1.
BYSTRZYCKI
Jan - Równania
ruchu belek sprężystych belka Timoshenki.
- Warszawa
1977 s. 78. - Prace
IPPT 1/1977.
2.
CHRZAN
Tadeusz - Określenie
wytrzymałości skał na ściskanie metodą ultradźwiękową.
- Warszawa
1977 s. 15.
- Prace
IPPT 2/1977.
3.
PÓŁTORAK
Krzysztof, SZLAGOWSKI Jan - Nośność
graniczna pewnego typu węzłów konstrukcji stalowych.
- Obliczenia
i tablice. - Warszawa
1977 s. 244. - Prace
IPPT 3/1977.
4.
ZIABICKI
Andrzej - Coupling
of Homogeneous and Heterogeneous Mechanisms in the Kinetics of Nucleation.
- Warszawa
1977 s. 41.
- Prace
IPPT 4/1977.
5.
GRZĘDZIŃSKI
Janusz - Interferencja
aerodynamiczna w układzie dwóch harmonicznie oscylujących profili i jej wpływ
na flatter. - Warszawa
1977 s. 112. - Prace
IPPT 5/1977.
6.
BAJKOWSKI
Józef - Obszary
przyciągania rezonansów pobocznych w nieliniowych układach drgających.
- (Praca
doktorska). - Warszawa
1977 s. 140. - Prace
IPPT 6/1977.
7.
KOTOWSKI
Romuald - Napięcie
Peierlsa w płaskim modelu dyslokacji śrubowej.
- (Praca
doktorska). - Warszawa
1977 s. 96. - Prace
IPPT 7/1977.
8.
BOJARSKI
Włodzimierz, COFAŁA Janusz -
Gospodarka
energetyczna jako dyscyplina naukowa. - Warszawa
1977 s. 167. - Prace
IPPT 8/1977.
9.
SZCZEPAŃSKI
Artur - Wymuszona
emisja fotonów , redukcja wektora stanu a klasyczne teorie promieniowania.
- Warszawa
1977 s. 12.
- Prace
IPPT 9/1977.
10.
DRESCHER
Ewa - Ultradźwiękowa
metoda badania własności wiążących cementów. II.
- Warszawa
1977 s. 15.
- Prace
IPPT 10/1977.
11.
WITCZAK
Zbigniew, KLEPACZKO Janusz - Dyslokacyjne
bariery energetyczne w procesach deformacji plastycznej metali.
- Warszawa
1977 s. 39.
- Prace
IPPT 11/1977.
12.
WRÓBLEWSKI
Dariusz - Wstępne
badania spektroskopowe obszaru przykatodowego wysokoprężnego wyładowania łukowego.
- Warszawa
1977 s. 29. - Prace
IPPT 12/1977.
13.
STANIAK
Henryk, DONKOW Stefan, KUNERT Krzysztof A., RANACHOWSKI Jerzy
- Analiza
klejów gazoszczelnych do klejenia spieków ceramicznych.
- Warszawa
1977 s. 14. - Prace
IPPT 13/1977.
14.
SZKWAREK
Józef - Projektowanie
żelbetowych płyt prostokątnych z krawędzią swobodną metodami teorii nośności
granicznej. - Warszawa
1977 s. 53. - Prace
IPPT 14/1977.
15.
ZOWCZAK
Włodzimierz - Warunek
utraty stateczności dla niejednorodnej płyty sprężystej.
- Warszawa
1977 s. 25.
- Prace
IPPT 15/1977.
16.
BEDNARSKI
Tadeusz - Zastosowanie
stereofotogrametrycznych metod do analizy kinematyki i dynamiki powłok.
- Warszawa
1977 s. 164.
- Prace
IPPT 16/1977.
17.
RADZKI
Jerzy, WĘGROWICZ Lucjan a. - Zastosowanie
ETO do wyznaczania rozwiązań zagadnienia syntezy anten umieszczonych nad
nieidealnie przewodzącą powierzchnią ziemi.
- Część
I : Obliczenia liniowych siatek elementów.
- Warszawa
1977 s. 63.
- Prace
IPPT 17/1977.
18.
BYSZEWSKI
Wojciech w. - Uogólnienie
opisu konwersji energii w impulsowych laserach CO 2 .
- Warszawa
1977 s. 87.
- Prace
IPPT 18/1977.
19.
PERZYNA
Piotr - Coupling
of Dissipative Mechanisms of Viscoplastic Flow.
- Warszwa
1977 s. 36.
- Prace
IPPT 19/1977.
20.
SOKÓŁ
– SUPEL Joanna - Teoria
linii załomów. - Zbiór
rozwiązań dla płyt prostokątnych obciążonych siłami skupionymi.
- Warszawa
1977 s. 121. - Prace
IPPT 20/1977.
21.
DIETRICH
Lech, TRĄMPCZYŃSKI Wiesław
- Wyznaczanie
obciążeń narzędzi maszyn do robót ziemnych.
- Algorytm
i katalog programów obliczeń.
- Warszawa
1977 s. 148. - Prace
IPPT 21/1977.
22.
SZEMPLIŃSKA
– STUPNICKA Wanda - Jednomodalna
metoda badania drgań rezonansowych układów nieliniowych.
- Warszawa
1977 s. 39.
- Prace
IPPT 22/1977.
23.
SOWIŃSKI
Maciej - Konstrukcja
równań całkowych dla pewnej klasy dwuwymiarowych półnieskończonych
struktur prowadzących. - Warszawa
1977 s. 49. - Prace
IPPT 23/1977.
24.
ŚLIWOWSKI
Marek - Badania
wpływu trwałych odkształceń przy obciążeniach cyklicznych na
uplastycznieniu metalu w złożonym stanie naprężenia. - (Praca
doktorska). - Warszawa
1977 s. 206.
- Prace
IPPT 24/1977.
25.
DOLIŃSKI
Krzysztof - Stochastyczna
analiza konstrukcji plastycznych. - (Praca
doktorska). - Warszawa
1977 s. 136.
- Prace
IPPT 25/1977.
26.
RADZISZEWSKI
Bogusław - O
najlepszej funkcji Lapunowa i jej zastosowaniu do badania stateczności ruchu.
- (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1977 s. 107. - Prace
IPPT 26/1977.
27.
WODNICKA
Elżbieta B. - Wpływ
orientacji molekularnej na kinetykę powstawania zarodków krystalizacji.
- (Praca
doktorska). - Warszawa
1977 s. 63. - Prace
IPPT 27/1977.
28.
PAWŁOWSKI
Tadeusz - Możliwość
stosowania elastomerów poliuretanowych w technice.
- Warszawa
1977 s. 24.
- Prace
IPPT 28/1977.
29.
RANIECKI
BOGDAN - Zagadnienia
stosowanej termoplastyczności.
- (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1977 s. 115.
- Prace
IPPT 29/1977.
30.
NASALSKI
Wojciech - Zewnętrzne
źródła termiczne w kwantowej teorii sprężystości.
- Warszawa
1977 s. 58.
- Prace
IPPT 30/1977.
31.
BACZYŃSKI
Zbigniew F., PŁOCHOCKI Zbigniew
- Koncepcja
systemu awaryjnego odwodnienia dachu pływającego w zbiorniku na paliwo płynne.
- Warszawa
1977 s. 19.
- Prace
IPPT 31/1977.
32.
SZYMAŃSKI
Czesław, MRÓZ Zenon - Analiza
procesów mechanicznych w materiale rozdrobnionym w operacjach napełniania i
opróżniania kanałów zbieżnych.
- Warszawa
1977 s. 163. - Prace
IPPT 32/1977.
33.
BYSTRZYCKI
Jan - Metody
rozwiązywania równań belki Timoshenki. - Warszawa
1977 s. 147. - Prace
IPPT 33/1977.
34.
NIEZGODZKI
Paweł, SZEMPLIŃSKA – STUPNICKA Wanda
- Algorytm
wyznaczania krzywych rezonansowych częstości i postaci własnych za pomocą
maszyny analogowej MEDA 42-TA.
- Warszawa
1977 s. 36.
- Prace
IPPT 34/1977.
35.
ATAMANIUK
Barbara - Całkowe
rozwinięcia relacji konstytutywnych w nieliniowej elektrodynamice plazmy.
- Warszawa
1977 s. 51.
- Prace
IPPT 35/1977.
36.
FRĄCKOWIAK
Jan K. - Wzbudzanie
elektromagnetycznych fal powierzchniowych w ośrodku jednoosiowo anizotropowym
nad płaszczyzną impedancyjną.
- Warszawa
1977 s. 89. - Prace
IPPT 36/1977.
37.
BRAHMER
- KACPRZYŃSKA Anna, ZIELKE Walter
- Problem
odwrotny dla układu hiperbolicznych równań dyspersyjnych opisujących
magnetojonową plazmę. - Warszawa
1977 s. 20. - Prace
IPPT 37/1977.
38.
ŻUCHOWSKI
Krzysztof - Przybliżone
rozwiązanie uśrednionych równań stochastycznych gęstości prądu dla
zjonizowanego ośrodka z dyspersją. - Warszawa
1977 s. 23. - Prace
IPPT 38/1977.
39.
LAPRUS
Włodzimierz - Refrakcja
stożkowa dla równań hiperbolicznych quasi-liniowych.
- Warszawa
1977 s. 20.
- Prace
IPPT 39/1977.
40.
SOWIŃSKI
Maciej, SZAŁEK Marek - O
pewnym zagadnieniu brzegowym dla równania Helmholtza.
- Warszawa
1977 s. 54.
- Prace
IPPT 40/1977.
41.
MARKS
Wojciech - Optymalizacja
przekrojów poprzecznych belek sprężano - rozprężanych.
- Warszawa
1977 s. 65.
- Prace
IPPT 41/1977.
42.
BAJKOWSKI
Józef, ORKAN - ŁĘCKI Krzysztof
- Wyznaczanie
obszarów niestateczności dynamicznej za pomocą maszyn analogowych i
automatycznego układu pomiarowo-rejestrującego.
- Warszawa
1977 s. 22.
- Prace
IPPT 42/1977.
43.
KIEDRZYŃSKI
Zdzisław - Badania
ultradźwiękowe temperaturowych zakresów przemian w technicznych i czystych
stopach żelaza. - (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1977 s. 253.
- Prace
IPPT 43/1977.
44.
SZCZEPIŃSKI
Wojciech - Statyczne
dopuszczalne pola naprężeń dla węzłów konstrukcji stalowych.
- Warszawa
1977 s. 60.
- Prace
IPPT 44/1977.
45.
KUNERT
Krzysztof A., KOZŁOWSKI Zdzisław
- Badanie
ultradźwiękowe usieciowanego polietylenu.
- Warszawa
1977 s. 9.
- Prace
IPPT 45/1977.
46.
PETRYK
Henryk - Ustalone
płaskie przepływy ośrodków idealnie plastycznych ze swobodnym brzegiem.
- (Praca
doktorska). - Warszawa
1977 s. 75. - Prace
IPPT 46/1977.
47.
ZOWCZAK
Włodzimierz - Stateczność
sprężystego prostopadłościanu poddanego dużym odkształceniom.
- Warszawa
1977 s. 20.
- Prace
IPPT 47/1977.
48.
KLEIBER
Michał - PLADEP
- statyczna analiza dużych deformacji sprężysto - plastycznych w płaskim
stanie naprężenia metodą elementów skończonych. Opis programu i instrukcja
użytkowania. - Warszawa
1977 s. 48. - Prace
IPPT 48/1977.
49.
KLEIBER
Michał - SHELAX
- analiza dużych deformacji cienkich osiowosymetrycznych powłok sprężysto -
plastycznych metodą elementów skończonych. Opis programu i instrukcja użytkowania.
- Warszawa
1977 s. 68. - Prace
IPPT 49/1977.
50.
WASIAK
Andrzej - Metoda
rentgenograficznego badania stopnia krystaliczności zorientowanych polimerów.
- Warszawa
1977 s. 9.
- Prace
IPPT 50/1977.
51.
KUNERT
Krzysztof A., JAKUBOWSKA Maria, BOJARSKI Jerzy
- Badania
fizykomechaniczne usieciowanego polietylenu.
- Warszawa
1977 s. 22. - Prace
IPPT 51/1977.
52.
RADZIKOWSKA
Eugenia - Równania
elektrodynamiki sprężystych powłok dielektrycznych.
