuzji. Przestrzeń chwilowej prędkości dla
mieszaniny definiujemy w ten sposób aby wszystkie składniki podlegały temu
samemu ruchowi. Innymi słowy, składniki są związane na sztywno nie tylko w
ustalonej chwili czasu ale w ciągu całej swej ewolucji. Podobnie jak w
rozdziale II wprowadzamy warunki ciągłości dla funkcji i dochodzimy do praw
lokalnych.
Zrealizowanie wymuszeń sinusoidalnych dla układów
mechanicznych, nie jest sprawą łatwą. Dlatego zastosowanie metod wykorzystujących
sygnały wymuszające o losowym charakterze wydaje się być jak najbardziej
celowe.
Jak wykazały wyniki badań przeprowadzone dla prostego
układu mechanicznego, amplitudowe charakterystyki częstotliwościowe otrzymane
metodą stochastyczną niewiele różnią się od charakterystyk otrzymanych
metodą wymuszeń sinusoidalnych. Zachowany jest zwłaszcza ich jakościowy
charakter, a dla częstotliwości niższych - również ilościowy. Przy
stosowaniu metody wykorzystującej wymuszenia losowe należy liczyć się z zaniżeniem
szczytowych wartości rezonansowych oraz stosunkowo niską „zdolność
rozdzielczą” objawiającą się tym, że mało odległe od siebie częstotliwości
rezonansowe mogą być wykazane jako jeden szerszy obszar rezonansowy. „
Zdolność rozdzielcza” metody stochastycznej zależy głównie od szerokości
pasma przenoszenia użytych filtrów i przy użyciu filtrów wąsko pasmowych
„zdolność rozdzielcza” powinna zdecydowanie poprawić się. Najbardziej
interesujący jest zakres niskich częstotliwości. Pokryty on jest filtrami o
małych szerokościach pasma przenoszenia i wydaje się, że dla tego przedziału
zastosowanie analizatora częstotliwościowego 2113 (lub starszego typu 2112)
firmy Brüell and Kjaer powinno być wystarczające.
Charakter wymuszenia losowego w zasadzie nie ma wpływu
na charakterystykę dynamiczną. W badaniach użyto do wymuszenia drgań układu
trzy różne sygnały losowe. Otrzymane charakterystyki dynamiczne różniły się
tylko w granicach błędu aparatury i odczytu wyników. Oczywiście, jak wynika
to z przesłanek teoretycznych, jako sygnał wymuszający należy użyć
stacjonarnego sygnału losowego, a badany układ powinien być układem liniowym
- przynajmniej w zakresie mierzonych parametrów.
Na podstawie wszystkich przeprowadzonych pomiarów - można
stwierdzić, że do badań dynamicznych można wykorzystać metodę z
automatycznym zapisem wyników na taśmie. Zaletą tej metody jest m. in. szybkość
otrzymywania amplitudowych charakterystyk częstotliwościowych (rzędu
kilkunastu minut). Pozwala to na przeprowadzenie zawsze co najmniej kilku pomiarów
dla każdego wariantu, co eliminuje popełnienie błędów jakościowych a
jednocześnie zwiększa dokładność wyników ilościowych.
W niniejszej
pracy rozpatrzono następujące problemy:
1. Określono warunek istnienia fali prostej w linii bezstratnej
wyprowadzając pojęcie oporności falowej.
Dla dowolnego napięcia na wejściu przy zamknięciu
linii na jej oporność falową znaleziono falę prostą, określono obszar
istnienia rozwiązania klasycznego i podano metodę konstrukcji słabej fali
uderzeniowej. Jako przykład rozpatrzono linię z nieliniową pojemnością,
pobudzoną sinusoidalnym napięciem.
2. Zastosowano metodę hodografu do znalezienia słabego rozwiązania
równań bezstratnej linii pobudzonej na wejściu napięciem w postaci skoku i
zamkniętej na rzeczywistą oporność.
3. Zastosowano metodę różnic skończonych /schemat Laxa/ do
numerycznego rozwiązania równań linii bezstratnej i ze stratami, pobudzonej
skokiem napięcia i obciążonej rzeczywistą opornością, oraz dwójnikiem RL
i RC. Obliczeń dokonano na maszynie cyfrowej Odra 1204. W prostszych
przypadkach porównano wyniki z wynikami uzyskanymi metodą hodografu.
Celem niniejszej
pracy jest przedstawienie metody rozwiązywania przestrzennych problemów
falowych. Jest to nowa dziedzina badań i w literaturze naukowej poświęcono
jej niewiele prac. Wiąże się z nią nadzieje uzyskania interesujących rozwiązań
teoretycznych i praktycznych.
Opracowana w tej pracy metoda numeryczna służy
do rozwiązywania klasy problemów brzegowych opisanych prawieliniowym
hiperbolicznym układem równań różniczkowych cząstkowych pierwszego rzędu,
w którym zmiennymi niezależnymi są dwie zmienne przestrzenne i czas. Może
mieć ona bezpośrednie zastosowanie do analizy fal sejsmicznych, do wybuchowego
formowania długich kanałów, tunel i rowów, podziemnych korytarzy w górnictwie
oraz do obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych pracujących w
warunkach płaskiego stanu odkształcenia i poddanych obciążeniom dynamicznym.
Metoda ta nadaje się do rozwiązywania zagadnień
brzegowych, w których krótkotrwale obciążenie zewnętrzne o dużych
intensywnościach przyłożone są w sposób ciągły, tzn. narastają od zera
do określonej maksymalnej wartości, a następnie maleją do zera. Zawodzi ona
w przypadku obciążeń skokowych, które powodują na czołach fal nieciągłości
nie tylko występujących w równaniach pola pochodnych funkcji, ale i samych
funkcji. Do otrzymania rozwiązania na czole fali silnej nieciągłości
skuteczna okazała się teoria rozprzestrzeniania się powierzchni osobliwych -
teoria Hadamarda-Thomasa.
Przez przestrzenne zagadnienia falowe w tej pracy
rozumiemy takie zagadnienia, w których składowe przemieszczeń, odkształceń
i naprężeń zależą od więcej niż jedna zmienna niezależna i czasu. Zatem
wszystkie zagadnienia złożonego stanu naprężenia i odkształcenia wprowadzające
jedną niezależną zmienną przestrzenną i czas, mimo, że reprezentują
bardzo interesujący kierunek badań i bogaty dorobek [94-122], nie mieszczą się
w ramach zakreślonych tytułem tej pracy.
W pracy niniejszej rozważany jest problem propagacji
dwuwymiarowych fal naprężenia w ośrodku plastycznym czułym na prędkość
odkształcenia. Szczegółowo analizowany jest problem półprzestrzeni y ³
0 obciążonej na brzegu y = 0 dowolnym ciśnieniem P(x, t). Obciążenie P(x,
t) może być przyłożone w sposób ciągły lub skokowy jak również w
postaci siły skupionej. Ogólne własności fal sprężysto - lepkoplastycznych
zbadane zostały na podstawie analizy przyrostowych fal harmonicznych.
Układ niniejszej pracy jest następujący. Po krótkim
wstępie wprowadzającym w problematykę zagadnienia rozdział 2 poświęcono
wyprowadzeniu równań wyjściowych w wielkościach wymiarowych i
bezwymiarowych. Otrzymany nieliniowy hiperboliczny układ równań różniczkowych
cząstkowych rozwiązano metodą różnic skończonych wzdłuż
bicharakterystyk. W rozdziale 3 opisano szczegółowo metodę bicharakterystyk,
znaleziono równania bicharakterystyk dla równań płaskiego stanu odkształcenia
dynamicznej teorii lepkoplastyczności oraz równania różniczkowe wzdłuż
tych bicharakterystyk. Dla równań wyjściowych przeprowadzono dyskusję
istnienia i jednoznaczności rozwiązania. Poszukiwanie rozwiązania
numerycznego ma uzasadnienie tylko wtedy, gdy wyjściowy układ równań różniczkowych
cząstkowych przy określonych warunkach początkowo-brzegowych posiada
jednoznaczne rozwiązanie. Rozdział 4 jest podstawowy w tej części pracy i
zawiera szczegółowy opis metody różnic skończonych. Rozwiązanie problemu
przedstawione zostało w postaci wzorów wygodnych do bezpośredniego
wykorzystania na maszynach cyfrowych. Od metody różnicowej wymaga się, aby z
żądaną dokładnością aproksymowała rozwiązania ścisłe, by schemat różnicowy
był stateczny, a rozwiązanie przybliżone było zbieżne do rozwiązania ścisłego.
Dowód zbieżności i stateczności rozwiązania przybliżonego przeprowadzony
został dla równań ogólniejszych niż równanie dynamicznej teorii
lepkoplastyczności. Metoda numeryczna została zilustrowana przykładem
liczbowym. Rezultaty obliczeń dla miękkiej stali przedstawione zostały na
licznych wykresach. Aby objąć szerszą skalę problemów brzegowych w
rozdziale 5 przedstawiono również rozwiązanie problemu cylindrycznego.
Rozdziały 6 i 7 poświęcone są wykorzystaniu do
rozwiązania zagadnień falowych teorii Hadamarda - Thomasa. W rozdziale 6
wyprowadzono warunki ciągłości geometrycznej, kinematycznej i dynamicznej.
Odgrywają one podstawową rolę przy rozwiązywaniu zagadnień falowych z nieciągłymi
warunkami brzegowymi np. skokowymi obciążeniami zewnętrznymi. Mają ponadto
charakter ogólny, gdyż nie zależą od równań konstytutywnych. Wykorzystując
te warunki w rozdziale 7 przedstawiono rozwiązanie płaskiego problemu Lamba na
czole fali silnej nieciągłości. Interesujące rezultaty otrzymano dla fal
propagujących się w przeprężonej półprzestrzeni.
W rozdziale końcowym przedstawiono analizę
przyrostowych fal harmonicznych w półnieskończonym pręcie sprężysto -
plastycznym i sprężysto - lepkoplastycznym.
W czasie
deformacji szeregu materiałów granulowanych efekty sprężyste odgrywają
stosunkowo skromną rolę (żwir, węgiel, piasek). Jest więc uzasadnione,
rozpatrywanie ich odkształceń w klasie zagadnień sztywno - plastycznych.
Istnieje wszakże bardzo dużo materiałów, dla których efekty odwracalne są
istotne. Są to przede wszystkim materiały pochodzenia organicznego, a głównie
rolniczego (zboża, buraki, owoce), a także pewne produkty chemiczne (np. niektóre
nawozy sztuczne). Zmiany odwracalne są istotne także dla analizy zagadnień
obciążenia i odciążania.
Istnieje zatem potrzeba sformułowania
wystarczająco dokładnej teorii pozwalającej na opis zjawisk sprężysto -
plastycznych w ośrodkach rozdrobnionych.
Ogólne zasady budowania związków
fizycznych dla skończonych odkształceń sprężysto - plastycznych gruntów
zostały m. in. podane w pracy [6]. W szczególności omówiono w niej materiały
sprężysto - plastyczne w zakresie liniowej sprężystości i idealnej
plastyczności /bez wzmocnienia, zakładając nieściśliwość plastyczną.
W niniejszej pracy podano przyrostowe związki fizyczne
dla małych odkształceń sprężysto - plastycznych zakładając nieliniową
sprężystość oraz gęstościowe wzmocnienie plastyczne. Jest to więc w
pewnym sensie rozszerzenie koncepcji MROZA [7, 8] poprzez założenie, że zarówno
współczynniki sprężystości, jak i warunek plastyczności zależą od zmian
gęstości.
Rozpatrzono dwa typy materiałów
wspomnianego rodzaju i podano możliwości szeregu uproszczeń. Postulowane związki
fizyczne zastosowano do tytułowego problemu ściskania warstwy.