- (Praca
doktorska). - Warszawa
1977 s. 90. - Prace
IPPT 52/1977.
53.
DIETRICH
Lech - Uwzględnienie
wzmocnienia materiału w analizie złożonych procesów plastycznego płynięcia.
- (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1977 s. 165. - Prace
IPPT 53/1977.
54.
SZANIAWSKI
Andrzej, BIERNACKI Marian - Równania
przepływu dla modelu zawiesiny zawierającej kuliste cząstki stałe.
- Warszawa
1977 s. 20.
- Prace
IPPT 54/1977.
55.
MUSZYŃSKA
Agnieszka - Wpływ
efektu poślizgu w zamkach na tłumienie drgań łopatek maszyn wirnikowych.
- Warszawa
1977 s. 24.
- Prace
IPPT 55/1977.
56.
RUDOWSKI
Jerzy, STUPNICKA - SZEMPLIŃSKA Wanda
- Dwuczęściowe
cykle graniczne w samowzbudnych układach drgających.
- Warszawa
1977 s. 56.
- Prace
IPPT 57/1977.
57.
NADOLSKI
Władysław, PIELORZ Amalia - Rozprzestrzenianie
się fal sprężystych w prętach o odcinkowo stałych przekrojach i skończonych
długościach. - Warszawa
1977 s. 31. - Prace
IPPT 56/1977.
58.
ZIELKE
Walter - Redukcja
równań nieliniowych do KdV i rozwiązania okresowe.
- (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1977 s. 47. - Prace
IPPT 58/1977.
59.
KUBIK
Józef, MIELNICZUK Janusz - Kinematyka
ośrodków porowatych wypełnionych cieczą.
- Warszawa
1977 s. 11.
- Prace
IPPT 59/1977.
60.
ZIABICKI
Andrzej - The
Theory of Crystal Nucleation in Polymers.
- Warszawa
1977 s. 38.
- Prace
IPPT 60/1977.
61.
BOGACZ
Roman - O
stateczności wzajemnego oddziaływania układów ciągłych i dyskretnych w
ruchu względnym. - (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1977 s. 75.
- Prace
IPPT 61/1977.
62.
DOBRZAŃSKI
Mieczysław M. - Kwantowe
przedstawienie fali hiperdźwiękowej i jego zastosowanie.
- (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1977 s. 94. - Prace
IPPT 62/1977.
63.
ROMANOWSKI
Edward - Studium
zjawiska zacierania wybranych elementów maszyn.
- (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1977 s. 129. - Prace
IPPT 63/1977.
64.
JASSEM
Wiktor, KRZYŚKO Mirosław, STOLARSKI Przemysław, ŁOBACZ Piotra
- Zróżnicowanie
międzyosobnicze częstotliwości formantowych samogłosek w mowie ciągłej.
- Warszawa
1977 s. 15.
- Prace
IPPT 64/1977.
65.
DOROSZ
Stanisław - Metoda
szacowania ugięć konstrukcji sprężysto - plastycznych w stanie
przystosowania. - (Praca
doktorska). - Warszawa
1977 s. 121. - Prace
IPPT 65/1977.
66.
WALASEK
Janusz - Budowa
i własności sieci polimerowych z defektami.
- (Praca
doktorska). - Warszawa
1977 s. 103. - Prace
IPPT 66/1977.
67.
MAY
Stanisław - O
pewnej klasie rozwiązań samopodobnych równań Stokesa.
- Warszawa
1977 s. 11.
- Prace
IPPT 67/1977.
68.
JASSEM
Wiktor - Założenia
ogólnego modelu rozpoznawania mowy. - Warszawa
1977 s. 47. - Prace
IPPT 68/1977.
69.
GEMBIAK
Danuta - Rozpoznawanie
segmentów wokalicznych i szumowych w ograniczonym zbiorze najczęstszych
subiektywnie wyrazów polskich.
- Warszawa
1977 s. 13. - Prace
IPPT 69/1977.
70.
KUBZDELA
Henryk, MYTKOWSKI Krzysztof, DEMENKO Grażyna
- Układ
przetwarzania i rejestracji widm sekcyjnych z analizatora Sona-Graph. - Warszawa
1977 s. 15-32. - Prace
IPPT 60/1977.
71.
SKŁODOWSKI
Marek - Studium
nad metodą rejestracji izopach w warstwach wyciętych z zamrożonych modeli EO.
- Warszawa
1977 s. 8.
- Prace
IPPT 70/1977.
72.
ŁOZIŃSKI
Wojciech - Lokalizacja
i wyznaczanie szerokości rozwarcia rysy metodami elastooptycznymi.
- Warszawa
1977 s. 9-27.
- Prace
IPPT 70/1977.
73.
SZEMPLIŃSKA
- STUPNIKA Wanda - Uogólnienie
metody bilansu harmonicznych do wyznaczania parametrycznych rezonansów
kombinowanych. - Warszawa
1977 s. 31. - Prace
IPPT 71/1977.
74.
CHACHULSKI
Andrzej - Zagadnienie
fizycznej jednostki czasu definiowanej własnościami atomu cezu Cs133.
- (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1977 s. 134. - Prace
IPPT 72/1977.
75.
PROSNAK
Włodzimierz J., STROJNOWSKI Mciej P.
- Computation
of Flow about an Arbitrary System of Discs.
- Warszawa
1977 s. 90.
- Prace
IPPT 73/1977.
76.
NOWAKOWSKA
Wanda - Rola
częstotliwości podstawowej i poziomu intensywności w percepcji akcentu w
mowie polskiej. - Warszawa
1977 s. 28. - Prace
IPPT 74/1977.
77.
MARKS
Wojciech - Belki
sprężone i sprężono - rozprężone o minimalnym przekroju.
- Warszawa
1977 s. 32.
- Prace
IPPT 75/1977.
78.
FRYDRYCHOWICZ
Wacław, MATYSIAK Stanisław, OLESIAK Zbigniew
- Mieszane
zagadnienia brzegowe termosprężystości ośrodka mikropolarnego. Warszawa 1977
s. 43. - Prace
IPPT 76/1977.
79.
CHACHULSKI
Andrzej, DROGOŃ Krystyna, SIKORSKI Krzysztof
- Omówienie
wykonanych prac badawczych przy stanowisku Atomowego Wzorca Częstotliwości
Instytutu Łączności. - Wnioski
i sugestie dalszego rozwoju laboratorium.
- Warszawa
1977 s. 26.
- Prace
IPPT 77/1977.
80.
SAJKOWSKA
Krystyna, SIKORSKI Krzysztof, CHACHULSKI Andrzej
- O
zmianach częstotliwości rezonansowej spektrometru z wiązką atomów cezu
Cs 133 spowodowanych relatywistycznym efektem Dopplera.
- Warszawa
1977 s. 14.
- Prace
IPPT 78/1977.
81.
DROGOŃ
Krystyna - O
przesunięciu częstotliwości rezonansowej linii spektralnej spektrometru z wiązką
atomów wodoru H. - Warszawa
1977 s. 15-21. - Prace
IPPT 78/1977.
82.
CIARKOWSKI
Adam - Przybliżona
analiza rozwidlenia falowodów.
- Warszawa
1977 s. 37. - Prace
IPPT 79/1977.
83.
BOBROWA
Nadieżda - Wyrażenia
asymptotyczne dla pól elektromagnetycznych w ośrodku z dyspersją przestrzenną.
- Warszawa
1977 s. 22.
- Prace
IPPT 80/1977.
84.
JASKORZYŃSKA
- DZIECIASZEK Bożena - Dyfrakcja
fali płaskiej na półpłaszczyźnie położonej na granicy ośrodka
izotropowego i jednoosiowo anizotropowego.
- Warszawa
1977 s. 43. - Prace
IPPT 81/1977.
85.
CHIVERS
Robert C. - Phase
and Amplitude Fluctuations in the Propagation of Acoustic Waves in Lossless
Inhomogeneous Continua with Velocity, Density and Bulk Modulus Variations.
- Warszawa
1977 s. 39.
- Prace
IPPT 82/1977.
86.
BEJDA
Józef - Solution
of Dynamic Viscoplasticity problems by a Method of Spatial Characteristics.
- Warszawa
1977 s. 30.
- Prace
IPPT 83/1977.
87. DOROSZKIEWICZ Roman S., LIETZ Jerzy, MICHALSKI Bogdan - Elastooptyczne badania stanu naprężenia wokół pustek w ciele poddanym obciążeniu hydrostatycznemu. - Warszawa 1977 s. 27. - Prace IPPT 84/1977.
Celem niniejszej
pracy jest przedstawienie problematyki, związanej badaniem dynamicznych obciążeń
belek sprężystych, zgodnie z teorią Timoshenki. Praca składa się z dwóch
części.
W pierwszej części zajmiemy
się budową równań Timoshenki, w drugiej natomiast, sposobami ich rozwiązywania
i konfrontacją wyników z danymi eksperymentalnymi. Na wstępie przedstawimy
wyprowadzenie podstawowego układu równań Timoshenki, w oparciu o związki trójwymiarowej
teorii sprężystości. Szczególną uwagę zwrócimy na założenia upraszczające,
przy których można otrzymać wspomniane równania. Część z tych założeń
będzie pominięta lub osłabiona w rozdziale następnym, w którym omówimy
prace, istotnie rozszerzające zakres stosowalności modelu Timoshenki. Rozdział
III będzie poświęcony związkom łączącym równania Timoshenki z równaniami
aproksymacyjnymi teorii trójwymiarowego ośrodka sprężystego. Pokażemy, że
stosując różne sposoby aproksymacji otrzymujemy dla pewnego stopnia dokładności,
równania podobne do równań Timoshenki, a różniące się tylko stałymi współczynnikami.
Właściwy dobór i wyznaczenie wartości tych współczynników /w równaniu
przedstawionym przez Timoshenkę występuje tylko jeden, tzw. współczynnik ścinania/,
będzie tematem kolejnego rozdziału. Część pierwszą zamykamy omówieniem
zasad właściwego formułowania warunków brzegowych, w przypadku stosowania równania
Timoshenki.
Jak zaznaczyliśmy, w pracy ograniczymy się do
zagadnień związanych z dynamiką belek sprężystych, tzn. gdy występujące
obciążenia i odkształcenia podlegający prawu Hooke`a. Nie poruszamy bogatej
i interesującej problematyki belek plastycznych, belek wykonanych z materiałów
kompozytowych, czy też belek poddanych oddziaływaniu termicznemu. Czytelników
zainteresowanych zagadnieniami dynamicznymi
belek plastycznych odsyłamy do pracy J. Bejdym.
Wprowadzono zależność
teoretyczną pomiędzy wytrzymałością na ściskanie a iloczynem modułu
dynamicznego i odkształcenia krytycznego obliczoną z uwzględnieniem
nieliniowości odkształceń przy ściskaniu.
Przeprowadzone badania eksperymentalne w piaskowcach
potwierdziły słuszność wyprowadzonej zależności teoretycznej.
Metoda określania wytrzymałości na ściskanie skał
pozwala obliczać na podstawie ciężaru objętościowego, prędkości
propagacji fali podłużnej i poprzecznej zmiany wytrzymałości na ściskanie z
max błędem wynoszącym 15 MN/m2.
W konstrukcjach
stalowych powszechnie występują węzły, które łączą kilka zbiegających
się prętów pasów lub płyt. Brak jest dotychczas metod obliczeniowych określających
stan naprężenia w węzłach w zakresie sprężysto - plastycznym i
plastycznym.
Zagadnienie odpowiedniego kształtowania węzłów ma
istotne znaczenie techniczne, bowiem właściwie zaprojektowany węzeł powinien
posiadać wytrzymałość równą pozostałym elementom konstrukcji stalowej i
wszystkie swoje punkty wytężone w takim samym stopniu.
Wykorzystując metodę statycznie dopuszczalnych nieciągłych
pól naprężeń opartą na twierdzeniu o dolnej ocenie nośności granicznej
opracowano zasady kształtowania różnorodnych typów węzłów, określając
przy tym ich nośność graniczną (wg oceny dolnej). Zastosowana tutaj metoda
jest obecnie szeroko rozwijana dla różnego rodzaju elementów maszynowych oraz
konstrukcji blachownicowych i stalowych, a przykłady zastosowań można znaleźć
w pracach [ 1, 2, 3, 4]. W pracy [4] podano również dla skatalogowanych
podstawowych układów linii nieciągłości i elementarnych pól naprężeń
tablice wyników, pozwalające na bezpośrednie zastosowanie omawianej metody w
praktyce inżynierskiej.
W ramach niniejszej pracy przedstawiono opracowany w
ramach problemu węzłowego 05.1.8 pt. “Wytrzymałość i optymalizacja
konstrukcji maszynowych i budowlanych” sposób kształtowania i określania nośności
granicznej węzłów, w których zbiegają się pod dowolnym kątem
L dwa
pręty: ściskany i rozciągany. Rozwiązania uzyskano dla obu stosowanych
warunków plastyczności: Treski i Hubera-Misesa, a następnie przygotowano
programy obliczeń numerycznych na maszynę cyfrową Odra 1204.
Wyniki obliczeń przedstawiono w tablicach zawierających
niezbędne dane dla kształtowania różnorodnych typów węzłów oraz
szacowania ich nośności granicznej.
Obliczone w pracy tablice
pozwalają również kształtować węzły o większej ilości zbiegających się
prętów co będzie tematem odrębnej pracy.
In
supersaturated or undercooled systems containing an other phase, on the surface
of which some molecules or atoms can be adsorbed, nucleation proceeds according
to both, homogeneous and heterogeneous mechanisms. Dependently on the specific
surface of the adsorbing phase, and the thermodynamic and kinetic properties of
the system, one or other mechanism can play the rate-controlling role. In the
existing theories of nucleation both mechanisms have been analyzed separately.
However, it can be shown that in systems capable of generation both homogeneous
and heterogeneous nuclei, the two mechanisms are strongly coupled and the total
nucleation rate is not a sum of two rates as calculated for independent
mechanisms. The reason for such a coupling is related to the conservation of
single structural elements (atoms, molecules etc.) participating in the
formation of clusters and eventually nuclei. The elements required for
nucleation on the surface of the adsorbent have to be supplied from the
homogeneous phase via adsorption, or added directly to the clusters growing on
the adsorbent. At the same time, the consumption of single elements in the
heterogeneous nucleation affects the number of single elements available
for the homogeneous process and, consequently the rate of the latter.
In the preceding paper of this series the kinetic theory of nucleation
has been extended onto dilute systems in which the fraction of effective single
elements N1/N0 is
less than unity. The expressions for steady - state nucleation rate and steady -
state cluster distribution functions obtained in revealed strong effect of the
active fraction of single elements N1/N0 . The results,
however, did not yield a correct asymptotic behaviour in the conditions of
thermodynamic equilibrium. It was suggested that correct results, valid for any
N1/N0 could be obtained by completing the cluster
formation energy D
F (g) with the mixing entropy term - kT g ln(N1/N0). The
kinetic derivation of the nucleation equations, based on traditional procedure
of linearization and continualization of the expressions for fluxes, could not
yield correct results and equations derived in ref. 6 were valid only at
concentrations close to unity. We are now in a position to modify the kinetic
derivation in such a way that it yields correct asymptotical behaviour. W e will
first introduce this modified derivation for a single mechanism and then proceed
with analysis of superposed heterogeneous and homogeneous processes.
Wzrost czasu i
kosztów obliczeń flatterowych przy rozbudowie teorii wyznaczania
niestacjonarnych sił aerodynamicznych był zapewnie przyczyną faktu, że
flatter wywołany jedynie interferencją aerodynamiczną wykryto po raz pierwszy
podczas badań modelu samolotu w tunelu aerodynamicznym. Obliczenia uwzględniające
ten efekt wykonano dopiero później. Szerzej zagadnienie to omówiono w
rozdziale drugim, zawierającym krótki przegląd literatury związanej z
badanym tematem. W przeglądzie zwrócono uwagę na dwie grupy prac. Pierwsza z
nich dotyczy wpływu interferencji aerodynamicznej na flatter w ujęciu doświadczalnym
i teoretycznym, natomiast druga poświęcona jest metodom wyznaczania
niestacjonarnych sił aerodynamicznych działających na dwa płaty z uwzględnieniem
interferencji oraz pewnym zagadnieniom pokrewnym.
Rozdział trzeci zawiera opis badanego zjawiska oraz
sformułowanie zagadnienia od strony matematycznej. Przyjęty model fizyczny
stanowią dwa cienkie profile połączone układem liniowych sprężyn,
umieszczone w jednorodnym przepływie gazu doskonałego. Równania ruchu profili
zapisano we współrzędnych głównych, przy założeniu małych odchyleń współrzędnych
i prędkości uogólnionych od ich wartości w położeniu równowagi. W równaniach
tych występują siły aerodynamiczne, których wyznaczeniu z uwzględnieniem
interferencji poświęcony jest rozdział następny.
W rozdziale tym przedstawiono
model obliczeniowy ze wszystkimi założeniami upraszczającymi, pozwalającymi
na pełną linearyzację zagadnienia. Założenia są takie same, jak te przy których
otrzymane zostało rozwiązanie dla pojedynczego izolowanego profilu, podane
przez Theodorsena [3].
Rozdział piąty poświęcony jest obliczeniom
flatteru. Podano w nim sposób otrzymania klasycznych równań flatteru z równań
ruchu. Przedstawiono również najczęściej stosowany algorytm wyznaczania prędkości
krytycznej flatteru, prowadzący do wielokrotnego rozwiązywania zagadnienia na
wartości własne niesymetrycznej macierzy o elementach zespolonych. Ostatnia część
rozdziału zawiera krótki opis schematu obliczeń numerycznych. Obliczenia
przeprowadzono dla wartości danych odpowiadających typowym konstrukcjom
lotniczym. Wyniki obliczeń przedstawiono w rozdziale szóstym.
W obecnej pracy
podjęto zadanie:
-
znalezienie warunków koniecznych istnienia rezonansów pobocznych
periodycznych i prawie – periodycznych w złożonych nieliniowych układach
drgających o wielu stopniach swobody,
-
rozszerzenie problematyki związanej z więcej niż jednym stopniu
swobody i rezonanse prawie- periodyczne, a więc zadania, które nie może być
badane na płaszczyźnie, a dla którego separatrysa staje się powierzchnią
dwuwymiarową,
-
znalezienie warunków dostatecznych istnienia i wyznaczania stanów
ustalonych i ich obszarów przyciągania w nieliniowym układzie drgającym o dwóch
stopniach swobody,
-
analizy efektywności klasycznych analitycznych metod przybliżonych,
metody wprowadzonej współcześnie oraz metody analogowej,
-
rozwinięcia i zastosowania analogowej techniki obliczeniowej do rozwiązywania
wymienionych zagadnień, tj. zarówno do weryfikacji wyników obliczeń
teoretycznych jak i do wykrywania nowych nieznanych dotąd zjawisk.
Dla zrealizowania postawionego zadania wykorzystano
metodę analogową oraz teoretyczne przybliżone metody rozwiązywania równań
różniczkowych zwyczajnych nieliniowych, tj. metodę uśredniania, Ritza i R-A
/Ritz-Averaging [58]/. Ta ostatnia łącząc w sobie metody Ritza i uśredniania
daje dobre wyniki w zastosowaniu do znajdowania stanów ustalonych rozwiązań
periodycznych jak i prawie- periodycznych. Nadaje się ona również do badania
stanów nieustalonych, a więc i obszarów przyciągania.
W zastosowanej metodzie analogowej zamodelowano ścisłe
równania ruchu badanego układu. Dla odpowiednio dobranych zakresów częstości
i warunków początkowych szukano obszarów przyciągania na płaszczyźnie prędkości
początkowych.
Obecna praca składa się z dwóch części. Część I
dotyczy rozważań nad rezonansami pobocznymi układu o n stopniach swobody. Część
II przedstawia szczegółowe obliczenia stanów ustalonych i obszarów przyciągania
dla układu o dwóch stopniach swobody.
W rozdziale 2.1 części I przedstawiono ogólne równania
ruchu nieliniowego układu drgającego o skończonej liczbie stopni swobody, zarówno
we współrzędnych uogólnionych q1 ,.....qn , jak i głównych
x
1 , .....x
n . Należy zaznaczyć ,
że równania ruchu zapisane we współrzędnych głównych mogą również w
sposób przybliżony opisywać drgania układów o ciągłym rozkładzie mas.
Dlatego też przybliżone metody badania drgań nieliniowych układów
dyskretnych mogą być przydatne do analizy nieliniowych drgających układów
ciągłych [11, 20, 37]. Następnie przedstawiono klasyfikację wszystkich typów
rezonansów pobocznych, jakie mogą powstać w układach o skończonej liczbie
stopni swobody i omówiono szczegółowiej zagadnienie obszarów przyciągania.
Przybliżone metody badania drgań ustalonych i nieustalonych przydatne do
badania obszarów przyciągania, przedstawiono w krótkim zarysie w rozdziale
2.3. Pokazano, że metody te pozwalają wykryć wszystkie typy rezonansów
pobocznych, jakie mogą powstać w układzie nieliniowym o skończonej liczbie
stopni swobody. Pełny wykaz kombinacji częstości własnych, w pobliżu których
mogą być generowane rezonanse poboczne /w pierwszym przybliżeniu/, znaleziono
dla klasycznych charakterystyk sprężystych typu: q + q3 i q + q5
.
Rozważania teoretyczne z części I poparto przykładem,
poddając analizie analityczno-numerycznej i analogowej nieliniowy układ drgający
o dwóch stopniach swobody, o nieliniowości siły sprężystej typu Duffing`a,
liniowym tłumieniu i wzbudzanego siłą harmoniczną o stałej amplitudzie. Po
sformułowaniu ogólnych równań ruchu układu o dwóch stopniach swobody,
wyznaczono za pomocą przybliżonych metod analitycznych, omówionych w części
I, wszystkie teoretyczne możliwe rezonanse poboczne. Badając stateczność
rozwiązania harmonicznego oraz analizując warunki dostateczne istnienia stanów
ustalonych stwierdzono, że w układzie tym do badań szczegółowych pozostały
dwa rezonanse subharmoniczne i dwa rezonanse prawie- periodyczne. Następnie
wykorzystując EMC /Odra 1204/ i przybliżone metody rozwiązywania nieliniowych
równań algebraicznych wyznaczono stany ustalone /krzywe rezonansowe/ tych
rezonansów. Zamodelowano ścisłe równania ruchu na maszynie analogowej. Dla
odpowiednio dobranych warunków początkowych uzyskiwano różne typy stanów
ustalonych. Pozwoliło to na wykonanie analizy harmonicznej odpowiedzi, a tym
samym i na weryfikację wyników obliczeń teoretycznych oraz na wykrycie nowych
zjawisk – mamy tu na myśli znalezienie nowego typu rezonansu prawie-
periodycznego. Zagadnienie tego rezonansu nie przewidzianego w poprzednio
przeprowadzonej analizie – omówiono w rozdziale 3.6. Przeprowadzona analiza
ukazuje całe bogactwo nowych zjawisk, jakie mogą wystąpić w układzie
nieliniowym o dwóch stopniach swobody, w porównaniu z układem o jednym
stopniu swobody. Rozdziały 3.8 i 3.9 są poświęcone wyznaczaniu obszarów
przyciągania poszczególnych stanów ustalonych, wyznaczonych w rozdziałach
3.5 i 3.6. Okazało się, że dla rezonansów prawie- periodycznych stany
nieustalone są scharakteryzowane trzema równaniami różniczkowymi. Zaistniała
zatem konieczność uogólnienia dotąd znanych metod wyznaczania obszarów
przyciągania. Znaleziono przestrzeń trójwymiarową spełniającą warunki płaszczyzny
Hayashi`ego. W przestrzeni tej określono punkty osobliwe i wyznaczono
powierzchnię separatrysy, a tym samym obszary przyciągania. Dla realizacji
tego zadania wykorzystano odpowiednio opracowaną procedurę numeryczną, opartą
o metodę “ujemnego czasu”. To samo zadanie zostało także wykonane na
maszynie analogowej, z tym, że wyznaczono obszary przyciągania rezonansów
pobocznych na płaszczyźnie prędkości początkowych. Opracowano półautomatyczny
układ pomiarowo-rejestrujący /maszyna analogowa + rejestrator/ i metodykę
postępowania przy wyznaczaniu obszarów przyciągania na płaszczyźnie prędkości
początkowych, przy zerowych przemieszczeniach mas układu w chwili początkowej.