Omówiono ponadto rezultaty
otrzymywane dla problemu warstwy przy klasycznych modelach ciała sprężysto- i
idealnie plastycznego.
Codzienne doświadczenia
w zakresie percepcji mowy wskazują, że subiektywne rozpoznawanie głosów, zwłaszcza
przy słyszeniu bezpośrednim na ogół nie przedstawia większych trudności.
Podczas percepcji słuchający potrafi skoncentrować uwagę na cechach
indywidualnych zawartych w odbieranym sygnale mowy, a uwarunkowanych strukturą
anatomiczną organu mowy, która jest u ludzi zróżnicowana, tak pod względem
rozmiaru i kształtu komór rezonansowych, jak i efektów artykulacyjnych. Zarówno
charakterystyka źródła krtaniowego i szumowego, jak i funkcja transmitancji
kanału głosowo-nosowego zawierają informacje osobnicze, umożliwiające
rozpoznanie głosu.
W niniejszej pracy przez informacje osobnicze rozumiemy
zespół parametrów fonetyczno-akustycznych sygnału mowy, który umożliwia słuchającemu
rozpoznanie osoby mówiącej niezależnie od informacji lingwistycznych i
socjolingwistycznych zawartych w tym sygnale. Jak dotąd nie stwierdzono, jakie
parametry fonetyczno-akustyczne sygnału mowy zawierają najwięcej informacji
osobniczych, toteż wśród badaczy zajmujących się tym problemem można
zaobserwować dużą dowolność w wyborze parametrów.
W 1961 roku T. W. Taronczy
wysunął tezę, że średnie widmo mowy jest w takim stopniu
zindywidualizowane, że pozwala identyfikować głosy.
Głównym wynikiem niniejszej pracy jest wykazanie słuszności
nie sprawdzonej statystycznie tezy T. W. Taronczego. Osiągnięto to przez
znalezienie matematycznej metody wyboru średniego widma mowy polskiej pasm częstotliwości
odpowiednich z punktu widzenia zawartości informacji osobniczych.
Automatyzacja rozpoznawania głosów może mieć wiele
zastosowań praktycznych, o czym będzie mowa w paragrafie 1.3. W zastosowaniach
tych minimalizacja liczby zmiennych jest istotnym zagadnieniem, ponieważ od
jego rozwiązania zależy rozbudowa układowa urządzenia rozpoznającego, jak również
czas trwania i niezawodność procesu rozpoznawania. Z tego powodu nabiera
znaczenia zagadnienie doboru odpowiednich zmiennych /np. pasm częstotliwości/
dla automatycznego rozpoznawania głosów.
Głównym celem pracy było
wykazanie możliwości opracowania metody wyboru takich zmiennych w sytuacjach,
gdy dane eksperymentalne obejmują bardzo duży zbiór zmiennych z małą liczbą
powtórzeń, a następnie skonstruowanie odpowiedniego algorytmu matematycznego
dla realizacji tej metody przy wykorzystaniu elektronicznej techniki
obliczeniowej. Z uwagi na to, że zwykle w badaniach opartych na średnim widmie
mowy występuje wiele zmiennych, posiadanie metody pozwalającej redukować
pierwotny duży zbiór zmiennych do możliwie małego podzbioru wystarczającego
do dokonania identyfikacji głosów ma duże znaczenie praktyczne.
The
aim of this paper is to find classical counterparts of pure quantum states. It
is shown that these are singular probability distributions concentrated on
maximal null manifolds in a phase space. They are equivalent to densities
studied by Van Vleck and Schiller [7], [11], and what is the same - to WKB
solutions [7].
Properties of such distributions and their relativistic generalizations
have been studied in [8] and [9]. However, it was not shown there, how such
distributions appear in the limit h ®
0.
Plastyczne płynięcie materiałów rozdrobnionych w
oparciu o sztywno - idealnie plastyczny model ciała przy warunku plastyczności
Coulomba-Mohra stanowi nadal problem częściowo otwarty.
W niniejszej pracy ograniczymy się do zanalizowania
kilku istniejących propozycji opisu ruchu ośrodka rozdrobnionego pod kątem możliwości
zbudowania statycznych i kinematycznych rozwiązań dla najprostszych zagadnień
brzegowych płaskiego stanu odkształcenia : przesuw pionowej ścianki,
wciskanie płaskiego stempla, przepływ przez równoległy kanał z otworem.
Rozpatrzymy modele płynięcia zaproponowane przez Druckera i Pragera [5],
Geniewa [6] oraz Jenike i Shielda [8]. Interesować nas będzie, czy otrzymane,
w oparciu o rozwiązania statyczne, rozwiązania kinematyczne zapewniają, oprócz
możliwości płynięcia materiału przy zapewnieniu jego ciągłości i spełnieniu
kinematycznych warunków brzegowych, także warunek nieujemnego przyrostu pracy
naprężeń wyznaczonych z pola statycznego na odkształceniach wynikających z
pola kinematycznego (nieujemnej mocy dysypacji). Poszukiwać będziemy zatem
rozwiązań zupełnych. Konieczność spełnienia przez rozwiązania
kinematyczne ostatniego warunku wynika z braku twierdzeń o nośności
granicznej ośrodka dla dwóch ostatnich modeli, a zatem z niemożliwości oceny
stosunku rozwiązań jedynie statycznie lub kinematycznie dopuszczalnych do
rozwiązania zupełnego. Ostatni warunek ma także istotne znaczenie przy porównywaniu
rozwiązań teoretycznych z wynikami badań doświadczalnych - możliwe jest porównywanie
jedynie rozwiązań spełniających ten warunek.
Budowę i szczegółową analizę rozwiązań
kinematycznych ograniczymy do ośrodka idealnie sypkiego i wybranych wartości
parametru materiałowego - kąta tarcia wewnętrznego. W pewnych przypadkach
przytoczymy jednak uogólnienie wyników na dowolne wartości parametru.
Celem
zasadniczym niniejszego opracowania jest przedstawienie narzędzia umożliwiającego:
1/ szybkie i łatwe wyznaczanie funkcji odwzorowującej zadany
profil na okrąg;
2/ kontrolę dokładności otrzymanej funkcji;
3/ obliczanie współczynników aerodynamicznych, oraz rozkładu
prędkości i ciśnienia na profilu.
Trzeci z wymienionych punktów odnosi się przy tym do
zagadnienia podstawowego teorii profilu pojedynczego, w „lotniczym”
sformułowaniu tego zagadnienia, podanym na wstępie par. 1.1. Oba pozostałe
punkty mają natomiast znaczenie ogólniejsze: wiążą się one bezpośrednio również
z zagadnieniem podstawowym teorii palisad, o którym wspomniano w końcowym
fragmencie par. 1.2.
„Narzędzie”, o którym mowa, stanowią trzy
programy w języku ALGOL 1204, oznaczone dalej symbolami P10, P11, P12, a
odpowiadające trzem wymienionym punktom.
Programy te są podane w trzech kolejnych rozdziałach,
przy czym każdy z rozdziałów stanowi - z zamierzenia - pewną odrębną całość,
na którą składają się zasadniczo:
zwięzłe wyprowadzenie wzorów, zastosowanych w
programie;
opis algorytmu;
tabulogram programu;
przykładowe dane do programu i przykładowe wyniki
obliczeń uzyskanych przy pomocy tych danych.
W konsekwencji takiego ujęcia objętość pracy nieco
wzrosła, bowiem niektóre procedury powtarzają się w programach, wzrosła
jednak również - naszym zdaniem - użytkowość opracowania, bowiem
korzystanie z poszczególnego programu nie wymaga czytania całości
opracowania.
Zrezygnowano z powiązania programów P10, P11 i P12 we
wspólny program, a to dlatego, by umożliwić stosowanie każdego z nich na
maszynie ODRA 1204, nie zaopatrzonej w pamięć bębnową. Program, będący
„sumą” trzech wymienionych, wymaga już maszyny z taką pamięcią.
Programy zorganizowano w taki sposób, by te same taśmy
z danymi mogły być wykorzystywane w wielu programach, albo też - by program
„poprzedzający” produkował taśmę z danymi dla programu „następnego”.
Oprócz trzech wymienionych programów zamieszczono w
opracowaniu niniejszym trzy dalsze, oznaczone symbolami P13, P14 i P15. Ich
przeznaczeniem jest wizualna kontrola bądź to danych do obliczeń, bądź też
- uzyskanych wyników, bądź wreszcie - graficzna reprezentacja wyników w
postaci zbioru punktów, wyświetlanych na ekranie urządzenia kineskopowego.
Naturalnie - programy P13, P14 i P15 mogą być realizowane tylko na maszynie
ODRA 1204, zaopatrzonej w odpowiednie urządzenie kineskopowe.
Programy P13, P14 i P15 są podane we wspólnym
rozdziale, opracowanym zasadniczo według tego samego schematu, co rozdziały poświęcone
programom P10, P11 i P12. Ze względu na charakter programów nie występują
jednak w tym rozdziale omówienia „podstaw teoretycznych”.
Oczywiście - nic nie stoi na przeszkodzie powiązaniu
wszystkich sześciu programów we wspólnym dużym programie, pod warunkiem, że
dysponuje się maszyną zaopatrzoną zarówno w pamięć bębnową, jak i urządzenie
kineskopowe.
Symbole programów są zgodne z konwencją, przyjętą
w Zakładzie Aerodynamiki Politechniki Warszawskiej - zresztą - tylko na użytek
wewnętrzny.
Litera P symbolu oznacza, że program dotyczy zagadnień
„profilowych”.
Jedynka następująca po P oznacza, że program dotyczy
profilu „pojedynczego”, nie zaś układu dwu lub więcej profilów.
Cyfra następująca po jedynce oznacza kolejny numer
programu tak określonej serii, przy czym cyfra 0 oznacza zawsze podstawowy
program serii. Numery pozostałych programów nie są natomiast ustalone żadną
sztywną zasadą, poza tendencją do zachowania (w miarę możności) numeracji,
zgodnej z logiczną kolejnością realizowania obliczeń.
Celem pracy jest
pokazanie na przykładzie obciążonej w sposób symetryczny dwuprzegubowej ramy
portalowej metody wyznaczania obciążenia granicznego hiperstatycznych
kablobetonowych ustrojów prętowych przy uwzględnieniu wpływu sił podłużnych.
Literatura dotycząca analizy plastycznej konstrukcji
ramowych zajmuje się głównie ramami stalowymi i żelbetowymi, bądź też
zagadnienie jest potraktowane w sposób ogólny bez rozpatrywania własności
materiału. Ponadto prace te w większości nie uwzględniają wpływu sił podłużnych
zajmując się jedynie wyznaczaniem „nośności na zginanie”.
W pracy wykorzystano wyznaczone w [6] dla mimośrodowo
ściskanego przekroju kablobetonowego związku między niszczącymi wartościami
siły podłużnej i momentu zginającego.
W pracy
przedstawiono analizę teoretyczną drgań giętych tłumionych i nietłumionych
prętów z uwzględnieniem rzeczywistych warunków pobudzania i pomiarów oraz
zastosowaną aparaturę i opracowane metody pomiarowe do badań zmęczeniowych
drutów stalowych przy częstotliwościach ultradźwiękowych.