W celu porównania wyników, efektywności metod, wybrano jeden z rezonansów
prawie- periodycznych, dla którego wyznaczono obszary przyciągania na płaszczyźnie
prędkości początkowych, za pomocą dwóch metod teoretycznych – klasycznej
metody uśredniania i R-A. Uzyskane rezultaty zweryfikowano za pomocą analizy
na maszynie analogowej.
Wyniki badań analogowych przedstawionych w tej pracy,
tzn. przebiegi czasowe, analizę harmoniczną i obszary przyciągania uzyskano
wykorzystując maszynę analogową MEDA 42TA i rejestrator X-Y/T BAK 4T.
Niniejsza praca
ma na celu zbadanie:
a.
nieskończonego
b.
całkowicie dyskretnego /w przeciwieństwie do modelu Peierlsa-Nabarro
zawierającego półprzestrzenie sprężyste jako elementy kontynualne/
c.
dwuwymiarowego /wprzeciwieństwie do jednowymiarowych modeli
Frenkla-Kontorovej i Sandersa/
modelu dyslokacji śrubowej.
Jako sieć krystaliczną przyjmujemy sześcienną sieć prostą. Przekrój przez
sieć sześcienną tworzy sieć kwadratową. Przemieszczenia atomów dopuszczamy
tylko w kierunku prostopadłym do płaszczyzny przekroju. Zakładamy, że każdy
atom oddziaływuje tylko ze swymi najbliższymi współpłaszczyznowymi czterema
sąsiadami za pomocą potencjału odcinkami parabolicznego. Potencjał jest
funkcją tylko dystorsji b
k (x, y), k = 1, 2. Taki potencjał pozwala na sprowadzenie zagadnienia, z
natury rzeczy nieliniowego do rozwiązania kilku /dla określonego g/
układów równań liniowych. Układy równań opisują tzw. Konfiguracje słabych
wiązań. Mówimy, że dane wiązanie jest słabe, gdy odpowiednia dystorsja
jest większa od g.
Dyslokacja, przemieszczając się pod wpływem przykładanego
do kryształu naprężenia ścinającego, powoduje zmiany konfiguracji słabych
wiązań. Wpływ naprężenia zewnętrznego został uwzględniony poprzez nałożenie
na pole dystorsji wywołane obecnością dyslokacji, jednorodnego pola dystorsji
wywołanego siłami zewnętrznymi. Do układów równań jako niewiadome wchodzą
tylko dystorsje większe od g
i znajomość ich pozwala na łatwe wyznaczenie całego pola dystorsji. Liczba słabych
wiązań, a więc i liczba równań zwiększa się wraz ze zmniejszaniem g.
W pracy zbadaliśmy dwa procesy:
1.
proces zmian konfiguracji równowagi słabych wiązań w funkcji g
przy bk
= 0;
2.
proces zmian konfiguracji słabych wiązań w funkcji b
k przy ustalonym g.
W procesie drugim maksymalna b
k , występująca w
quasi-statycznym ruchu dyslokacji poprzez komórkę elementarną, jest
proporcjonalna do napięcia Peierlsa.
Układy równań rozwiązywaliśmy przy pomocy
elektronicznej maszyny cyfrowej (EMC). EMC służyła tu tylko jako pomoc w uciążliwych
i pracochłonnych rachunkach w przeciwieństwie do metod stosujących komputerową
symulację dyslokacji w kryształach.
Pracę podzieliśmy na trzy rozdziały. W rozdziale 1
przedstawiliśmy zwięzły opis kilku modeli dyslokacji, w których pojęto próbę
oszacowania naprężenia Peierlsa. Rozdział 2 zawiera opis proponowanego modelu
– adaptację dynamicznego modelu dyslokacji śrubowej zaproponowanego przez
Rogulę [27]. W rozdziale 3 pokazaliśmy wyniki badań napięcia Peierlsa w
funkcji g.
Końcowe rezultaty przedstawiliśmy w postaci graficznej i tabeli.
W zakończeniu podsumowaliśmy
otrzymane wyniki i przeprowadziliśmy ich dyskusję. Dodatek zawiera schemat
blokowy programu użytego przy obliczeniach na EMC CDC CYBER 72.
Gospodarka
energetyczna jako dyscyplina naukowa rozwija się od co najmniej 50-ciu lat.
Legitymuje się ona wielkim dorobkiem, przeszła jednak także ciężkie załamanie
i obecny stan jej badań w Polsce jest opóźniony i nie odpowiada aktualnym
potrzebom kraju.
Opracowanie uściśla przedmiot /dziedzinę/ badań
gospodarki energetycznej i klasyfikuje jej działy oraz ustala rozgraniczenia i
powiązania z innymi naukami technicznymi, przyrodniczymi i społecznymi. Nieco
bliżej, w tekście i w załącznikach, scharakteryzowano strukturę rzeczową i
organizacyjną krajowego systemu paliwowo-energetycznego, stanowiącego
przedmiot badań. Określono czynniki integrujące ten system i podano ogólną
jego charakterystykę liczbową.
Następnie omówiono problematykę badawczą gospodarki
energetycznej, poszerzającą się na kolejnych etapach rozwoju gospodarczego
kraju. Centralnym problemem jest optymalizacja procesu zmian struktury krajowego
systemu energetycznego w okresie perspektywicznym, z uwzględnieniem wszystkich
powiązań i niepewności. Za rozwojem problemów badawczych postępuje rozwój
metod stosowanych w gospodarce energetycznej oraz poszerza się zakres
korzystania z dorobku innych dyscyplin i nauk. Podano też szkic historyczny
rozwoju badań i zainteresowań, wskazujący na ich duży związek z polityką
gospodarczą państwa.
Osobno przedstawiono w tekście i załącznikach ogólny
stan rozwoju krajowych i zagranicznych ośrodków naukowych oraz międzynarodowych
organizacji naukowych zajmujących się zagadnieniami gospodarki energetycznej.
Zwrócono przy tym uwagę na dużą dezintegrację organizacyjną zarówno
struktury obiektów i podsystemów krajowego systemu energetycznego, jak również
jednostek badawczych. Na tym tle przedstawiono potrzebę powołania centralnej
placówki badawczej integrującej i stymulujących całość badań
ekonomiczno-systemowych w dziedzinie gospodarki energetycznej.
W końcu przedstawiono bardzo ważny problem
niedostatecznego nauczania gospodarki energetycznej oraz koncepcję kształcenia
energetyków-systemowców. Podano też krótką uwagę na temat niezwykłej
efektywności ekonomicznej badań systemów energetycznych.
Celem niniejszej pracy jest zaproponowanie
eksperymentu, w którym ujawniłoby się w sposób bezpośredni tzw. Zjawisko
redukcji wektora stanu. Jednocześnie uzyskane informacje pozwoliłyby, w zależności
od otrzymanych wyników pomiaru, na ewentualne znalezienie nowego ograniczenia
stosowalności klasycznych teorii promieniowania, przy czym przez te ostatnie
rozumiemy tu wszelkie teorie, w których niezależnie od sposobu traktowania
promieniujących atomów, samo pole elektromagnetyczne z założenia jest określone
przez klasyczne równania Maxwella.
Jak wiadomo, redukcja wektora stanu nie wynika, albo jeśli
ktoś woli, nie jest zawarta w podstawowym formalizmie mechaniki kwantowej; jego
wprowadzenie wymaga osobnego postulatu sformułowanego po raz pierwszy przez J.
Von Neumanna w związku z jego teorią pomiaru. Wokół sprawy tej od samego
początku narastały wątpliwości i dyskusje, a obecnie poglądy fizyków
dalekie są od zgodności [1].
Jeżeli zjawisko redukcji wektora stanu rzeczywistości
zachodzi, możnaby spodziewać się, że wykorzystanie tego efektu powinno
dostarczyć dowodów na zasadniczo kwantowy charakter promieniowania
elektromagnetycznego. Sprawa ta nabrała aktualności w związku z odradzającymi
się zainteresowaniami klasycznymi teoriami promieniowania [2-4].
Proponowane doświadczenie mogłoby także rzucić
pewne światło na mechanizm emisji wymuszonej, a w każdym razie na korelacje
czasowe fotonów emitowanych spontanicznie i indukowanych dzięki oddzieleniu
jednych od drugich w sposób, który jest niemożliwy w konwencjonalnych doświadczeniach
koincydencyjnych [5-6].
Dodajmy jeszcze, że proponowane tu doświadczenie mogłoby
posłużyć w pewnych wypadkach do uzyskania argumentu w sporze między tzw.
Ortodoksyjną interpretacją mechaniki kwantowej a tzw. Interpretacją
statystyczną [7], a także rzucałoby pewne światło na kwestię tzw. Realności
amplitudy prawdopodobieństwa fotonu [8-9].
W pracy omówiono,
na podstawie przeglądu literatury z dziedziny chemii cementu istniejące
obecnie teorie procesu wiązania cementów, szczególnie we wczesnych stadiach
procesu tężenia. Przytoczono współczesne koncepcje interpretacji mechanizmu
hydratacji i omówiono metody badań fizycznych i chemicznych, które są
stosowane do ujawnienia procesu wiązania cementów. Na tle tych metod ultradźwiękowa
obserwacja wczesnych stadiów wiązania charakteryzuje się pewną istotną cechą;
pozwala śledzić przebieg hydratacji cementu, bez ingerencji
w proces wiązania. Ogromna większość autorów nie neguje faktu
tworzenia się żeli we wczesnych stadiach hydratacji zaczynów cementowych.
Proces żelowania przebiega w stałej objętości tworząc formy amorficzne,
oraz aglomeraty tych form, których struktura może ulegać zniszczeniu podczas
badań wymagających pobrania i odpowiedniej obróbki termicznej czy
mechanicznej próbki. Stąd też, w wypowiedziach autorów stosujących metody:
mikroskopii elektronowej, absorpcji w podczerwieni, dyfrakcji promieni
rentgenowskich, intruzji rtęci, mikroskopu optycznego czy metod analizy
chemicznej, i innych [3, 4, 5, 10, 11], niewiele informacji o zmianach postaci i
rozmiarów żeli typu CSH(I) i CSH(II) lub CH [4, 3, 11] lub rozmiarów międzyżelowych
por podczas procesu wiązania, a zwłaszcza w jego wczesnych stadiach, tj. w
okresie pierwszych dziesięciu lub kilkunastu godzin od momentu przygotowania
zaczynu. Ultradźwiękowe badania zmian prędkości i tłumienia fal
akustycznych o różnej długości prowadzone w funkcji czasu tężenia zaczynu
dostarczają informacji o zmianach zachodzących w strukturze zaczynów
cementowych w procesie wiązania.
Punktem wyjścia niniejszej pracy i przedmiotem obecnie
prowadzonych badań jest ustalenie związków pomiędzy obserwowanymi zmianami
mierzonych parametrów propagacji, a zmianami struktury zaczynów cementowych
zachodzącymi we wczesnych stadiach procesu wiązania.
Obszar
przykatodowy wyładowania łukowego od wielu lat jest przedmiotem badań zarówno
doświadczalnych jak i teoretycznych. Rozwój takich badań jest wynikiem
powszechnie przyjętego poglądu, że procesy zachodzące w strefie
przykatodowej mają decydujący wpływ na własności całego łuku, jego
stabilność, czas życia itd. Jednak dotychczas nie udało się stworzyć
zadawalającego modelu teoretycznego tego obszaru. Wynika to z olbrzymiej złożoności
procesów zachodzących w strefie przykatodowej. Ogólnie mówiąc należy
rozpatrywać procesy zachodzące w ciele stałym jakim jest katoda, w plazmie
przykatodowej oraz na granicy tych dwóch ośrodków. Największe trudności
powstają przy opisie plazmy przykatodowej oraz zjawisk na powierzchni katody.
Bardzo małe rozmiary obszaru przykatodowego, istnienie
dużych gradientów wielkości fizycznych /takich jak potencjał, temperatura
czy gęstość składników plazmy/oraz brak równowagi termodynamicznej zmuszają
do zastosowania opisu na poziomie mikroskopowym – np. za pomocą równania
kinetycznego Boltzmanna. W zasadzie znane są wszystkie możliwe reakcje jakie
mogą zachodzić między składnikami plazmy /jony, atomy, elektrony/ oraz na
powierzchni katody /emisja elektronów, parowanie/. Problem, jak się wydaje,
polega na wybraniu tych procesów, które mają decydujący wpływ na przebieg
zjawiska. Wyboru tego dokonuje się na podstawie szacowań opartych na nie
zawsze uzasadnionych założeniach.
Małe rozmiary plamki katodowej oraz jej duża ruchliwość
sprawiają, że badania eksperymentalne są bardzo trudne i ograniczają się na
ogół do określenia globalnych charakterystyk. Poza tym istnieją duże rozbieżności
między danymi uzyskiwanymi przez różnych autorów, co dodatkowo utrudnia
analizę teoretyczną.
Ze względu na niejednorodność terminologii
stosowanej w literaturze warto wprowadzić definicję plamki katodowej. Zgodnie
z Ecker`em [1] będziemy nazywali cały obszar wyładowania, w którym małe
przesunięcie katody powoduje zaburzenia, tzn. część łuku elektrycznego
znajdującą się między powierzchnią katody /z włączeniem tej powierzchni/
a słupem dodatnim.
W części I przedstawiono krótki przegląd prac
teoretycznych i doświadczalnych dotyczących plamki katodowej. W części II omówiono
wstępne badania spektroskopowe obszaru przykatodowego wysokoprężnego wyładowania
łukowego w oparach rtęci.
Problem sklejenia spieków ceramicznych będących
elementami aparatury elektronicznej, narażonych na działanie szoków
termicznych wykasujących dobrą oporność dielektryczną oraz zapewniających
odpowiednią gazoszczelność w warunkach wysokiej próżni nie był dotychczas
w Polsce rozwiązany.
Kleje mające dobrą adhezję do ceramiki i szkła należą
do różnego typu związków chemicznych, przy czym są to związki wielkocząsteczkowe
lub takie związki, które w procesie klejenia przechodzą w związki wielkocząsteczkowe
zapewniające nie tylko odpowiednią adhezję do klejonego materiału ale również
odpowiednią kohezję tzn. wytrzymałość wewnętrzną spoiny klejowej.
Postawione wymagania sprawiają, że wiele z tych klejów
nie może być stosowanych, gdyż nie spełniają one równocześnie wszystkich
postawionych wymagań.
Przedmiotem opracowania są żelbetowe płyty prostokątne
z jedną krawędzią swobodną, poddane działaniu obciążenia równomiernie
rozłożonego w sposób statyczny. Znalazły one szerokie zastosowanie w
konstrukcjach pomostów, ramp, wiat oraz w niektórych systemach budownictwa z
prefabrykatów wielkowymiarowych.
Potrzeba podjęcia zagadnienia projektowania tego
rodzaju ustrojów wypłynęła z powodu zbyt skromnego potraktowania tematu w
literaturze poświęconej konstrukcjom żelbetowym, a głównie wskutek pominięcia
go w obowiązującej normie PN-76/B-03260. Wykorzystywane w biurach projektów
stablicowane rozwiązania sprężyste [5], [27], [28] nie wyczerpują wszystkich
praktycznych sposobów podparcia brzegów i ograniczają się do podania kilku
wartości momentów zginających tylko w charakterystycznych punktach płyty.
Nieznajomość rozkładu sił wewnętrznych w obszarze całej płyty prowadzi
nieuchronnie do błędów konstrukcyjnych. W rezultacie tego, często stwierdza
się w praktyce przypadki poważnego zmniejszenia wartości ustrojowego współczynnika
pewności oraz przypadki nadmiernego i nieuzasadnionego zużycia stali
zbrojeniowej.
Teoria nośności granicznej, zapewniająca poważne
efekty gospodarcze, nie znalazła dotychczas zastosowania w projektowaniu
przedmiotowych płyt. Wynika to m. In. Z powodu: niekompletności oraz
rozproszenia rozwiązań w monografiach teoretycznych i periodykach
naukowo-technicznych, różnorodnej symboliki w skomplikowanych na ogół
wzorach, braku tablic itp. Istotną przyczyną w większym upowszechnieniu się
rozwiązań teoretycznych w praktyce stanowi ponadto brak wskazówek
racjonalnego rozkładu na podłużne i poprzeczne oraz rozdziału na przęsłowe
i podporowe.
W pracy wykorzystano wyłącznie rozwiązania
kinematyczne umożliwiające, jak wiadomo, tylko górne oszacowanie wartości
obciążenia granicznego. Na podstawie analizy pracy konstrukcji prętowych
[25], po uwzględnieniu badań eksperymentalnych płyt [19, 26] uznano bowiem,
że rozwiązanie to może znaleźć zastosowanie w projektowaniu konstrukcji żelbetowych,
nawet w przypadku braku rozwiązania statycznego. Konieczne jest jednak
przestrzeganie kilku ograniczeń, a mianowicie:
- stal zbrojeniowa musi mieć dostatecznie długą platformę plastyczną
- minimalny procent zbrojenia winien wykluczać możliwość kruchego
zniszczenia [10],
- maksymalny procent zbrojenia powinien być tak dobrany [10], żeby
obrót w przegubie plastycznym następował w drodze uplastycznienia zbrojenia,
a nie strefy ściskanej betonu,
- zgięciowa zdolność nośna w całym obszarze płyty nie może
zbytnio się różnić od wartości momentów zginających obliczonych wg teorii
sprężystości.
Ograniczenia te zostały w pracy uwzględnione.
Jako podstawowe opracowano rozwiązanie kinematyczne
najbardziej ogólnego przypadku podparcia brzegów płyty, przy założeniu
idealnie sztywno-plastycznego modelu odkształcenia. Wyprowadzonymi wzorami objęto
sześć podstawowych schematów podparcia brzegów płyty , uogólniając je na
przypadek płyt ortotropowych, lecz niejednorodnych plastycznie. Rozpatrzono
plastyczną niejednorodność wywołaną zmiennymi rozstawami prętów
zbrojeniowych oraz spowodowaną redukcję zbrojenia, tj. odginaniem lub
przerywaniem niektórych prętów zbrojenia przęsłowego.
W celu zapewnienia płynnej redystrybucji sił wewnętrznych
zostały wyznaczone, na podstawie rozwiązania sprężystego, współczynniki
ortotropii i warstwowości i na tej podstawie opracowano niezbędne do
projektowania tablice rozwiązania kinematycznego. Podano również tok postępowania
przy projektowaniu płyt zamocowanych wzdłuż krawędzi w sposób niepełny
(sprężysty), występujący w wieloprzęsłowych płytach ciągłych.
Ponadto przedstawiono propozycję zbrojenia przęsłowego
i podporowego spełniającego warunki przemysłowej produkcji siatek
zbrojeniowych oraz wystarczająco ściśle dostosowanego do rozkładu momentów
głównych.
Praktyczną ilustrację pracy stanowią przykłady,
zamieszczone w przedostatnim rozdziale. Zaś ostatni rozdział jest poświęcony
wykazaniu efektów ekonomicznych wynikających z wykorzystania teorii nośności
granicznej.
Stateczność
jednorodnego sprężystego prostopadłościanu była badana przez Wesołowskiego
w pracy /1/. Problem ten rozważany był następnie w całym szeregu artykułów,
których spis znaleźć można w pracy /2/. Ukazały się ponadto dwie prace poświęcone
stateczności prostopadłościanów niejednorodnych. Nowiński w artykule /3/
rozważał zagadnienie stateczności pasma, wykonanego z materiału /neohookean/
o ciągłej niejednorodności. Wesołowski i Mączyński zajmowali się
statecznością pasma o ciągłej niejednorodności stanu odkształcenia //4//,
które jako całość nie ma stanu naturalnego. Niniejsza praca zajmuje się
podobnym przypadkiem, ale własności materiału i stopień odkształcenia
zmieniają się skokowo. Rozważania oparte są na wynikach pracy /1/.
W stanie odkształconym płyta, w kształcie prostopadłościanu,
złożona jest z trzech sklejonych ze sobą warstw. Każda z warstw wykonana
jest z jednorodnego, izotropowego, sprężystego i nieściśliwego materiału,.
Warstwy przed sklejeniem, zostały poddane jednorodnym /w ogólnym przypadku różnym/
wydłużeniom, tak, że płyta, jako całość, nie ma konfiguracji naturalnej.
Zakładamy, że zagadnienie jest płaskie.
Jako kryterium utraty stateczności przyjmujemy
pojawienie się nietrywialnych konfiguracji równowagi rozważanej płyty
/uzasadnienie tego podejścia dla materiałów ściśliwych zawiera praca /5/,
zaś dla materiałów nieściśliwych monografia /6/.
Posługiwać się będziemy
opracowaną przez A. E. Greena, R. S. Rivlina i R. T. Shielda teorią małych
/zlinearyzowanych/ odkształceń nałożonych na skończone. Teoria ta wyłożona
jest m. in. w monografii /7/.
Treścią podjętego
w pracy tematu jest opracowanie teorii i praktyki dostosowania
stereofotogrametrycznych metod pomiaru przemieszczeń do analizy kinematyki,
statyki i dynamiki płaskiego stanu naprężenia z uwzględnieniem
niejednorodnych własności plastycznych badanego ośrodka w warunkach odkształceń
skończonych, oraz doświadczalne sprawdzenie dostosowanych metod na przykładach
analizy procesów statycznie i dynamicznie wypuklanych plastycznie
niejednorodnych powłok z kołowych membran utwierdzonych na obrzeżu, a obciążonych
ciśnieniem.
W pracy tej
przedstawione są programy obliczeń numerycznych związanych z wyznaczaniem
rozwiązań zagadnienia odwrotnego, którym jest problem wzbudzania liniowych i
paskowych źródeł pola elektromagnetycznego, generujących zadane funkcje
kierunkowe nad nieidealnie przewodzącą powierzchnią ziemi. Rozwiązanie
analityczne przedstawione w [ 1 ] oparte jest na algebraizacji problemu.
Otrzymany nieokreślony układ równań rozwiązany został metodą quasi-rozwiązania
i metodą regularyzacji Tichonowa. Na obliczenia numeryczne składa się:
generowanie elementów macierzy, realizacja algorytmów quasi-rozwiązania i
Tichonowa, badanie uwarunkowania macierzy i obliczenia związane z oceną osiągniętych
przybliżeń. W części pierwszej podane zostaną obliczenia numeryczne związane
z syntezą liniowych siatek elementów.
Część
pierwsza opisu konwersji energii elektrycznej w energię promieniowania
laserowego /1/ dotyczyła sterowanego wyładowania jarzeniowego w wysokociśnieniowej
/1-10 atm/ mieszaninie gazów molekularnych. Analiza procesów wzbudzeń tzw.
modów drgań oscylacyjnych, relaksacji ich energii i wymuszonej emisji
promieniowania była podstawą do opracowania prostego modelu teoretycznego
opisującego konwersję energii. Równocześnie przeprowadzono badania
eksperymentalne w wyładowaniu sterowanym zewnętrzną wiązką elektronów o krótkim
czasie trwania impulsu. Możliwość konfrontacji obliczeń numerycznych układu
równań modelu z wynikami pomiarów narzuciła warunki specyfikujące model.
Srowadził się to do
ograniczenia opisu do szczegółowego przypadku impulsowego lasera CO2.
Dotyczy to głównie:
- mieszaniny bez He /w pozostałych typach laserów impulsowych obecność
helu jest na ogół nieodzowna/;
- stałości temperatury gazu /nieuzasadnione np. w laserach z wyładowaniem
sterowanym wiązką elektronów o długim czasie trwania/;
- wyładowania sterowanego /np. dla wyładowania samoistnego do modelu
musi być wprowadzony z eksperymentu przebieg prądu wyładowania/.
Celem niniejszej pracy jest zatem uogólnienie powyższego
modelu tak aby obejmował większość typów laserów i wzmacniaczy impulsowych
CO 2 tzn.:
- z wyładowaniem samoistnym : typu TEA i z wyładowaniem osiowym
- z wyładowaniem sterowanym: krótki czas wyładowania /10 - 100ma/.