W części teoretycznej rozwiązano równanie drgań giętnych
prętów jednorodnych pobudzanych do drgań ruchem podpory dla różnych sposobów
mocowania pręta w uchwycie. Na podstawie analizy rozwiązań wybrano do
dalszych badań zamocowanie wspornikowe pręta w uchwycie. Dla tego typu
zamocowania rozwiązano równanie drgań uwzględniając skończoną sztywność
podpory otrzymując ilościowe wyniki obrazujące wpływ sprężystości
utwierdzenia /dopuszcza się możliwość zmiany kąta obrotu w punkcie
zamocowania/ na częstotliwość własną pręta i na jego amplitudę. Następnie
rozwiązano równanie drgań giętnych pręta zamocowanego wspornikowo uwzględniające
wpływ bez władności obrotowej i odkształcenia postaciowego otrzymując ścisłe
rozwiązanie analityczne. Przeprowadzono dokładne obliczenia dla szczególnego
przypadku pręta stalowego w kształcie walca wyznaczając zależność częstotliwości
drgań własnych pręta od stosunku d/l /średnicy do długości pręta/ i porównano
otrzymane wyniki z rozwiązaniami przybliżonymi podawanymi w literaturze.
Wprowadzono następnie do równań współczynnik tłumienia lepkiego b
zakładając proporcjonalność sił oporu wewnętrznego do prędkości wychyleń.
Uzyskano rozwiązanie analityczne drgań giętnych tłumionych wymuszonych
kinematycznie pręta wspornikowego w postaci złożonych funkcji zmiennej
zespolonej. Rozwiązano równanie drgań tłumionych uwzględniających sztywność
zamocowania, proponując metodą wyznaczania współczynnika sprężystości
utwierdzenie H z pomiarów częstotliwości własnej.
Przeprowadzono szczegółowe
obliczenie dla pręta „standardowego” o określonych wymiarach otrzymując
zależność amplitudy i częstotliwości rezonansowej pręta od współczynnika
tłumienia b
i współczynnika sprężystości utwierdzenia H. Opracowano metodę wyznaczania
współczynnika tłumienia na podstawie pomiaru amplitud drgań końców pręta
w rezonansie i pomiaru częstotliwości rezonansowej.
W części doświadczalnej przedstawiono opis
stosowanej aparatury ultradźwiękowej i zastosowanych w pracy metod pomiaru
amplitudy przemieszczeń /w zakresie 0.1 + 30 mm/.
Przeprowadzono pomiary rozkładu drgań wzdłuż pręta dla II rodzaju drgań
porównując go z rozkładem teoretycznym. Przeanalizowano następnie wpływ
sprzężenia mechanicznego między uchwytem a próbką wybierając odpowiedni
punkt pracy. Przeprowadzono pomiary wielokrotne stosunku amplitud drgań końca
swobodnego i zamocowanego pręta wyznaczając, zgodnie z wynikami analizy
teoretycznej, współczynnik tłumienia b
dla badanego materiału.
W części dotyczącej badań zmęczeniowych odcinków
drutu stalowego przedstawiono metodę badań przyśpieszonych wytrzymałości zmęczeniowej
prętów przy wykorzystaniu drgań giętnych o częstotliwości ultradźwiękowej
/~
30 kHz/. Przytoczono wyniki pomiarów punktów krzywej zmęczeniowej Wöhlera
dla badanego drutu stalowego, opisując stosowane metody opracowania statycznego
wyników. Porównano otrzymane rezultaty z dotychczasowymi badaniami
dynamicznymi na obrotowe zginanie potwierdzając efekt przesunięcia krzywej zmęczeniowe
/zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej/ przy zastosowaniu szybkozmiennych
cykli obciążenia.
Korzystając z możliwości aparaturowych opracowano
metodę obserwacji makroskopowego [przebiegu procesu zmęczeniowego na podstawie
zapisu przebiegu zmian amplitudy drgań końca swobodnego pręta w funkcji czasu
badania. Przeprowadzona analiza zapisów z rejestratora pozwala na dokładne
określenie chwili powstania szczeliny w pręcie i potwierdza przydatność tego
typu kontroli przebiegu procesu zmęczeniowego do prowadzenia pełnej
dokumentacji próby zmęczeniowej.
W dalszej części pracy przedstawiono metodę
wyznaczania stopnia wstępnego zmęczenia odcinków drutu i stopnia wstępnego
zmęczenia liny stalowej, z której pochodził drut, na podstawie badań i
pomiarów na ultradźwiękowym urządzeniu zmęczeniowym.
Przedstawiono wyniki umożliwiające
odtworzenie przebiegu procesu zmęczeniowego w konwencjonalnej maszynie zmęczeniowej
na obrotowe zginanie na podstawie pomiaru liczby cykli niezbędnych do
zniszczenia próbki na urządzeniu ultradźwiękowym poddanej wstępnemu zmęczeniu
na maszynie konwencjonalnej.
Opracowano metodę wyznaczania stopnia wstępnego zmęczenia
odcinków drutu na zasadzie wyznaczania współczynnika tłumienia materiału z
pomiarów amplitudy drgań końca swobodnego w rezonansie.
Przeprowadzono pomiary porównawcze
wycinków z lin dźwigowych poddanych określonemu procesowi zmęczenia na urządzeniu
do badań zmęczeniowych lib przy pomocy dwóch niezależnych metod pomiarowych.
Jedna metoda polegała na pomiarze liczby cykli niszczących badany odcinek
drutu na maszynie ultradźwiękowej, druga na wyznaczaniu współczynnika tłumienia.
Otrzymane tymi metodami wyniki są w pełni zgodne ze sobą i odpowiadają
rzeczywistemu zmęczeniu liny.
Opracowane i sprawdzone w pracy metody wyznaczania
stopnia zmęczenia drutów z liny i całych lib mogą być zastosowane do badań
na skalę przemysłową stwarzając nowe możliwości kontroli eksploatacyjnej
lin i ich lepszego wykorzystania, zapewniając tym samym zwiększenie bezpieczeństwa
i duże oszczędności materiałowe.
Cięgno jako
element nośny konstrukcji lub jako środek transportu było stosowane od dawna.
Ma ono bowiem wiele zalet, których brak elementom sztywnym.
Ze względu na swą podatność na zginanie może ono
przenosić wyłącznie rozciągające siły osiowe. Wiadomo zaś, że ten sposób
przenoszenia sił jest najbardziej racjonalny, najekonomiczniejszy. W całym
przekroju cięgna występują prawie jednakowe naprężenia rozciągające, które
w dodatku są z reguły niemal stałe na całej długości cięgna. Można więc
tak projektować cięgna, aby własności wytrzymałościowe materiału użytego
na ich wykonanie były wykorzystane w bardzo wysokim stopniu.
Do zalet konstrukcji cięgnowych zaliczyć można również
łatwość montażu. Mostów o kilometrowej rozpiętości nie dałoby się
zapewne zmontować, gdyby nie zastosowano cięgien jako zasadniczych elementów
nośnych. Zmontowanie konstrukcji cięgnowej wymaga stosowania rusztowań lub
znacznie ogranicza ich zasięg. Np. w hali widowiskowo-sportowej w Katowicach
montaż dachu o średnicy 97 m wymagał jedynie zastosowania trzech słupów
montażowych, na których została podniesiona na odpowiedni poziom kopuła środkowa.
Uniknięcie rusztowań ma zupełnie wymierną własność ekonomiczną.
W niniejszej
pracy podjęto próbę przedstawienia metody statycznego rozwiązywania
heksagonalnych układów prętowych. Duża regularność przyjętych do rozważań
struktur pozwala zastosować przy obliczeniach element rachunku różnic skończonych.
Problem ten można jednak odwrócić, gdyż wykorzystując własności i założenia
przyjętej metody, można znaleźć szeroką gamę różnego rodzaju konstrukcji
mogących służyć budownictwu, co wyraźnie uwypuklono w rozdziale 3. W
rozprawie rozważa się konstrukcje jedno, dwu lub trzywarstwowe, w których
wszystkie węzły znajdują się na jednej, dwu lub trzech równo oddalonych od
siebie lub równoodległych tylko wzdłuż jednego ściśle obranego kierunku gładkich
powierzchniach ciągłych. Nazywa się je dalej powierzchniami tworzącymi. Mogą
nimi być płaszczyzny, współosiowe walce, sfery o wspólnym środku oraz
powierzchnie lub tylko ich wycinki, które da się zapisać równaniem.
Zaprezentowany tu sposób rozwiązywania układów prętowych opiera się na
zasadach znanej metody odkształceń, a jego zaletą jest możliwość
wykorzystania go zarówno do rozwiązań analitycznych jak też numerycznych. W
tym ostatnim przypadku problem sprowadza się do rozwiązywania układu
algebraicznych równań liniowych w którym pasmową macierz wyjściową tworzy
się w sposób regularny.
W pracy ograniczono się do rozpatrywania trzech typów
ramownic jako najbardziej przydatnych do konkretnych realizacji w budownictwie.
Praca została zilustrowana licznymi programami dla
maszyny cyfrowej. Zwraca się uwagę, że zaprezentowano tu dość oryginalną
metodę budowy wyjściowej macierzy algebraicznego układu równań, w której
punktem wyjścia są macierzowe równania równowagi całego węzła
konstrukcji, w odróżnieniu od dotychczas stosowanych metod, gdzie obliczenia
numeryczne rozpoczynano od macierzowych równań równowagi pojedynczego pręta
konstrukcji. Oprócz tego sporo miejsca poświęcono tu zagadnieniu ekonomiczności
wykorzystania pamięci maszyn cyfrowych przy konkretnych obliczeniach
numerycznych. Do pracy dołączone zostały opracowane przez jej autora,
procedury rozwiązujące układy równań algebraicznych liniowych ze zwykłą,
oraz symetryczną pasmową macierzą współczynników.
Podsumowując wyniki rozprawy można powiedzieć, że
dostarcza ona pewną klasę rozwiązań analitycznych dla rusztów płaskich,
oraz kompletny materiał będący podstawą do obliczeń numerycznych całego
szerokiego wachlarza konstrukcji heksagonalnych, wymienionych w tym rozdziale. Są
to zarówno ruszty i tarcze płaskie, jak i płaskie oraz jedno i dwukrzywiznowe
struktury - jedno, dwu lub trzywarstwowe, o typach wymienionych powyżej. Trzeba
zaznaczyć, że opis geometryczny tych struktur jak i ich równania równowagi
dają możliwość otrzymywania wielu dalszych odmian przestrzennych konstrukcji
heksagonalnych, oraz innych posiadających prostokątny lub trójkątny układ
prętów.
W ostatnich
latach wykazano przydatność metody analizy przejść przez zero do badania
sygnału mowy, oraz uzyskano pozytywne wyniki w automatycznym rozpoznawaniu mowy
w oparciu o tę metodę analizy.
Celem niniejszej pracy jest ustalenie zależności
istniejących między gęstością przejść przez zero a stosowanymi przy
analizie i syntezie mowy parametrami widmowymi. W rozważaniach ograniczymy się
tylko do fonemów o harmonicznej strukturze widmowej, analizując przede
wszystkim związki istniejące między parametrami formantowymi i gęstością
przejść przez zero na przykładzie samogłosek, których struktura widmowa
jest stosunkowo prosta i w czasie wypowiedzi dość ustabilizowana.
W poprzedniej pracy autora, w oparciu o model
deterministyczny, rozważono zależność gęstości przejść przez zero od
wzajemnych stosunków pierwszego i drugiego formantu, dla ustalonego segmentu
mowy o dwuformantowej strukturze widmowej, przy założeniu, że częstotliwość
formantów pokrywają się dokładnie z częstotliwościami odpowiednich
harmonicznych. Dalsze kontynuowanie analizy w oparciu o powyższy model, dla
bardziej skomplikowanych przypadków, przy ominięciu niektórych przyjętych założeń
upraszczających, napotykało na duże trudności, głównie z powodu wpływu
przesunięć fazowych między składowych na otrzymywane wyniki. Z tego względu
w niniejszej pracy przyjęto inny model, w którym każdy segment sygnału mowy,
o z góry założonym znaczeniu fonetycznym, może być przedstawiony jako pewna
realizacja ergodycznego procesu stochastycznego. Model ten jest bardziej zbliżony
do rzeczywistego sygnału mowy /poprzedni model był badany tylko na sygnałach
syntetycznych/ i umożliwia powiązanie gęstości przejść przez zero z
parametrami widmowymi sygnałów o bardziej złożonej strukturze widmowej.
Celem niniejszej
pracy jest przedstawienie prostej metody przybliżonej, stosowalnej przy opływie
układu bardzo cienkich /e
<<
1/ cylindrycznych prętów, rozmieszczonych w dowolnych regularnych siatkach.
Zakres metody jest ograniczony dostatecznie małymi e
.
Do najważniejszych
zadań badań dynamicznych obrabiarek można zaliczyć:
1. Wyznaczenie
charakterystyk dynamicznych obrazujących własności dynamiczne obrabiarki;
2. Ocenę
stabilności. Znajomość obszaru stabilnej pracy obrabiarki umożliwia
wyznaczenie granicznych wartości parametrów skrawania;
3. Optymalizację
parametrów obrabiarki prowadzącą do polepszenia jej własności dynamicznych.
Zastosowanie metody stochastycznej do otrzymywania
charakterystyk częstotliwościowych obrabiarki pozwala na przeprowadzenie badań
w czasie obróbki przedmiotu, a więc w warunkach zbliżonych do rzeczywistej
pracy obrabiarki. Nie zachodzi konieczność wymuszania siłą okresowo zmienną
- co w przypadku obrabiarek jest często zadaniem trudnym w realizacji.
Cykl otrzymywania charakterystyk amplitudowo częstotliwościowych
jest bardzo krótki w porównaniu z metodą wymuszeń harmonicznych. Dokładność
wyznaczonych charakterystyk wynosi ok. 10 %. Dokładność ta może być zwiększona
przez odpowiedni dobór parametrów odczytu sygnału i zastosowanie filtrów o
wystarczająco wąskim pasmie przenoszenia i odpowiednio długi czas
przechodzenia sygnału przez poszczególne filtry. Wpływ rodzaju próbek do
wytwarzania odpowiedniego silnego sygnału wymuszającego w czasie obróbki jest
niewielki. Należy dążyć do takiego ukształtowania przekroju poprzecznego próbki
i jej położenia względem osi freza, aby gęstość widmowa sygnału wymuszającego
miała możliwie płaski przebieg.
Metody i urządzenia
do badania przepływu cieczy znalazły szerokie zastosowanie w technikach
laboratoryjnych, niektórych gałęziach przemysłu /np. w przemyśle
chemicznym/ jak również w medycynie. Do jednej z najnowszych metod pomiaru
przepływu cieczy zalicza się metodę ultradźwiękową wykorzystującą
zjawisko Dopplera. Za jej prekursorów można uznać Satomurę /1/ oraz niezależnie
od niego Franklina /2/, który przedstawił tę metodę w zastosowaniu do badań
przepływu krwi w arteriach zwierząt. Od tego czasu do chwili obecnej pojawiło
się w literaturze dużo prac z wielu przodujących ośrodków na świecie,
zajmujących się zagadnieniem przepływu, poświęconych omówieniu podstaw
teoretycznych i zastosowań tej metody pomiarowej.
Pod względem tematycznym prace te możemy podzielić
na dwie zasadnicze grupy. Do pierwszej z nich zaliczamy prace nad badaniem przepływu
krwi i wykrywaniem nieprawidłowości w systemie krążenia u człowieka. Do
drugiej, prace związane z badaniem przepływu cieczy w przewodach systemów
przemysłowych. Te ostatnie poświęcone są w większości badaniom modelowym,
stosowanym na skalę laboratoryjną.
Ultradźwiękowa, dopplerowska metoda badania przepływu
cieczy jest metodą „bezkontaktową” tzn. nie ma tu bezpośredniego kontaktu
przetwornika z badaną cieczą. Jest to szczególną zaletą tej metody, bowiem
umożliwia ona dokonanie pomiaru prędkości cieczy bez jednoczesnego zaburzenia
przepływu. Pozwala ona badać przepływy w przewodach o dużych i małych średnicach,
przepływy laminarne oraz przepływy turbulentne. Istnieje również możliwość
badania przepływów ustalonych i pulsujących. Bezwzględnym warunkiem
stosowania metody dopplerowskiej jest dwu lub wielofazowość przepływającej
cieczy. Zasada pomiaru, którą ta metoda wykorzystuje, wyklucza bowiem badanie
cieczy jednofazowych.
Wspomniana wyżej metoda jest obecnie rozwijana w IPPT
PAN, przy której wykorzystujemy doświadczenie nabyte w trakcie opracowania
techniki dopplerowskiej do rejestracji czynności serca płodu.
Poniższe uwagi
dotyczą sumowania tensorów symetrycznych drugiego rzędu /a częściowo i
czwartego rzędu/ i odnoszą się do przypadków, gdy tensory te dane są za
pomocą wersorów własnych i wartości własnych i gdy interesują nas wartości
własne i wersory własne sumy wymienionych tensorów.
Jakkolwiek wzory ogólne podane we wszystkich podręcznikach
rachunku tensorowego i pokrewnych pozwalają problem rozwiązać, jest to związane
z uciążliwymi transformacjami. Natomiast sposób podany poniżej - nie
znaleziony przez autora w literaturze przedmiotu i pokrewnej - pozwala uniknąć
tych transformacji i daje niezmiernie prostą interpretację geometryczną.
W niniejszej pracy ograniczymy się do ortokartezjańskiego
układu współrzędnych.
Zbudowanie
podstaw statystyczno-termodynamicznej teorii powstawania energetycznych sieci
odwracalnych /żelów/ w roztworach polimerów stanowi zasadniczy cel niniejszej
pracy.
Ustalenie praw rządzących procesem żelowania, w
wyniku którego z roztworu, często o bardzo małym stężeniu, powstaje układ
usieciowany wykazujący własności mechaniczne charakterystyczne dla ciał stałych,
stanowi bardzo interesujący problem teoretyczny, mający zarazem duże
znaczenie praktyczne.
Struktury nadmolekularne o charakterze żelów odgrywają
dużą rolę w procesach przemysłowych /produkcja włókien i tworzyw
sztucznych, przemysł fotochemiczny, przemysł spożywczy/ i w laboratorium
/chromatografia żelowa, filtracja/. Usieciowane struktury białkowe odgrywają
ważną rolę w organizmach żywych.
Dlatego ważna jest możliwość teoretycznego
przewidywania warunków, jakie musi spełniać roztwór polimeru aby proces żelowania
mógł zajść oraz przewidywania właściwości tworzącego się żelu.
Do tego celu konieczna jest znajomość pełnego
termodynamicznego potencjału /entalpii swobodnej/ żelowania jako funkcji
temperatury, stężenia roztworu wyjściowego oraz parametrów opisujących
molekularne charakterystyki polimeru i rozpuszczalnika.
Głównym celem niniejszej pracy jest właśnie
wyprowadzenie metodami termodynamiki statystycznej wzoru na zmianę
termodynamicznego potencjału Gibbsa w procesie żelowania oraz
przedyskutowanie, w oparciu o uzyskany rezultat, równowag fazowych sieci z
roztworem polimeru. W szczególności przedyskutowane zostaną warunki, jakie
muszą zostać spełnione, aby powstał żel jednofazowy o określonych
parametrach /stężeniu i gęstości usieciowania/, co stanowi jeden z najważniejszych
problemów z punktu widzenia zastosowań praktycznych.
W istniejącej literaturze przedmiotu brak jest
dotychczas zadawalających rozwiązań tych problemów.
W pracy
pomierzono przy pomocy rozpraszania promieniowania laserowego parametry plazmy
wodorowej za falą uderzeniową takie jak temperaturę jonową i elektronową, gęstość
elektronów i prędkość masową jonów. Parametry te łącznie z pomierzoną
prędkością fali uderzeniowej pozwoliły sprawdzić warunki Rankina -
Hugoniota dla fali jonizującej, znajdującej się w niewielkiej odległości od
elektrod. Zaobserwowano Wyższą niż teoretycznie przewidywano temperaturę
/temperatura jonów równa temperaturze elektronów/. Jest to spowodowane
niezgodnością równania pędu zapisanego w klasycznej postaci. Ponieważ
zasady zachowania masy i energii są spełnione przyczyną niezgodności
prawdopodobnie nie jest mieszanie się plazmy z wyładowania z plazmą termiczną
jak uprzednio sugerowano. Wydaje się możliwe, że wpływ pola magnetycznego na
falę uderzeniową może być przyczyną tych niezgodności. Jakościowo
niezgodności te są tego typu, że należałoby w równaniu ruchu dołożyć
pewne ciśnienie /ok. 1/2 ciśnienia za falą/ przed falą lub pewną siłę w
kierunku przeciwnym do kierunku ruchu za falą.
Celem niniejszej pracy jest zbadanie czy istnieje siła
hamująca pochodzenia elektromagnetycznego.
Celem pracy było również przebadanie rozkładu prądów
za falą w pierwszym półokresie wyładowania baterii kondensatorów.
Zagadnienie ogólnie
określane w literaturze jako eliminacja /izolacja/ czy tłumienie drgań
mechanicznych lub częściej jako wibroizolacja drgań /choć ostatni termin służy
również do określania nie samego zjawiska, ale środków technicznych służących
do ochrony przed działaniem drgań mechanicznych /dotyczy zjawiska przenoszenia
się drgań mechanicznych z jednego obiektu na drugi oraz sposobów ograniczania
tego przenoszenia, poprzez umieszczanie miedzy obiektami elementów izolujących.
Praca niniejsza jest wynikiem
poszukiwań możliwości określania na drodze teoretycznej własności elementów
przeznaczonych do izolowania od drgań mechanicznych obiektów o określonych
parametrach.
Literatura dotycząca zagadnień wibroizolacji jest
bardzo obszerna i to zarówno w zakresie rozwiązań konstrukcyjnych i norm, jak
również samej teorii wibroizolacji. Zakres problematyki jest również
niezwykle rozległy, przykładowo od zagadnień zabezpieczenia budowli przed
wstrząsami sejsmicznymi począwszy, poprzez zabezpieczenie maszyn, a na
izolacji od wpływów otoczenia aparatury pomiarowej czy układów sterujących
skończywszy. Szczegółową analizę zagadnienia w odniesieniu do układów
dyskretnych, przy założeniu liniowości modeli - można znaleźć w licznych
pracach, gdzie podano tok postępowania przy doborze i obliczaniu elementów
wibroizolacyjnych, mających za zadanie izolowanie danego obiektu od drgań
mechanicznych.
Celem pracy jest
zbudowanie takiej liniowej teorii materiału reologicznego z wewnętrznymi
zmianami strukturalnymi, która wywodziłaby się z teorii ogólnej i była jej
aproksymacją przy jednoczesnym podaniu warunków jej stosowalności.
Literatura dotycząca opisu ośrodków ciągłych zna
wiele prac z zakresu liniowych teorii materiałów.
Ze względu na model materiału z pamięcią i wewnętrznymi
parametrami, którym się posłużymy w niniejszej pracy, należy wymienić
prace B.D. Colemana i W. Nolla o liniowej lepkosprężystości. Praca [10] była
pierwszym opracowaniem, w którym dokonano przejścia od ogólnej mechanicznej
teorii materiału z zanikającą pamięcią do teorii liniowej materiału
lepkosprężystego.
Jak już wspomnieliśmy, teorię niniejszą będziemy
budować na bazie modelu materiału z pamięcią i parametrami wewnętrznymi.
Znane są prace dotyczące opisu materiału reologicznego, w których posłużono
się innymi modelami.
W każdej termodynamicznej teorii materiału z pamięcią
decydujące znaczenie ma wybór dziedziny funkcjonałów konstytutywnych. W większości
prac o materiałach prostych dziedziną tą był podzbiór pewnej unormowanej
przestrzenie wektorowej, najczęściej przestrzeni Hilberta lub Banacha.