W laserach impulsowych chłodzenie ośrodka w czasie
generacji nie wydaje się być aktualnie realne. Zatem wzrost temperatury w
trakcie generacji do 600 – 700 0 K określa granicę ekstrakcji
energii promieniowania. Problemy rozwoju niestabilności w wyładowaniu są
bezpośrednio związane z techniką wyładowania i określają granice
stosowalności tych technik przy wzroście ciśnienia i objętości ośrodka
czynnego. Określają zatem również granice, w zakresie danej techniki wyładowania,
ekstrakcji energii promieniowania laserowego. Przegląd tych problemów będzie
przedstawiony w dwóch pierwszych rozdziałach niniejszej pracy. Rozdziały te są
zatem pośrednio przeglądem aktualnego stanu techniki w zakresie laserów CO
2 oraz ich potencjalnych możliwości
i ograniczeń.
The
main objective of the paper is to describe coupling effects between dissipative
mechanisms of an elastic-viscoplastic material.
The secondary purpose is to construct reasonable and physically justified
theory of viscoplasticity within the framework of material structure with
internal state variables. In particular the internal friction, the thermally
activated and the high velocity dislocation damping mechanisms are considered. A
discussion of coupling of dissipative effects for these mechanisms is given. Two
groups of internal state variables are introduced. It has been shown that the
group of internal state variables describing dissipative effects of the internal
friction mechanism can be eliminated. In this case, of course, the evolutions
for plastic flow mechanism are modified in such a way that the influence of
internal friction effects are taken into account. The evolution equations for
internal state variables describing main mechanism take form of integral or
integro-differential equations.
One-dimensional examples are considered. Experimental results for
titanium, aluminium and copper are used to choose functions involved in the
description. The method is developed to generalize the procedure proposed to
three-dimensional case.
Niniejsze
opracowanie zawiera krótkie przedstawienie podstawowych założeń metody linii
załomów i zbiór rozwiązań uzyskanych tą metodą dla prostokątnych,
swobodnie podpartych płyt i obciążonych dowolnie usytuowaną siłą skupioną.
Do otrzymania rozwiązań został opracowany w języku
ALGOL 1204 pakiet programów.
Wyraźny rozwój
matematycznej teorii plastyczności umożliwił zastosowanie jej metod do
analizy różnych procesów urabiania gruntu. Uzyskane w ten sposób rozwiązania
pozwalają nie tylko na określenie statyki /stan naprężenia w ośrodku, rozkład
nacisków na narzędzia, siła wypadkowa działająca na narzędzia i punkt jej
przyłożenia/, ale także kinematyki ruchu ośrodka. Sposób rozwiązania
zagadnienia urabiania gruntu narzędziami maszyn do robót ziemnych przedstawił
w. Szczepiński [1].
Dysponując dla rozpatrywanego procesu urabiania gruntu
rozwiązaniem dla naprężeń, możemy obliczyć istotne dla projektantów
maszyn roboczych, wartości obciążeń narzędzia. Powtarzając obliczenia dla
różnych parametrów geometrycznych rozpatrywanego narzędzia roboczego, możemy
w racjonalny sposób dobrać właściwy jego kształt.
W celu wykorzystania wspomnianych metod w praktyce inżynierskiej,
w IPPT opracowano szereg programów na EMC ODRA 1204. Umożliwiają one określenie
stanu naprężenia w ośrodku, rozkładu naprężeń na narzędzia oraz siły
wypadkowej i punktu jej przyłożenia dla zagadnienia naporu łyżki ładowarki,
oraz płaskiej ściany w ośrodku typu Coulomba – Mohra i Treski.
Postawiono
hipotezę, że postać drgań układu nieliniowego w pobliżu rezonansu jest
bliska “nieliniowej postaci własnej”, a “nieliniowa współrzędna
normalna” jest tą współrzędną, która dominuje w odpowiedzi rezonansowej
układu. Przy takim założeniu otrzymano opis odpowiedzi układu za pomocą
jednej współrzędnej tj. jednego równania różniczkowego zwyczajnego
nieliniowego, lecz o innej formie, niż w klasycznej metodzie jednomodalnej.
Obecna praca omawia podstawy wspomnianej wyżej
zmodyfikowanej metody jednomodalnej i przedstawia przykłady liczbowe
zweryfikowane za pomocą maszyny analogowej. Przykłady pokazują nie tylko dobrą
zgodność z wynikami analogowymi, lecz również sygnalizują jak poważne jakościowe
błędy może dawać klasyczna metoda jednomodalna w zakresie najistotniejszych
charakterystycznych parametrów- jak maksymalna amplituda i częstości
rezonansowe. Do ilustracji tych zagadnień wybrano przykład układu o trzech
stopniach swobody ze sztywną nieliniową charakterystyką typu Duffinga i
liniowym tłumieniu. Wykonano obliczenia teoretyczne krzywych rezonansowych za
pomocą klasycznej, zmodyfikowanej metody jednomodalnej oraz porównano z
wynikami analogowymi. Przykład pokazuje zupełnie nowe efekty wpływu
nieliniowości sprężystej na charakterystyki rezonansowe – efekty, których
w ogóle nie wykrywa klasyczna metoda jednomodalna, a które z dobrą dokładnością
są przewidywane przez metodę zmodyfikowaną.
W pracy rozważane
jest zagadnienie stacjonarne związane z prowadzeniem fal elektromagnetycznych
pomiędzy dwoma równoległymi półpłaszczyznami położonymi gładką
powierzchnią cylindryczną ustawioną poprzecznie do kierunku propagacji fal.
Praca składa się z dwóch części, z których
pierwsza poświęcona jest sprecyzowaniu klasy zadań, które będą tematem
dalszych rozważań oraz postawieniu ich w języku równań różniczkowych, zaś
druga dotyczy konstrukcji, dla tak postawionych zagadnień, równań całkowych
Fredholma 2-go rodzaju.
W podpunkcie 1.1 podany został fizyczny dowód
jednoznaczności rozważanych zadań. W podpunkcie 1.2, przy założeniu pewnej
określonej postaci rozwiązań, zostają sformułowane zagadnienia różniczkowe
z warunkami Dirichleta lub Neumanna na części brzegu i z warunkami wybiegania
zdefiniowanymi w pp. 1.2 na pozostałej części.
W pp. 2.1 została pokazana główna idea konstrukcji równań
całkowych. Podpunkt napisany został w sposób dosyć zwarty dzięki
mocniejszym założeniom poczynionym na temat istnienia pewnych rodzin funkcji,
których konstrukcja przeprowadzona została w pp. 2.2. Rodziny skonstruowane w
pp. 2.2. spełniają w rzeczywistości założenia nieco słabsze i w
podpunktach 2.3. i 2.4. pokazuje się, że pomimo to, tezy z pp. 2.1. pozostają
słuszne w nieomal niezmiennej postaci.
W uwagach końcowych pp. 2.5. jest rozpatrzone
zagadnienie istnienia i jednoznaczności, które w tej pracy nie zostało do końca
dowiedzione.
Czytelnik, który zechce się zapoznać tylko z tematyką
i główną ideą pracy może dzięki takiemu układowi treści przeczytać
tylko pp. 1.2., pp. 2.1. i uwagi końcowe.
Praca poświęcona
jest doświadczalnemu zbadaniu zachowania się metalu przy obciążeniach
cyklicznych w jednowymiarowych i złożonych stanach naprężenia. Poznanie
reakcji materiału na zmienne obciążenia wymaga znajomości związku między
naprężeniami i odkształceniami oraz znajomości warunku plastyczności w złożonym
stanie naprężenia i wpływu obciążeń cyklicznych na postać tego warunku.
Zrealizowanie tego zadania wymagało przeprowadzenia następujących prac.
Przeanalizowano teoretycznie
reakcję materiału na cykliczne obciążenie posługując się dwoma skrajnymi
hipotezami wzmocnienia: izotropową i kinematyczną. Analiza powyższa zawierała
studium przemieszczenia się powierzchni plastyczności na płaszczyźnie naprężeń
głównych w trakcie realizacji danego programu obciążeń cyklicznych. Badano
liczbę cykli, po której następuje stabilizacja położenia powierzchni lub
trajektorii ruchu środka powierzchni plastyczności. Rozpatrzono warunki
konieczne do ustabilizowania materiału. W ramach tego zbadano przypadki, w których
następuje stabilizacja położenia powierzchni plastyczności, dzięki czemu
otrzymuje się reakcję sprężystą. Rozpatrzono również warunki pozwalające
na otrzymanie ustabilizowanej trajektorii ruchu powierzchni plastyczności, co
powoduje powstanie ustalonej pętli histerezy plastycznej na wykresie naprężenie
– odkształcenie.
W wyniku przeprowadzonej
analizy teoretycznej i studium literatury sformułowano program badań obejmujący
weryfikację własności ustabilizowanego materiału.
Badania przeprowadzono na
stopie aluminium PA6 – T w stanie wyżarzonym. Zastosowana obróbka cieplna
miała przede wszystkim na celu polepszenie własności plastycznych stopu, aby
przy niewielkich siłach osiągać znaczne odkształcenia plastyczne. Zakładano
natomiast, że dochodzenie do stanów ustalonej cyklicznej plastycznej
deformacji mogło się odbywać od pewnego dowolnego stanu materiału,
niekoniecznie izotropowego.
Badany metal posiadał
niewielką anizotropię /spowodowaną między innymi roztłaczaniem kołnierzy
chwytowych próbek/.
W celu zrealizowania założonego programu badań
skonstruowano przyrząd umożliwiający dokładną realizację jednoosiowych
obciążeń cyklicznych na próbkach rurkowych. Przyrząd ten zawiera
oryginalne, niespotykane w literaturze, rozwiązanie konstrukcyjne umożliwiające
kontrolę osiowości zamocowania i obciążenia próbek.
Drugą zasadniczą część pracy stanowiło zbadanie
wpływu różnych programów wstępnych obciążeń cyklicznych na zachowanie się
powierzchni plastyczności.
Przeanalizowano wzmocnienie
materiału w programie cyklicznego obciążenia przez porównanie początkowej
powierzchni płynięcia z powierzchnią otrzymaną w fazie początkowej oraz
ustabilizowanej cyklicznej plastycznej deformacji.
Zbadano wpływ wzrastającej liczby cykli na zmianę
kształtu i wymiarów powierzchni plastyczności materiału znajdującego się w
fazie ustalonej deformacji cyklicznej.
Poprzez pomiar powierzchni plastyczności w różnych
punktach ustalonego cyklu plastycznego starano się dać odpowiedź na pytanie,
czy w takim przypadku otrzymuje się również stabilizację kształtu i wymiarów
całej powierzchni plastyczności. Badanie to przeprowadzono na cyklach
ustalonych w jednoosiowym oraz złożonym stanie naprężenia.
Pokazano różnice ilościowe i jakościowe w
umocnieniu materiału poddanego jednoosiowym oraz złożonym obciążeniom
cyklicznym.
Przeprowadzono porównanie wyników doświadczalnych z
teoretycznymi rozwiązaniami uzyskanymi przy pomocy hipotezy wzmocnienia
kinematycznego Zieglera.
W niniejszej
pracy rozpatrywać będziemy konstrukcje sztywno-plastyczne wykonane z materiału
o losowej granicy plastyczności. Losowość będzie tu przyjmowana zarówno w
sensie probabilistycznym jak i stochastycznym i celem pracy jest, aby przy możliwie
najsłabszych założeniach dotyczących własności statystycznych warunku
plastyczności podać metody określania nośności konstrukcji
niedeterministycznej. Ponieważ nośność takich konstrukcji jest zmienną
losową, interesuje nas jej rozkład prawdopodobieństwa, na którego podstawie
możemy określać niezawodność. Informacja o wartościach jedynie pewnych
parametrów rozkładu bez ustalenia jego postaci prowadzi do oszacowań, o jakości
których niewiele można powiedzieć. Dlatego też w pracy szacuje się
dystrybuantę obciążenia granicznego. Jednak z uwagi na to, że korzystanie z
twierdzeń losowej nośności granicznej nie daje w większości przypadków możliwości
dokładnego wyznaczania oszacowań dystrybuanty obciążenia granicznego główny
nacisk położono na wyznaczenie granic obszarów, w których te oszacowania
muszą się znajdować.
Podstawą do opracowania metod
szacowania dystrybuanty jest odpowiednie sformułowanie twierdzeń losowej nośności
granicznej. Twierdzeniom tym poświęcony jest Rozdz. 2.