W budowanej teorii przyjmiemy, że historie deformacji
temperatury i gradientu temperatury tworzą stożek w pewnej przestrzeni Banacha
o normie zgenerowanej przez ogólną normę funkcyjną. Przestrzeń tę
zbudujemy, opierając się na teorii unormowanych przestrzeni funkcyjnych,
zwanych unormowanymi przestrzeniami Köthego.
Na początku pracy dokonamy rozwinięcia ogólnej
teorii termodynamicznej materiału z pamięcią i parametrami wewnętrznymi, by
w następnych punktach przejść na jej podstawie do teorii liniowej.
Zanalizujemy stan równowagi termodynamicznej i zachowanie się w nim rozwiązań
równania parametrów wewnętrznych. /Wymiennie będziemy używać terminu równanie
ewolucji/. Podane zostaną twierdzenia o rozwiązalności równania ewolucji
oraz całkowej reprezentacji ciągłych i liniowych funkcjonałów w przestrzeni
historii. Otrzymane przy ich pomocy związki teorii liniowej zostaną
uproszczone przy założeniu, że materiał posiada środek symetrii.
Przyjęcie w niniejszej pracy normy w przestrzeni
dziedziny było koniecznością: przy budowie teorii liniowej niezbędne jest
bowiem pojęcie odległości między dwoma historiami opisującymi stan
termodynamiczny. Ponadto w przestrzeni topologicznej nie uzyskalibyśmy tak
potrzebnego w teorii liniowej twierdzenia o całkowej reprezentacji ciągłych i
liniowych funkcjonałów /twierdzenie 26/.
Punkt drugi pracy jest całkowicie poświęcony
twierdzeniom o istnieniu i jednoznaczności rozwiązania równania różniczkowego
z funkcjonalną zależnością od zmiennej niezależnej /zwanego równaniem
ewolucji/. Otrzymane rezultaty nie były dotychczas - o ile autorowi wiadomo -
uzyskane w literaturze.
Szeroka dyskusja nad stanem równowagi
termodynamicznej, jaką przeprowadzono w p. 3, była zdaniem autora niezbędna z
dwóch powodów. Po pierwsze, aby umożliwić przejście od ogólnej teorii do
liniowej i udowodnienie dla niej potrzebnych własności funkcjonałów
konstytutywnych i rozwiązań równania ewolucji /twierdzenia 20-25/, a po
drugie - w literaturze nie było dotychczas prac, które przeprowadzałyby taką
dyskusję w przypadku materiału z pamięcią i parametrami wewnętrznymi
/twierdzenia 8-12/.
Badanie zlinearyzowanego równania ewolucji
przeprowadzone w p. 5 przyniosło kilka dotychczas nie uzyskanych wyników.
Otrzymano własności ograniczoności rozwiązań /twierdzenia 18 i 19/.
Punkt szósty poświęcony głownie uzyskaniu zamkniętej
postaci związków teorii liniowej przyniósł nie znany dotychczas - w
rozeznaniu autora - w literaturze przedmiotu dowód twierdzenia o całkowej
reprezentacji ciągłych i liniowych funkcjonałów w ośrodkowej przestrzeni
Banacha /twierdzenie 26/.
Na koniec należy zwrócić uwagę, że otrzymana
liniowa teoria materiału reologicznego z wewnętrznymi zmianami strukturalnymi
umożliwia, dzięki zależności strumienia ciepła do historii gradientu
temperatury, opis zaburzeń termicznych rozchodzących się ze skończonymi prędkościami.
W ostatnich
latach coraz powszechniej wprowadzane są do położnictwa diagnostyczne metody
ultradźwiękowe. Ponieważ stosowane w terapii natężenia fal ultradźwiękowych
wywołują następstwa biologiczne, konieczne stało się udzielenie odpowiedzi
na pytanie czy ultradźwięki stosowane w diagnostyce położniczej nie wpływają
niekorzystnie na płód.
Na wstępie pracy zestawiono wyniki innych autorów w
zakresie
a/ oceny stanu klinicznego i rozwoju dzieci, które w łonie
matki poddane były diagnostycznemu naddźwiękowieniu,
b/ wyników naddźwiękowienia in vitro takich komórek, jak
limfocyty człowieka dorosłego lub płodu, fibroblasty itp. i oceny częstości
występowania uszkodzeń struktur komórkowych,
c/ naddźwiękowiania płodów w łonie matki i późniejszego
badania częstości występowania aberacji chromosonalnych w komórkach tych płodów
i noworodków,
d/ badań in vitro wpływu ultradźwięków na wzrost i mnożenie
komórek.
Choć zdecydowana większość autorów uważa dawki
stosowane w diagnostyce ultradźwiękowej na zupełnie nieszkodliwe, istnieją
pewne kontrowersje co do biologicznych następstw stosowania ultradźwięków w
diagnostyce. Faktem jest, że w chwili obecnej nie rozumiemy mechanizmu oddziaływania
ultradźwięków na żywe tkanki i nie wiemy, gdzie leży granica, powyżej której
stosowane diagnostyczne dawki ultradźwiękowe mogą być szkodliwe dla żywego
organizmu.
W tej sytuacji konieczne jest dalsze prowadzenie badań
nad zagadnieniem wpływu ultradźwięków na struktury biologiczne i śledzenie
wszystkich wywołanych tym promieniowaniem skutków.
Kierując się powyższymi względami autorzy
przeprowadzili badania naddźwiękowienia hodowli limfocytów ludzkich ciągłą
falą ultradźwiękową wytwarzaną przez nadajnik ultradźwiękowego detektora
tętna pracującego na zasadzie zjawiska Dopplera.
Do czterech odległych w czasie serii doświadczeń użyto
krwi tego samego dawcy. Śledzono uszkodzenia chromosonów w dzielących się
komórkach oraz indeks mitotyczny hodowli. Stosowano typowe warunki hodowli
limfocytów. Przeprowadzono 4 serie doświadczeń z czasami naddźwiękowiania 5
min. i 1 godz., których rezultaty zestawiono w tab. II oraz na rys. 4. Oceny
statystycznych wyników dokonano przy pomocy testu dla wskaźników struktury.
Na podstawie wyników przeprowadzonych doświadczeń można
wywnioskować, że naddźwiękowianie ciągłą falą ultradźwiękową o natężeniu
20 mW/cm2 przez 5 min. oraz
1 godz., nie ma istotnego wpływu na mnożenie się komórek.
Podstawowym pojęciem
teorii ośrodka ciągłego jest pojęcie materiału. W mechanice ośrodka
ciągłego przez materiał rozumie się operator, nazywany operatorem
konstytutywnym, przyporządkowujący ruchowi ciała stan naprężenia.
Teoria materiałów zajmuje
się własnościami i klasyfikacją takich operatorów w oparciu o
makroeksperyment mechaniczny i ogólne zasady fizyki. Jest ona intensywnie
rozwijana w ostatnich dziesięcioleciach.
Zapotrzebowanie na teorie materiałów wynika z
burzliwego wzrostu liczby tworzyw używanych we współczesnej technice, a także
ze wzrostu wymagań co do dokładności opisu procesów deformacji i płynięcia.
Podstawowym celem teorii
materiałów jest ukierunkowywanie i porządkowanie makroeksperymentu
mechanicznego. Cel ten osiąga się przez wyodrębnienie typowych klas materiałów
i typowych klas procesów.
W niniejszej pracy chcemy zwrócić
uwagę na pewne dalsze nieodnotowane możliwości w tym kierunku, tkwiące w dokładniejszej
analizie niezmienniczości operatorów konstytutywnych.
W części I niniejszej pracy podano podstawową dla całej
pracy definicję półgrupy niewrażliwości materiału. Jest to półgrupa
złożona ze wszystkich przekształceń dróg odkształcenia nie wpływających
na końcową wartość naprężenia. Podano algorytm znajdywania postaci ogólnej
operatora konstytutywnego niezmienniczego względem z góry zadanej półgrupy.
Odnotowano jeden z najważniejszych przypadków szczególnych,
a mianowicie wprowadzone przez W. Nolla tzw. grupy symetrii materiałów.
Część II będzie zawierać propozycję uściślenia
powszechnie używanego w mechanice pojęcia lepkości materiału.
W pracy
wykazujemy, że dla pewnej klasy funkcji płynięcia możliwe jest sformułowanie
zasad ekstremalnych opisujących własności nieizotermicznego procesu
deformacji ciał sprężysto - plastycznych bez efektów skali czasu. Dzięki
uwzględnieniu efektów termicznych /tj. rozszerzalności cieplnej materiału
oraz zmiany płynięcia z temperaturą/ zasady te są uogólnieniem znanych w
teorii plastyczności zasad ekstremalnych dla prędkości naprężenia i prędkości
punktów materialnych. Są one ważne jedynie w przypadku pominięcia wpływu
procesu deformacji na pole temperatury a więc dotyczą tzw. niesprzężonej
teorii termoplastyczności. Dodatkowo zakłada się, że odkształcenia są
infinitezymalne a materiał jest liniowy i izotropowy ze względu na własności
termosprężyste.
Celem pracy jest
wskazanie i zestawienie metod matematycznych zagadnień ekstremalnych, które
mogą znaleźć zastosowanie w optymalizacji konstrukcji.
Opracowanie obejmuje sześć rozdziałów, dotyczących
różnych metod matematycznych, które zostały przygotowane w oparciu o źródła
wskazane w tekście.
W pierwszym rozdziale omówiono metody programowania
liniowego, umożliwiające wyznaczanie ekstremalnych wartości funkcji liniowych
wielu zmiennych przy ograniczeniach typu równości i nierówności liniowych nałożonych
na zmienne niezależne. Szczególną uwagę zwrócono na omówienie metody
simpleks oraz na zagadnienie dualizmu w programowaniu liniowym. Podano również
przykłady zastosowań tych metod w odniesieniu do kształtowania kratownic.
W drugim rozdziale przedstawiono metody i twierdzenia
optymalizacji nieliniowej /warunki Kuhn-Tucker`a, metody Beal`a i Wolfa/ umożliwiającej
wyznaczenie ekstremalnych wartości funkcji nieliniowych wielu zmiennych przy
ograniczeniach typu równości i nierówności. Podano efektywne metody
wyznaczania ekstremów w przypadku, gdy funkcje celu są funkcjami kwadratowymi
wielu zmiennych przy ograniczeniach liniowych, ilustrując je przykładami.
Przykłady zastosowań dotyczą optymalizacji słupów i ustrojów prętowych.
Rozdział trzeci zawiera omówienie metod klasycznego
rachunku wariacyjnego w zastosowaniu do energetycznych kryteriów optymalizacji
konstrukcji prętowych i płyt.
Podano zastosowania rachunku wariacyjnego w
optymalizacji na minimum energii potencjalnej, na maksimum obciążeń i współczynników
pewności ustrojów sztywno - plastycznych oraz na minimum ciężaru. Omówiono
zasadę potencjału wzajemnego w zagadnieniach optymalizacji.
W rozdziale czwartym przedstawiono i omówiono metody
nieklasycznych zagadnień wariacyjnych występujących przy ograniczeniach w
postaci nierówności oraz w przypadku funkcjonałów spełniających warunki
regularności.
Omówiono warunki konieczne i wystarczające oraz
wyprowadzono równania operatorowe Eulera - Truchajewa - Homieniuka na elementy
optymalne.
Szczegółowo przedstawiono różne sposoby uwalniania
zagadnień optymalizacji od odgraniczeń typu nierówności. Podano zastosowania
metod mini - maksimum w nieklasycznych zagadnieniach optymalizacji, oraz omówiono
metody przybliżone rozwiązywania nieklasycznych zagadnień wariacyjnych.
Rozdział piąty zawiera podstawy matematycznej teorii
zadań ekstremalnych. Podano w nim pojęcia i definicje, z analizy
funkcjonalnej, które następnie wykorzystano do omówienia ogólnych zasad i
twierdzeń teorii ekstremalnych. Warunki konieczne ekstremów zostały omówione
i podane w formie twierdzenia Dubownickiego - Milutina. Przedstawiono również
niektóre zastosowania tego twierdzenia do zagadnień ekstremalnych.
W rozdziale szóstym podano różne odmiany metod
iteracyjnych i ich zastosowania do wyznaczania kształtów konstrukcji. Odmiany
te zostały przedstawione na przykładach wyznaczania kształtów ustrojów
optymalnych.
Zestawione opracowanie metod optymalizacji może być
pomocą przy formułowaniu i rozwiązywaniu różnych konkretnych zagadnień
optymalizacji. Może również być ono traktowane jako wprowadzenie w tematykę
optymalizacji konstrukcji oraz informacja w zakresie metod ekstremalnych.
Wymienione w pracy pozycje umożliwiają czytelnikowi gruntowniejsze
przestudiowanie rozpatrywanej tematyki.
Konstrukcje cięgnowe charakteryzują się niezmiernie
szerokim zakresem zastosowania i wielką dynamiką rozwoju. Umożliwiają one
kształtowanie różnorodnych architektonicznych form przekryć, daleko odbiegających
od klasycznego zarysu dachu wiszącego. W konstrukcjach mostów wantowych pojawiły
się systemy wielocięgnowe, znacznie różniące się od klasycznych rozwiązań
wiszących mostów o dużej rozpiętości. W dziedzinie urządzeń transportu
wiszącego wzrost rozpiętości i ciężarów podwieszanych spowodował wystąpienie
wielu nowych zagadnień dynamicznych, zmęczeniowych i konstrukcyjnych.
Każda z tych trzech wielkich grup zastosowań rozwinęła
swoją problematykę badawczą w dziedzinie optymalnego kształtowania
konstrukcji jako całości oraz szereg problemów cząstkowych związanych z
określonymi rodzajami i fragmentami konstrukcji przewidzianych do realizacji.
Wspólnym czynnikiem łączącym te różnorodne
zastosowania są jedynie podstawy teoretyczne, gdyż na ogół badania
eksperymentalne związane są ze specyfiką zastosowań, a przeniesienia wyników
mogą występować głównie na granicy rozwiązań zbliżonych swym kształtem
lub szczegółami konstrukcyjnymi.
W przeglądowym omówieniu problematyki kształtowania
konstrukcji i doświadczalnej weryfikacji rozwiązań ograniczono się do
przedstawienia niektórych problemów, związanych przez prace własne autorów
z przekryciami dachowymi i transportem, pomijając zagadnienia konstrukcji
mostowych, w których ustroje cięgnowe osiągnęły największe rozpiętości.
Pojęcie
struktury fal uderzeniowych łączy się z opisem przepływu w wąskich
warstwach, wewnątrz których gradienty wielkości fizycznych są duże, w związku
z czym działania mechanizmów dysypacji nie można tam zaniedbać. W układzie
równań magnetodynamiki płynów działanie mechanizmów dysypacji jest wyrażane
członami proporcjonalnymi do drugich pochodnych poszukiwanych funkcji i pewnych
współczynników, zwanych współczynnikami dysypacji. Dla zwykle przyjmowanego
modelu płaskiej fali uderzeniowej równania magnetogazodynamiki sprowadzają się
do układu równań zwyczajnych pierwszego rzędu (dzięki jednokrotnemu scałkowaniu)
ze współczynnikami przy pochodnych proporcjonalnymi do współczynników
dysypacji. Rozwiązania tych równań - spełniające pewne dodatkowe warunki -
określają strukturę fal uderzeniowych. Powstaje problem istnienia i
jednoznaczności takich rozwiązań. Współczynniki dysypacji traktowane są
jako znane funkcje wielkości fizycznych. W zależności od rozwiązywanego
zagadnienia postać tych funkcji może być różna. Dlatego pożądanym jest by
dowody istnienia i jednoznaczności rozwiązań opisujących strukturę fali
uderzeniowej obowiązywały przy możliwie najogólniejszych założeniach
dotyczących współczynników dysypacji. Te same wymagania pojawiają się w
związku z problemem stabilności fal uderzeniowych.
W tej pracy będziemy badać szybkie fale uderzeniowe i
wolne fale uderzeniowe. Nie będziemy zajmowali się pośrednimi falami
uderzeniowymi, które jak pokazał Germain są niestabilne, a jako nieewolucyjne
nie mogą być użyte do budowy rozwiązań nieciągłych w magnetodynamice płynów
doskonałych.
Podamy dowód istnienia struktury wolnych fal
uderzeniowych i struktury szybkich fal uderzeniowych.
Obserwowany w
ostatnich latach wzrost zainteresowania zaporami sprężonymi, będącymi
konstrukcjami ekonomiczniejszymi od konwencjonalnych zapór grawitacyjnych, wyraża
się w publikowanych pracach opartych na materiale obliczeniowym albo, co bywa
rzadziej, na materiale doświadczalnym.
W pracy pokazano wyniki elastooptycznych badań modelu
przekroju poprzecznego sprężonej zapory o wysokości 60 m, zaproponowanego
przez N.M. Dehousse`a i innych, na podstawie obliczeń komputerowych.
Badania przeprowadzono metodą opracowaną przez R.S.
Doroszkiewicza, polegającą na poddaniu wirowaniu w temperaturze pokojowej
modelu wykonanego ze specjalnie czułych materiałów elastooptycznych.
Modelowano trzy zasadnicze rodzaje obciążeń zapór sprężonych, ciężar własny,
sprężenie i parcie hydrostatyczne. Zbadano 17 przypadków obciążenia, występujących
w obiekcie lub służących do weryfikacji superpozycji doświadczalnej.
Wyznaczono wartości składowych stanu naprężenia w
trzech poziomych przekrojach, odpowiadających zaporom o wysokościach 20, 40 i
60 m., zestawiono w tablicach i na wykresach. Otrzymane rezultaty wykazują
przydatność zastosowanej metody elastooptycznej w badaniach stanu naprężenia
zapór sprężonych.
Problemy drgań
samowzbudnych z falą bieżącą są w ostatnim okresie przedmiotem intensywnych
badań w różnych dziedzinach techniki. Poza aerosprężystością, gdzie
badania rozwinęły się najwcześniej /początkowo płyt i powłok, a następnie
rakiet i dysz silników odrzutowych/ układy z falą bieżącą spotykamy również
w mechanice, elektronice, fizyce plazmy oraz teorii pól połączonych.
W układach
mechanicznych i aerosprężystych efekty samowzbudności są na ogół
eliminowane jako szkodliwe dla konstrukcji, natomiast w teorii pól połączonych
wykorzystuje się je do budowy układów wzmacniających. W większości
dotychczasowych rozważań dotyczących flatteru nie uwzględniono efektów
lepkich, zwłaszcza w cieczy lub gazie. Bowiem przyleganie cieczy lepkiej do ścianek
opływanych konstrukcji zasadniczo komplikuje problem. Nawet przybliżenie
zagadnienia założeniem, że efekty lepkie istotne są tylko w warstwie przyściennej
/granicznej/ pozwala na rozwiązanie niewielu przypadków.
Celem niniejszej pracy jest analiza stateczności względnego
ruchu dwóch płyt oddziaływujących z cieczą, a w szczególności analiza wpływu
lepkości na parametry krytyczne tego układu. Przedstawiony problem nie rozwiązuje
zagadnienia opływu płyt i powłok cieczą lepką ale poza bezpośrednim
znaczeniem praktycznym tak sprecyzowanego układu uzyskane wyniki mogą być w
pewnych przypadkach /podanych w pracy/ wykorzystane jako bliższe rzeczywistym
aniżeli wyniki uzyskane przy założeniu, że ciecz jest idealna.
W pracy w części drugiej sformułujemy problem dwóch
przypadków: przypadek sztywnej płyty o sztywności dążącej do zera. W części
trzeciej podamy rozwiązanie problemu a w czwartej wyznaczymy zakresy
niestateczności ruchu.
Pracę zakończymy omówieniem
zasadniczych wniosków.
Nieliniowość
układu równań różniczkowych cząstkowych, opisujących zginanie płyt
sztywno - plastycznych powoduje, że uzyskanie rozwiązania zagadnienia
brzegowego nie jest łatwe. Dlatego też, dotychczas, głównie poświęcono
uwagę metodom przybliżonym, pozwalającym, w oparciu o dwa podstawowe
twierdzenia nośności granicznej, na oszacowanie wielkości obciążenia
granicznego. Szczególną popularność uzyskała metoda linii załomów.
Pozwala ona na oszacowanie nośności granicznej od góry, lecz nie daje żadnej
informacji o polu sił wewnętrznych w częściach sztywnych.
Rozwiązania zupełne, tzn. rozwiązania zagadnień
brzegowych dla kompletu równań zginania płyt plastycznych, znane są zaledwie
dla kilku szczególnych przypadków. Istnieje więc potrzeba znalezienia metody
otrzymywania rozwiązań zupełnych, lub przynajmniej nietrywialnej metody
wyznaczania statycznie dopuszczalnych rozkładów sił wewnętrznych oraz
oszacowania obciążenia granicznego od dołu.
W niniejszej pracy przedstawimy całość zagadnień
zginania płyt spełniających warunek plastyczności Johansena. Wyprowadzimy
zasady, którym podlegają pola sił i odkształceń w stanie wyczerpania nośności
płyty. Na przykładach pokażemy jak w oparciu o te zasady można budować
rozwiązania zupełne. Po przedstawieniu układu równań różniczkowych cząstkowych
opisujących problem przeprowadzimy dyskusję typów równań odpowiadających
rozpatrywanemu warunkowi plastyczności. Okazuje się, że typ układu równań
zginania płyt zależy tylko od warunku plastyczności. I tak dla warunku
plastyczności nieliniowego względem momentów głównych równania są zawsze
typu eliptycznego. Dla liniowych warunków wystąpić mogą wszystkie trzy typy:
eliptyczny, paraboliczny i hiperboliczny.
Konsekwencje tego stwierdzenia
stanowią główny przedmiot zainteresowania w tej pracy. Szczególną uwagę
zwracać będziemy na brzegowe warunki podparcia, a więc na określenie,
jakiego typu równania opisują stan naprężeń występujący wzdłuż brzegu.
Odrębną grupę zagadnień stanowią nieciągłości.
Przeprowadzimy więc dyskusję dopuszczalnych nieciągłości statycznych i
kinematycznych i ustalimy zasady budowania nieciągłych pól momentów w płytach.
Przy wykorzystaniu zaproponowanej metody uzyskano szereg nowych rozwiązań.
Przedstawiona metoda umożliwia również uzyskiwanie rozwiązań statycznie
dopuszczalnych. Pozwala to uzupełnić znane rozwiązania kinematyczne
oszacowaniami nośności granicznej od dołu.
Praca zawiera
przykład zastosowania metody elastooptycznej do kształtowania głowicy zapory
filarowej. Opisano technikę badań, poświęcając szczególną uwagę sposobom
realizacji obciążenia równomiernie rozłożonego wzdłuż brzegu.
Zaproponowano program badań, umożliwiający ustalenie optymalnego kształtu
przekroju poprzecznego głowicy piętrzącej zapory.
Przedstawiono optymalizację kształtu głowicy w
oparciu o wyniki badań elastooptycznych. Jako kryterium optymalizacji przyjęto
warunek minimalnej objętości głowicy przy założonej wartości naprężeń
po stronie odwodnej. Optymalne parametry przekroju obliczone na komputerze ODRA
1204 przedstawiono w postaci tabel i wykresów.