W Rozdz. 3 rozpatrzymy przypadek probabilistycznego
warunku plastyczności i udowodniwszy twierdzenia o oszacowaniach dystrybuanty
przekształcenia zmiennych losowych zastosujemy je do wyznaczenia dystrybuanty
kinematycznie dopuszczalnego obciążenia granicznego.
W kolejnym rozdziale, zajmiemy się przypadkiem, kiedy
warunek plastyczności jest stochastycznie zmienny. Wyróżnimy tutaj dwa typy
zagadnień. Pierwszym będzie klasa problemów, dla których istnieją i dają
się wyznaczyć jednoznacznie losowe minima kinematycznie dopuszczalnych mnożników
obciążenia. Drugim zagadnieniem będzie wyznaczenie oszacowań dystrybuanty nośności
granicznej dla ogólnego przypadku konstrukcji stochastycznie niejednorodnej.
Rozdz. 5 poświęcony jest w całości stochastycznym
obciążeniom konstrukcji sztywno-plastycznych. Rozważa się w nim dynamiczny
proces narastania przemieszczeń wywołanych obciążeniem w postaci procesu
stochastycznego i poszukuje się niezawodności konstrukcji w każdej chwili
czasu.
Wszystkie
problemy przedstawione w pracy oraz metody ich rozwiązywania są zilustrowane
przykładami z zakresu teorii płyt sztywno-plastycznych.
Przykład praktycznego zastosowania probabilistycznej
analizy konstrukcji przedstawiono w rozdz. 6.
Wyznaczono tam oszacowania
niezawodności żelbetowej płyty stropowej produkowanej seryjnie w fabrykach
domów przyjmując obciążenie oraz wytrzymałość betonu, położenie
zbrojenia i granicę plastyczności stali, czyli parametry mające wpływ na nośność
płyty, jako zmienne losowe.
W pracy bada się
stateczność ruchu nieliniowych układów fizycznych o wielu stopniach swobody,
a w szczególności ustala się algorytm, według którego można wyznaczyć
obszary stateczności ruchu, zarówno w przestrzeni parametrów jak i w
przestrzeni fazowej. Stwierdzono przy tym, że wielkość tych obszarów zależy
na ogół od przyjętej do rozważań normy, a w przypadku metody bezpośredniej
Lapunowa – od przyjętej funkcji. Ograniczając się do funkcji z klasy form
kwadratowych podano konstruktywną metodą, według której można wyznaczać
funkcję Lapunowa dającą, w porównaniu z innymi funkcjami z tej klasy, największy
obszar stateczności. Taką funkcję Lapunowa nazwano najlepszą funkcją
Lapunowa. Na prostych przykładach pokazano, że zaproponowana metoda daje w porównaniu
z innymi znanymi metodami znacznie lepsze wyniki oraz umożliwia zastosowanie
maszyny cyfrowej do wyznaczania obszaru stateczności dla przypadku układów o
większej liczbie stopni swobody.
Przedmiotem
niniejszej pracy jest próba skonstruowania kinetycznej teorii orientowanej
nukleacji uwzględniającej orientację elementów już na etapie formułowania
założeń przy wyprowadzaniu wyrażeń na wielkości fizyczne charakteryzujące
przebieg procesu / szybkość nukleacji /.
Teoria ta powinna pozwolić na
otrzymanie odpowiedzi na następujące pytania:
1. Jaki jest
wpływ ograniczenia liczby efektywnych elementów fazy amorficznej na przebieg
tworzenia się agregatów?
2. Jaki jest
wpływ orientacji elementów fazy amorficznej na szybkość nukleacji?
3. Jaki jest
wpływ oddziaływań między fazami amorficzną i krystaliczną na szybkość
nukleacji?
4. Jak wpływa
rozkład orientacji fazy amorficznej na rozkład orientacji zarodków i kryształów?
Poliuretany,
datujące swoje wejście na rynek w ostatnim dziesięcioleciu, mają już na nim
poważny udział.
Zaletą ich, obok korzystnych własności
fizykochemicznych i mechanicznych, jest możliwość programowania własności w
szerokim zakresie w zależności od rodzaju, ilości i wzajemnego stosunku
podstawowych reagentów, środków pomocniczych oraz warunków syntezy.
Główne kierunki stosowania żywic poliuretanowych to
produkcja pianek miękkich, półsztywnych i twardych, kleje, farby i lakiery,
masy powłokowe dla tekstyliów, sztuczne skóry, syntetyczne włókna
poliuretanowe i elastomery poliuretanowe.
Praca stanowi
podsumowanie studiów i badań autora [1-12] w dziedzinie termoplastyczności w
ostatnich latach.
Z punktu widzenia stosowanej
termoplastyczności, kłopoty samej termodynamiki samej termodynamiki nie mają
istotnego znaczenia, jako, że dotyczą efektów małych, które w praktycznym
zastosowaniu teorii mogą być pominięte. Pozostawiając termodynamikom rozwiązanie
najbardziej pilnych problemów termodynamiki procesów nieodwracalnych, w
rozdziale I podajemy jeden z możliwych wariantów opisu ciał sprężysto –
plastycznych w ujęciu klasycznej termodynamiki procesów nieodwracalnych.
Oczywiście ów wariant powstał w wyniku wielu przemyśleń autora, który
wierzy, że podany tu opis ma szanse przetrwania, gdyż wskazuje drogę bezpośrednich
uogólnień równań teorii plastyczności, z zachowaniem tych samych własności
matematycznych, które przyniosły tak duży sukces izotermicznej teorii ciał
idealnie plastycznych. W rozdziale tym podkreśla się te fakty, które nie mogą
być jeszcze jasno naświetlone /ze względu na wyżej wspomniane kłopoty samej
termodynamiki/ jak również te, które czasami stanowią źródło nieporozumień.
Pragnieniem autora było
napisanie tego rozdziału w względnie dydaktyczny sposób, tak by jego treść,
była również dostępna dla Czytelnika, który zna tylko teorię plastyczności
i chce swe wiadomości pogłębić, przez zrozumienie roli jaką może odgrywać
termodynamika w uzasadnieniu tej teorii
Efekty sprzężeń termo-mechanicznych mogą być źródłem
rozdwojenia stanów równowagi. Odgrywają też one dużą rolę w zagadnieniach
dynamicznych. Tym dwu grupom problemów poświęcone są rozdziały II i III
pracy. W rozdziale II omawia się szczegółowo warunki jednoznaczności rozwiązania
przyrostowych problemów dla procesu jednorodnego i ogólnego przyrostowego
problemu brzegowego, podkreślając ich znaczenie fizyczne. Formułuje się
zasady wariacyjne i podstawowe nierówności. W rozdziale III wykazuje się, że
w materiałach, których granica plastyczności maleje z temperaturą, prędkości
propagacji adiabatycznych fal plastycznych i odciążenia nie mogą być większe
od odpowiednich prędkości fal izotermicznych. Na przykładzie rozciągająco-skrętnych
fal w cienkościennej rurze, pokazuje się jaki ilościowy wpływ może mieć
ciepło dysypacji na prędkość propagacji fal plastycznych i na kształty
frontów fal. Rozdziały I – III są wzajemnie powiązane i zostały napisane
w oparciu o już opublikowane prace własne i wspólne autora [1-11]. W pracach
tych można znaleźć dowody twierdzeń matematycznych, których tezy są tutaj
omawiane.
Rozdział IV jest niezależny od rozdziałów I-III.
Zawiera on taką modyfikację nieizotermicznych praw płynięcia plastycznego W.
Pragera [25], która umożliwia analizę naprężeń hartowniczych w pewnych
stalach. Wykorzystuje się tu dawną ideę V.A.Łomakina [26-27] budowy takiej
teorii. Złożoność procesów przemian strukturalnych i fazowych towarzyszących
hartowaniu zmusza do przyjęcia wielu upraszczających założeń. Tym nie mniej
omawiane w tym rozdziale wyniki przykładów numerycznego wskazują na trafność
przewidywań takiej uproszczonej teorii, której warto poświęcić więcej
uwagi ze względu na rolę jaką odgrywają naprężenia hartownicze w technice
Praca poświęcona
jest kanonicznemu sformułowaniu kwantowej teorii ośrodka sprężystego i jego
oddziaływań z zewnętrznymi źródłami termicznymi. Przeanalizowano przypadek
źródłatermicznego o gaussowskim rozkładzie intensywności, zmodulowanego w
czasie i przestrzeni.
Przedmiotem
pracy jest:
1. Analiza i
ocena dotychczasowego rozwiązania, systemu awaryjnego odwodnienia dachu pływającego
w zbiorniku na paliwo płynne, opartego na koncepcji podwójnego syfonu
otwartego, które to rozwiązanie zastosowane w praktyce okazało się zawodne.
2. Przedstawienie
i zaproponowanie nowego rozwiązania takiego systemu, opartego na zasadzie pracy
zamkniętego syfonu pojedynczego.
Praca niniejsza podjęta została w związku z
koniecznością rozwiązania problemu, odwodnienia dachów pływających na
paliwa płynne, dotychczas nie rozwiązanego w skali krajowej w sposób
zadawalający i niezawodny. Problem ten pozostawał otwarty mimo dużej jego
wagi z punktu widzenia projektowania zbiorników z dachami pływającymi coraz
to większych rozmiarów i pojemności, a szczególnie tych lokalizowanych na
terenach o intensywnych opadach atmosferycznych. Dotyczy to zarówno projektów
krajowych jak i eksportowych (gdzie system odwodnienia niezawodnego może być
warunkiem ofertowym). Waga problemu pochodzi stąd, że nieprawidłowe
odwodnienie dachu pływającego lub zaniechanie systemu odwadniającego prowadzi
do dodatkowych obciążeń masą wody, która gromadzi się na powierzchni dachu
pływającego aż do górnego brzegu zbiornika. To dodatkowe obciążenie może
mieć istotny wpływ na utratę stateczności płaszcza zbiornika stalowego.
Dotychczasowe rozwiązania tego problemu, stosowane z
powodzeniem przez wiele firm zachodnich, są na ogół rozwiązaniami
patentowymi. Stąd też konieczność jak najrychlejszego rozwiązania tego
problemu i wprowadzenia do realizacji.
W obecnej pracy
rozpatrujemy procesy napełniania i opróżniania grawitacyjnego materiałów
rozdrobnionych w pionowych kanałach zbieżnych – płaskim o kształcie klina
i obrotowo-symetrycznym stożkowym. Zakładamy i analizujemy sterowane i
grawitacyjne przebiegi obu procesów. Sterowaniem objęte jest formowanie określonych
kształtów górnej i dolnej powierzchni ograniczającej naprężony materiał w
kanałach jak również prędkość przebiegu obu operacji napełniania i opróżniania.
Zakładamy mianowicie, że górna i dolna powierzchnia materiału zachowują w
obu procesach profile powierzchni walcowych w kanale klinowym i sferycznych w
kanale stożkowym, zaś sam przebieg operacji napełniania i opróżniania
zachodzi z małymi stałymi prędkościami w sposób quasistatyczny.
Obecna praca stanowi kontynuacje i rozszerzenie badań
nad mechanizmem deformacji materiału rozdrobnionego przy różnych operacjach z
tym materiałem w zasobnikach, głównie w operacjach wypływu grawitacyjnego w
zbieżnych kanałach pionowych.
W obecnej pracy podjęto próbę uwzględnienia w
pewnym stopniu historii deformacji w biegu procesów napełniania i opróżniania
poprzez analizę ewolucji przestrzennych /jednowymiarowych/ rozkładów ciśnień
i przemieszczeń, wynikającej z progresywnej zmiany warunków brzegowych /na górnej
i dolnej powierzchni ograniczającej naprężony materiał w kanałach/ w
progresywnym przebiegu obu procesów.
W pracy
przedstawiono kilka równań aproksymacyjnych dla belek sprężystych, z których
najbardziej przydatnymi do obliczeń inżynierskich okazują się równania
Timoshenki.
Zasadniczym tematem pracy są metody rozwiązywania równań
ruchu belki poddanej działaniu sił zewnętrznych, niemniej jednak wydaje się
celowym przedstawienie również kilku sposobów wyznaczania częstości i drgań
własnych /rozdz. I/.