W szeregu
zagadnień fizyki i techniki niejednokrotnie zachodzi konieczność
przeprowadzenia ilościowej analizy fazowej materiałów polikrystalicznych /np.
metali, minerałów bądź oznaczenia stopnia krystaliczności polimerów /na
podstawie pomiarów intensywności rentgenowskich linii dyfrakcyjnych.
Często zdarza się, że w badanych układach /ciągnione
druty i walcowane blachy metalowe, włókna i folie z polimerów, niektóre
naturalne minerały i materiały pochodzenia biologicznego/ występuje
uprzywilejowana orientacja krystalitów, dzięki której intensywność linii
dyfrakcyjnej jest dodatkowo funkcją azymutalnego położenia próbki. W takich
przypadkach niezbędne jest mierzenie intensywności uśrednionej azymutalnie.
W praktyce rentgenograficznej istnieje kilka sposobów
takiego uśredniania. Stosuje się więc numeryczne uśrednianie po figurze
biegunowej, lub też preparowanie izotropowych próbek. Pierwszy z tych sposobów
wymaga znacznego nakładu pracy przy pomiarach dyfraktometrycznych i następnie
dokonania dużej liczby obliczeń, drugi wiąże się z możliwością
wprowadzenia naprężeń i niejednokrotnie nawet zniekształceń w strukturze próbki
i nigdy nie daje gwarancji pełnej izotropowości.
W tej sytuacji naturalną jest
tendencja poszukiwania metod, które pozwoliłyby na uzyskanie uśrednionej
intensywności bezpośrednio z pomiarów dyfraktometrycznych.
W tym celu niejednokrotnie
stosowano obrót próbki wokół wiązki promieniowania pierwotnego, przy czym
nigdy nie zostało w pełni przeanalizowane zagadnienie skuteczności
uzyskiwanego uśrednienia.
Inny bardziej doskonały sposób
zaproponowany przez Wilchinsky`ego i Rulanda polega na obrocie z równoczesnym
korygowaniem mierzonej intensywności przez analogowe mnożenie /absorpcyjne lub
elektroniczne/ przez sinus kata obrotu. Już jakościowa analiza wykazuje, że
sposób ten byłby dokładnie słuszny jedynie w przypadku dokonywania pomiaru
pod kątem rozproszenia v = 0, czyli nie do zrealizowania dla konkretnych płaszczyzn
sieciowych kryształu.
Celem niniejszej pracy było teoretyczne
przeanalizowanie charakteru uśrednienia uzyskiwanego zarówno przez zwykły obrót
próbki wokół wiązki pierwotnej jak i za pomocą metody
Wilchinsky`ego-Rulanda, dla przypadku próbek o jednoosiowej orientacji; oraz
określenie zakresu stosowalności każdej z tych metod.
W pracy buduje
się teorię powstawania makrodefektów na granicach ziaren w kryształach
metali. Oparta jest ona na analogii z procesem niejednorodnego zarodkowania
kondensatów par na ciałach stałych i stanowi istotne rozszerzenie poprzednich
prac autora.
Problematyka będąca przedmiotem niniejszej pracy
dotyczy zagadnień z pogranicza zarówno pewnych działów fizyki ciała stałego,
takich jak teoria zniszczenia, teoria defektów, czy teoria metali, jak również
chemii fizycznej. Z tego powodu wydaje się właściwe przytoczyć pokrótce
pewne opisy zjawisk fizycznych, jak np. proces adsorpcji gazów i par na ciałach
stałych oraz proces kondensacji kapilarnej - jako analogony tworzenia się
makrodefektów na granicach ziaren - mimo, iż zjawiska te są dobrze znane
fizyko-chemikom.
Analiza ilościowa problemu została przeprowadzona w
oparciu o mechanikę statystyczną.
W pracy omówiono
próby modelowania człowieka jako układu drgającego i na tym tle
przedstawiono wyniki badań wrażliwości człowieka i jego organów, a w szczególności
kończyn górnych na drgania mechaniczne. Omówione zostały kryteria szkodliwości
drgań, zwłaszcza drgań o charakterze losowym.
Scharakteryzowane zostały
następnie metody eksperymentalnego i analitycznego badania jakości siedzisk ciągników,
a także ważniejsze aspekty konstrukcyjne.
Obok wyników własnych badań autora w pracy wykorzystane
zostały również wyniki badań szeregu autorów zagranicznych.
Celem pracy jest
zebranie, uporządkowanie i przedstawienie w jednolitej postaci rozproszonych po
czasopismach wyników badań metodami topologicznymi losowych struktur
metrycznych. Okazało się, że większość omawianego materiału można odnieść
do pewnego naturalnego uogólnienia pojęcia przestrzeni metrycznej; uogólnienie
to wyróżniono definiując pojęcie jednostajnych probabilistycznych
przestrzeni metrycznych.
Niniejsza praca
zawiera przykład zastosowania teorii Greena, Rivlina, Shielda do badania
stateczności układów niejednorodnych o niejednorodnościach ciągłych.
W rozdziale pierwszym
wyprowadzono równania równowagi niejednorodnego ciała o symetrii osiowej. O
materiale ciała założono, że jest on określony potencjałem sprężystym
jawnie zależnym od odległości od osi symetrii. Rozpatrzono zarówno
symetryczną jak i asymetryczną postać utraty stateczności.
W rozdziale drugim i trzecim
rozpatrzono zagadnienie stateczności niejednorodnej rury poddanej skończonemu
ściskaniu lub rozciąganiu.
W rozdziale drugim rozpatrzono
symetryczną postać utraty stateczności a w rozdziale trzecim postać
asymetryczną. W obu przypadkach problem poszukiwania krytycznych odkształceń
sprowadzono do liniowego, samosprzężonego zagadnienia brzegowego, które następnie
zostało rozwiązane numerycznie. Rozpatrzono również zagadnienie stateczności
niejednorodnego walca jako przypadek graniczny, gdy średnica wewnętrzna rury dąży
do zera. Zastosowanie metod numerycznych pozwoliło na przeanalizowanie warunków
utraty stateczności w zależności od różnych parametrów geometrycznych i
materiałowych. Między innymi uzyskano nowe wyniki dla materiałów
jednorodnych, będące istotnym rozszerzeniem wyników zawartych w pracy.
Pozwoliło to z kolei przeanalizować zagadnienie, w jakim zakresie
niejednorodności można stosować teorię przybliżoną, operującą pojęciem
materiału jednorodnego.
W pracy
przedstawiono sprawozdanie naukowe z doświadczalnych badań efektu pamięci
materiału poddanego różnym odkształceniom plastycznym. W sprawozdaniu podano
opis przebiegu badań, sposób obciążania i technikę pomiarową stosowaną w
doświadczeniach. Badania przeprowadzono na próbkach płaskich wycinanych z
blachy ze stopu aluminium do obróbki plastycznej PA 3/Al Mg 5/ w stanie miękkim.
W pracy zastosowano dwa różne sposoby wstępnego
przygotowania materiału. W pierwszym sposobie, duże próbki wycięte z arkusza
blachy odkształcano plastycznie obciążeniem wzdłuż osi y a następnie, po
odciążeniu, próbki te ponownie odkształcano wzdłuż osi x do różnych,
określonych, wartości obciążeń. Drugi sposób przygotowania materiału różnił
się od pierwszego, tym, że duże próbki odkształcano tylko wzdłuż osi x do
tych samych wartości wstępnego obciążania jakie były stosowane przy
pierwszym sposobie.
Z dużych próbek wycinano małe próbeczki pod różnymi
kątami l
do osi x. Próbeczki te poddawano próbom jednoosiowego rozciągania wyznaczając
z nich zależności naprężenia od odkształcenia /s
- e/.
Z wykresów tych otrzymano punkty do budowy krzywych granicznych leżących na
powierzchni plastyczności.
Analizę efektu pamięci materiału przeprowadzono
przez porównanie odpowiednich powierzchni płynięcia uzyskanych dla materiału
po wstępnym odkształceniu dwoma różnymi sposobami obciążenia. Wyniki doświadczeń
pokazały, że dla dwóch dróg obciążenia, w których różne są ich
pierwsze ale identyczne drugie odcinki, wpływ tych pierwszych odcinków na
kształt powierzchni plastyczności jest tym mniejszy im większy /dłuższy/
jest ten drugi, wspólny, odcinek drogi wstępnego obciążenia.
Każdy z 6
polskich fonemów samogłoskowych został wymówiony 5-krotnie przez 16 głosów.
Na podstawie analizy spektrograficznej wyznaczono częstotliwości 4 formantów
samogłoskowych. W ten sposób każdy fonem scharakteryzowano czterowymiarowym
wektorem losowym. Rozkład tego wektora dla i - tego fonemu traktuje się jako
rozkład normalny N w populacji p
i. Parametry statystyczne każdej z 6 populacji oszacowano na
podstawie próby składającej się z 80 obserwacji w układzie 16 x 5.
Identyfikacja polegała na zaliczeniu każdej samogłoski z nowego zbioru do
jednej z wyznaczonych populacji na podstawie określonego modelu decyzyjnego.
Nowy zbiór składał się z 20 wymówień każdego fonemu, po 10 dla każdego z
dwóch głosów. Dla celów identyfikacji zastosowano dwa modele statystyczne
zakładające nierówność macierzy kowariancji pomiędzy poszczególnymi
fonemami.
Celem niniejszej
pracy jest przedstawienie propozycji łącznego opisu wymienionych efektów
mechanicznych z pominięciem wpływu zmiany skali czasu /zjawisk reologicznych/.
W pkt. 2 pracy sformułowano prawo fizyczne szczególnego
materiału typu przyrostowego, definiując oddzielnie nieodwracalne i odwracalne
przyrosty odkształceń. Ograniczono się przy tym do małych deformacji.
Dopuszczono możliwość sprzężenia deformacji odwracalnych i nieodwracalnych,
tzn. założono, że funkcje materiałowe opisujące deformacje odwracalne zależeć
mogą od deformacji nieodwracalnych. W zakresie przyrostów nieodwracalnych
wykorzystano koncepcję ciała o wzmocnieniu gęstościowym.
Możliwości zastosowania związków przyrostowych do
opisania różnych efektów w materiałach rozdrobnionych są ostatnio
intensywnie badane.
Dla pokazania możliwości rozwiązania w ramach
zaproponowanego modelu zagadnień brzegowych, w pkt. 3 pracy rozpatrzono zadanie
o ściskaniu nieskończenie rozciągłej warstwy (zagadnienie jednoosiowych
odkształceń). Zadanie to ma istotne znaczenie praktyczne, jest bowiem dobrym
przybliżeniem wielu problemów technologicznych takich jak zagęszczenie
warstwy gruntu, czy prasowanie masy formierskiej bez modelu. Odpowiada także
warunkom występujących w standardowym badaniu ściśliwości ośrodka
rozdrobnionego.
Zagadnieniu jednoosiowych
odkształceń materiałów rozdrobnionych poświęcono szereg prac. Rozpatrując
rozwiązania dla modeli plastycznych zauważamy, że dla ciała sztywno-idealnie
plastycznego nie można uzyskać rozwiązania kinematycznego. Rozwiązania
liniowo-sprężysto-idealnie plastyczne nie odzwierciedlają z kolei
stwierdzonego doświadczalnie zakleszczania się materiału; podobnie dzieje się
dla modelu liniowo-sprężysto-plastycznego ze wzmocnieniem gęstościowym.
Model sztywno-plastyczny ze wzmocnieniem gęstościowym opisuje wprawdzie ten
efekt, daje jednak niezgodne z doświadczeniem zachowanie przy odciążaniu.
Weryfikację doświadczalną proponowanych w niniejszej
pracy związków fizycznych zamieszczono w pkt. 4. Doświadczenia wykonano w
warunkach jednoosiowego stanu odkształcenia na trzech materiałach
rozdrobnionych: ziarnie pszenicy, ziarnie ryżu i kulkach plastikowych.
Przedstawiono sposób wyznaczania funkcji materiałowych, oraz porównano wyniki
doświadczeń z rozwiązaniem teoretycznym uzyskanym w pkt. 3.
Praca poświęcona
jest jakościowemu badaniu rozwiązań nieautonomicznych równań zwyczajnych w
postaci normalnej. Jako kontynuacje prac [1, 2] zawiera pewne uzupełnienia
wyników tych prac głównie wnioski dotyczące zachowania się jakobianu układu
całek pierwszych oraz pewnej skalarnej funkcji v wyznaczonej przez układ równań.
Znajomość tych własności pozwala na sformułowanie pewnych wniosków odnośnie
zachowania się rozwiązań w czasoprzestrzeni.
Zawiesiny, które
są przedmiotem badania w niniejszej pracy, zaliczane są do szerokiej klasy ośrodków
złożonych ze strukturą. Zadanie badania własności ośrodka złożonego
polega na szukaniu związków pomiędzy charakterystykami materiałowymi jego składników
/na ogół prostych w sensie budowy równań konstytutywnych/, a
charakterystykami ośrodka jako całości.
Brak teorii zawiesin uwzględniających oddziaływanie
dyspersyjne z jednej strony i konieczność ich uwzględnienia, z uwagi na
wielkość tych oddziaływań, z drugiej strony skłania do zbadania tego
zagadnienia.
Powstaje konieczność zbudowania możliwie prostego
modelu zawiesiny pozwalającego badać wpływ oddziaływań na jej
termodynamiczne własności.
Niniejsza praca stanowi próbę rozwiązania tak
postawionego zadania uwzględniającego zarówno geometryczną strukturę jak i
koncentrację poszczególnych składników.
Obserwacje
potrzeb numerycznych IPPT prowadzi do wniosku, że szereg zagadnień analizy
numerycznej nie jest jak dotychczas dobrze reprezentowane wśród istniejących
programów dla maszyny matematycznej ODRA-1204. Dlatego też w Pracowni podjęto
prace nad zaprogramowaniem pewnej liczby ważnych algorytmów, z których część
zawarto w niniejszym zbiorze.
Należą tu zarówno zagadnienia rachunku macierzowego
/szybkie operacje macierzowe/, algebry liniowej, a w szczególności wyznaczania
wartości własnych macierzy /procedury QR, Hessenberg, DANILEWSKI, EIGEN/, jak
też algebry nieliniowej /emem, LSTPOS/. Częstym zagadnieniem jest też
wyznaczanie wartości wyrażeń matematycznych z podwyższoną dokładnością.
Podwyższona precyzja pozwala nie tylko na wykonanie niektórych operacji, które
wskutek akumulacji błędu są niewykonalne w ramach zwykłej dokładności, ale
też umożliwia nieraz porównanie ze sobą dwu algorytmów, jednego
prowadzonego ze zwykłą, a drugiego z podwyższoną dokładnością celem
przeprowadzenia numerycznej analizy błędu zaokrąglenia. Do tych celów służy
zestaw procedur dla operacji z podwyższoną dokładnością, który
wykorzystuje dopuszczony w języku algorytmicznym ALGOL-1204 zbiór rozkazów języka
wewnętrznego m.m. ODRA-1204. Pewne ogólne znaczenie dla programowania w algolu
ma zastosowany we wspomnianym zestawie sposób makrosegmentacji uwalniający użytkownika
zestawu procedur od bezpośredniego opisywania procedur w programie. Sposób ten
zasługuje na szersze rozpowszechnienie, wobec ułatwienia testowania formalnego
programów, dotyczących konkretnych zagadnień obliczeniowych.
Ponieważ wielomian charakterystyczny macierzy związany
jest z tzw. stałymi Schwartza, więc zestaw algorytmów Rutishausera dotyczący
tworzenia ułamków łańcuchowych, sumowania szeregów itp. może dzięki swej
zwięzłości znaleźć zastosowanie.
Osobnym zagadnieniem ujętym w niniejszym zbiorze jest
inwentaryzacja przedmiotów przy wykorzystaniu maszyny matematycznej ODRA-1204.
Mimo, że sam problem nie jest w bezpośrednim zasięgu analizy numerycznej i
raczej wiąże się z zastosowaniami teorii gramatyk, program może znaleźć
eksperymentalne zastosowanie w IPPT i dlatego został włączony do zbioru.
Przepływom
dowolnego płynu przez dyszę Lavala towarzyszą bardzo złożone zjawiska
gazodynamiczne i fizykochemiczne jak:
- skomplikowana
geometria pola przepływu,
- powstawanie warstw przyściennych i fal
uderzeniowych,
- ewentualne przemiany fazowe /kondensacja/ lub reakcja
chemiczna /spalanie/.
Równowaga termodynamiczna może
być przy tym zaburzona i procesy dysypatywne mogą ogrywać istotną rolę.
W niniejszej pracy nie będziemy się zajmować oceną
wpływu wszystkich wymienionych wyżej zjawisk, a pomijając kinetykę procesów
dysypatywnych ograniczymy się jedynie do rozpatrzenia najprostszego modelu
nielepkiego, barotropowego, kwazijednowymiarowego przepływu przez dyszę
Lavala. Wykorzystanie tego modelu będzie dla nas punktem wyjścia przy
przeprowadzaniu porównań przepływów różnych mieszanin wielofazowych i
wieloskładnikowych przez dyszę o zadanym kształcie. Szczególną uwagę zwrócimy
przy tym na analizę przepływu okołodźwiękowego w otoczeniu gardzieli dyszy,
gdzie występuje przekroczenie prędkości dźwięku.
W liniowej
elastodynamice można wyróżnić dwa typy równań naprężeniowych, z których
pierwszy jest konieczny i dostateczny do rozwiązania konkretnego problemu początkowo-brzegowego,
zaś drugi /tzw. uogólnione na przypadek dynamiki równania Beltrami-Mitchella/
stanowi warunek konieczny, lecz w ogólności niewystarczający do rozwiązania
takiego problemu.
W niniejszej pracy formułujemy pewien dwuwymiarowy
problem początkowo-brzegowy w oparciu o nietrywialną kombinację równań obu
typów i dowodzimy, że kombinacja ta poddana pewnym mocniejszym warunkom
brzegowym aniżeli przyjmuje się to w klasycznej elastodynamice oraz klasycznym
warunkom początkowym stanowi jednoznacznie rozwiązalny problem obszaru, którego
brzeg zawiera prostokątne naroże.
Mocniejsza postać warunków brzegowych, zawarta w powyższym
sformułowaniu, jest sugerowana pomiarami dynamicznej elastooptyki.
The
phonetic-acoustic distinctive features of fricative consonants may be expressed
in terms of some physical parameters describing their spectral characteristics.
Especially convenient to this aim proved to be the spectral moments of the
speech signal as they are tightly correlated with the spectral energy
distribution. Simple relations exist, on the other hand, between the spectral
moments and the average zero-crossing rate which thue may be used as the
distinctive feature of fricatives. In the present paper the techniques adapted
for extraction from the speech signal is explained and the results of the
preliminary classification of Polish fricatives in terms of zero-crossing
measure are given.
Rozpatrując
zagadnienia rozciągania i pękania polimerów należy wyjaśnić, że wszelkie
zmiany strukturalne w polimerach amorficznych pod wpływem przyłożonego obciążenia
nie są realizowane poprzez ruch dyslokacji lecz polegają na dyfuzji segmentów
łańcuchów polimerów i ewentualnych ich zerwaniu.
Problem pękania polimerów można wyjaśnić w oparciu
o znaną hipotezę, że płaszczyzna pękania w polimerach amorficznych powstaje
na skutek orientacji makrocząsteczek pod wpływem lokalnego naprężenia ścinającego,
w sposób podobny jak ma to miejsce przy pełzaniu. W obydwu przypadkach
orientacja makrocząsteczek w płaszczyźnie pękania lub poślizgu może
zachodzić jedynie w mikroplastycznych stanach ośrodka. Pewnym potwierdzeniem
powyższego przypuszczenia jest zjawisko identyczności optycznych własności
powierzchni pękania polimeru w wysokiej temperaturze i niskiej.
Wyżej wymienione zjawiska podobnie jak w metalach
powinny znaleźć swoje odzwierciedlenie w zmianach tłumienia fal ultradźwiękowych
przechodzących przez polimer poddany obciążeniu. W związku z tym celem pracy
było podobnie jak w poprzednich badaniach poszukiwanie związków pomiędzy
parametrami mechanicznymi i akustycznymi ze szczególnym uwzględnieniem wpływu
natury zmian strukturalnych przy odkształceniu, na wielkość tłumienia fal
ultradźwiękowych.
Omówione metody
cechowania mikrofonów pojemnościowych w zasadzie nie zmieniły się od chwili
pierwszego ich zastosowania. Wszystkie zmiany dokonywały się przede wszystkim
w kierunku rozszerzania zakresu częstotliwości pomiarowych oraz zwiększenia
dokładności pomiaru, były więc zmianami o charakterze ilościowym. Szereg
zmian pozwalających na zwiększenie dokładności pomiaru przy równoczesnym
uproszczeniu techniki pomiarowej dokonano zwłaszcza w metodzie wzajemności.
Łatwo zauważyć, że nie zostały wspomniane dwa
rodzaje pomiarów:
- pomiar przesunięcia fazowego wprowadzonego przez
mikrofon
- oraz pomiar odpowiedzi impulsowej.
Bezpośredni pomiar przesunięcia
fazowego wprowadzanego przez mikrofon nie jest możliwy przy aktualnym poziomie
techniki pomiarowej. W przypadku pomiarów w polu fali swobodnej podstawowa
trudność polega tu na konieczności oddzielenia przesunięcia fazowego
wprowadzanego przez badany przetwornik od opóźnienia sygnału podczas przejścia
fali akustycznej między źródłem a odbiornikiem. Można przeprowadzić taki
pomiar metodą pośrednią, badając odpowiedź przetwornika na impuls
akustyczny o ściśle określonym przebiegu czasowym. Odpowiedź impulsowa
przetwornika zawiera bowiem informację zarówno o jego skuteczności, jak i o
wprowadzanym przesunięciu fazowym. Dotychczasowe badania w tej dziedzinie miały
głównie charakter obserwacji jakościowych. Nieliczne próby systematycznego
ujęcia tego zagadnienia nie doprowadziły - jak dotąd - do opracowania metody
pomiaru przesunięcia fazowego oraz charakterystyk ilustrujących właściwości
przetwornika w dziedzinie czasu.
W pracy przedstawiono zasadę pracy i opis techniczny
układu komutacji analizatora widmowego. Szczegółowo omówiono podstawowe części
komutatora:
- matrycę przełączającą
- licznik binarny.
Pojazd dwukołowy jest klasycznym przykładem układu
mechanicznego z więzami anholonomicznymi. W ciągu przeszło stuletniego
istnienia tego układu i prawie stuletniej historii rozważań układów
anholonomicznych ukazało się szereg prac rozważających ruch tego układu.
Niektóre z nich podano w wykazie literatury.
Mimo bogatej bibliografii co
jakiś czas ukazują się nowe prace rozważające zagadnienie przez coraz to
innych założeniach, założeniach których celem jest zbliżenie modelu
mechanicznego do układu rzeczywistego. Również i autor poniższej pracy uzupełnił
ogólnie spotykane w literaturze założenie dodatkowymi założeniami wynikającymi
z obserwacji zjawiska toczenia się kół odkształcalnych. Wydaje się, że tak
przyjęty układ warunków wypływających z założeń zbliża model do układu
rzeczywistego.