Najbardziej rozpowszechnione przy badaniu nieustalonych
procesów dynamicznych w belce Timoshenki są: metoda charakterystyk /rozdz. II/
oraz metody przekształceń całkowych /rozdz. III/. Wynika to stąd, że nakładają
one najmniejsze ograniczenia na ciągłość analizowanych funkcji, które w
przypadku obciążeń udarowych aproksymuje się często dystrybucjami
Heaviside`a lub Diraca. Klasyczne metody rozwiązań równań różniczkowych, w
tym również często stosowana w analizie układów mechanicznych metoda
Fouriera /rozdz. IV/ są bardzo pożyteczne w przypadku występowania obciążeń
harmonicznych lub wolno zmiennych.
W ostatnich latach w związku
z szybkim rozwojem elektronicznej techniki obliczeniowej zostało wprowadzonych
szereg metod numerycznych, z których najwiekszą popularność uzyskała metoda
elementów skończonych /rozdz. V/.
Istnieją jednak również
metody opracowane specjalnie do rozwiązywania zagadnień falowych,
przystosowane do ich charakteru i wykorzystujące ich specyficzne własności.
Niektóre z nich, stosowane do rozwiązywania równań Timoshenki, przedstawiono
w rozdz. VI.
Uważamy, że przedstawione w niniejszej pracy podejście,
w którym największą uwagę skoncentrowano na metodach rozwiązywania poszczególnych
typów zadań pozwoli na zorientowanie się w zaletach i niedoskonałościach różnych
metod, ich modyfikacjach w zastosowaniu do równań Timoshenki, a w razie
konieczności na wybór właściwego rozwiązywania konkretnego zadania.
Zadaniem
opracowania jest przedstawienie metodyki wykreślania krzywych rezonansowych i
wyznaczania częstości drgań i postaci własnych holonomicznych układów
drgających o wielu stopniach swobody za pomocą maszyn analogowych. Podany
zostanie opis metody pomiarów i rejestracji oraz przykład rozwiązywania
zadania dla układu o 3 stopniach swobody z liniową i nieliniową
charakterystyką sił sprężystych.
Głównym
zagadnieniem niniejszej pracy jest ustalenie warunków, przy których szeregi
wielokrotnych całek są zbieżne w normie odpowiednio przyjętej przestrzeni
funkcyjnej i przeprowadzenie oszacowań zbieżności dla przypadków nieliniowej
elektrodynamiki izotropowej i magnetoaktywnej plazmy.
W pracy podane zostały
warunki, przy których relacje materiałowe zadane w postaci szeregów
wielokrotnych całek są zbieżne.
W rozdziale pierwszym podane
zostały przykłady ośrodków nieliniowych /optyka, polimery/, w których związki
konstytutywne dane są w postaci szeregów wielokrotnych całek. Następnie w
rozdziale drugim omówiono równania nieliniowej elektrodynamiki plazmy. W
trzecim rozdziale ustalona została notacja matematyczna - wprowadzone zostało
pojęcie przestrzeni Banacha i szeregów w przestrzeni Banacha. W rozdziale
czwartym przeprowadzone zostały oszacowania zbieżności /w normie odpowiedniej
przestrzeni funkcyjnych/ relacji konstytutywnych danych w postaci nieskończonej
sumy wielokrotnych całek, podano odpowiednie kryteria zbieżności i policzony
został przykład dla maxwellowskiego rozkładu równowagowego.
W pracy rozwiązano
wektorowy problem pobudzania elektromagnetycznych fal powierzchniowych w ośrodku
jednoosiowo anizotropowym przez sfazowane źródło liniowe, umieszczone nad płaszczyzną
impedancyjną. Założono, że na płaszczyźnie tej są spełnione mieszane
warunki brzegowe typu Leontowicza.
Przy pomocy diadowych funkcji Greena dokonano rozkładu
pola całkowitego na typy TE i TM, wyrażając natężenie tego pola przez dwie
funkcje skalarne, tzw. superpotencjały. Rozwiązano zagadnienie promieniowania
rozpatrywanego źródła w wolnej przestrzeni, uzyskując wyrażenie
asymptotyczne dla pola dalekiego.
Następnie skonstruowano całkowe wyrażenia na
superpotencjały pola odbitego od płaszczyzny impedancyjnej i obliczono współczynniki
Gi
j określające amplitudy tych superpotencjałów. Podano związki
wspomnianych współczynników ze zwykłymi współczynnikami odbicia.
Superpotencjały fal powierzchniowych wyznaczono jako
przyczynki do całek, pochodzące od biegunów współczynników Gi
j. Przedyskutowano szczególne przypadki, gdy oś anizotropii jest
skierowana prostopadle i równolegle do płaszczyzny impedancyjnej. W tym drugim
przypadku warunki graniczne sprzęgają obydwa mody pola elektromagnetycznego,
dzięki czemu ujawnia się anizotropowy mechanizm pobudzania i propagacji fal
powierzchniowych. W szczególności pokazano, że padająca fala jednego typu
(TE albo TM) może pobudzić fale powierzchniowe zarówno typu TE jak i TM.
Analizując numerycznie niektóre przypadki stwierdzono, że dla pewnych wartości
impedancji płaszczyzny granicznej oraz stałej sfazowania źródła, źródło
to nie pobudza fal powierzchniowych.
Rozwiązywany w
tej pracy problem odwrotny polega na określeniu /nieznanego współczynnika
macierzowego występującego przy wyrazach nieróżniczkowanych w układzie cząstkowych
równań różniczkowych hiperbolicznych rzędu pierwszego. W tak postawionym
zadaniu oprzemy się na przedstawieniu Riemanna rozwiązania problemu Cauchy dla
danego układu równań. Postępowanie takie jest analogiczne do procedury
stosowanej przez Westona [1] dla jednego równania hiperbolicznego rzędu
drugiego.
Zjawisko
refrakcji stożkowej zostało zbadane po raz pierwszy w optyce kryształów
/W.R. Hamilton/. Promień światła padający na powierzchnię kryształu wzdłuż
jednej osi optycznych “rozszczepia się” na promienie leżące na
powierzchni stożka o wierzchołku w punkcie padania. W ten sposób światło w
krysztale rozchodzi się po powierzchni stożka, a częściowo także wewnątrz
stożka. Podobne zjawisko występuje w magnetohydrodynamice /patrz D. Ludwig
[6]/.
Występowanie refrakcji stożkowej w równaniach
hiperbolicznych jest ściśle związane z występowaniem charakterystyk
wielokrotnych o zmiennej krotności, tzn. takich których krotność zmienia się
zależnie od punktu na charakterystyce.
Stosowanie metody fal biegnących w przypadkach, kiedy
pojawia się refrakcja stożkowa, napotyka na pewne trudności. Są one związane
z tym, że na rozpatrywanej powierzchni charakterystycznej istnieją obszary,
gdzie do wyznaczenia współczynników rozwinięcia fali biegnącej konieczne
jest rozwiązanie problemu początkowego /dla układu hiperbolicznego równań
cząstkowych/. Poza tymi obszarami mamy do czynienia ze zwykłymi równaniami
transportu.
W pracy tej zostanie użyta metoda fal biegnących
opisana w pracach [3], [5], [1].
W pracy rozważa
się pewne zagadnienie brzegowe dla równania Helmholtza w półnieskończonym
obszarze między dwiema równoległymi półprostymi, których końce połączone
są dowolną, dostatecznie regularną krzywą. Zagadnienie to jest związane z
propagacją fal elektromagnetycznych w pewnych strukturach falowodowych. Na części
brzegu przyjęto warunek Dirichleta lub Neumanna, zaś na pozostałej części -
warunek typu wypromieniowania. Rozwiązanie zakłada się w postaci potencjału
warstwy podwójnej. Dzięki odpowiednio dobranemu potencjałowi masy punktowej
pokazano, że rozwiązanie zagadnienia można uzyskać rozwiązując nieosobliwe
równanie całkowe Fredholma II-go rodzaju. Przy standardowym założeniu co do
wartości własnych jednorodnego równania całkowego, udowodniono istnienie i
jednoznaczność rozwiązania rozważanego zagadnienia brzegowego.
W ostatnich
latach powstała koncepcja wprowadzenia do konstrukcji betonowych kabli rozprężających
łącznie ze sprężaniem klasycznym [1], [2], [3].
Technika rozprężania polega na umieszczaniu w
elementach konstrukcji prętów lub kabli wielożyłowych powodujących
zmniejszanie naprężeń w strefach ściskanych. Pręty te są ściskane,
znajdują się w kanałach i oddziaływują na korpus konstrukcji poprzez urządzenie
rozprężające. Rozprężanie, podobnie jak sprężanie, wywołuje moment
przeciwny do momentu powstałego w elementach konstrukcji od ciężaru własnego
i obciążenia użytkowego, a przez to zwiększa nośność konstrukcji.
Opracowanie niniejsze stanowi rozszerzenie zagadnienia
optymalizacji przekrojów poprzecznych belek sprężonych [6] na belki sprężano
- rozprężane. Podobnie jak tam wykorzystano w nim zarówno pojęcia i metody
programowania matematycznego, jak i doświadczenia w kształtowaniu konstrukcji
sprężonych.
Zadanie sformułowano jako zagadnienie programowania
nieliniowego. Rozwiązanie uzyskane na podstawie warunków koniecznych i
dostatecznych minimum funkcji Kuhna-Tuckera [8].
Korzystając z uzyskanych wyników opracowano program
na EMC w języku Fortran pozwalający na kolejne znajdowanie punktów
przestrzeni zmiennych decyzyjnych, które spełniają warunki konieczne minimum
funkcji celu i badania czy spełnione są w nich warunki dostateczne.
Zadaniem pracy
było opracowanie metody automatycznego wyznaczania obszarów niestateczności
dynamicznej układów opisywanych równaniami różniczkowymi zwyczajnymi o
periodycznie zmiennych współczynnikach.
Do realizacji postawionego zadania wykorzystano maszynę
analogową MEDA 41TC, rejestrator X-Y BAK 5T oraz oscyloskop OPD 280U.
Zaproponowany układ pozwala na automatyczne
wyznaczanie granic obszarów niestateczności dynamicznej na rejestratorze X-Y.
W porównaniu z tradycyjną metodą pracochłonność została w ten sposób
wielokrotnie zmniejszona.
Praca opisuje
zarys historii prowadzonych przez autora badań ultradźwiękowych i przedstawia
oraz omawia badania przemian dla wzorców - metali i wymienionych w tytule
wybranych stopów. Podano rozważania odnośnie zastosowanej aparatury i
przeprowadzonych pomiarów a także prace towarzyszące: technologiczne i
analityczne. Zamieszczono również próbę matematycznej i analitycznej
interpretacji zachodzących zjawisk w badanej próbce metalu lub stopu i ich
ultradźwiękowego odwzorowania.
Praca zawiera
opracowane w ramach problemu węzłowego 05.12 - Wytrzymałość i optymalizacja
konstrukcji maszynowych i budowlanych - zasady budowy statycznie dopuszczalnych
nieciągłych pół naprężeń dla kształtowania wytrzymałościowego
skomplikowanych węzłów konstrukcji stalowych oraz katalog przykładów
konkretnych rozwiązań. Odpowiednio dobrane przestrzenne pola naprężeń, których
granice określają formę projektowanego węzła, służą do wstępnego
ustalenia rozwiązania wytrzymałościowego. W dalszej fazie projektowania kształt
węzła musi być skorygowany ze względu na wymagania technologiczne i wpływ
innych czynników, jak możliwość pęknięcia zmęczeniowego lub pęknięcia
kruchego.
Zaletą metody wstępnego projektowania wytrzymałościowego
za pomocą statycznie dopuszczalnych nieciągłych pól naprężeń jest jej
prostota występująca w zastosowaniach w wielu praktycznie ważnych
przypadkach, szczególnie w zagadnieniach z układem symetrycznym. W
zagadnieniach nie wykazujących symetrii zbudowanie odpowiedniego pola naprężeń
może się komplikować. Powoduje to, że dla szeregu przypadków połączeń
elementów konstrukcji zbudowanie statycznie dopuszczalnych pól naprężeń będzie
wymagało jeszcze dalszych badań.
Prowadząc w
dalszym ciągu badania ultradźwiękowe polimerów przystąpiono obecnie do
zbadania prędkości propagacji fal ultradźwiękowych w polietylenie o różnym
stopniu usieciowania.
Poprzednie prace obejmowały
badania procesu zmęczeniowego w polimetakrylanie metylu /1/, badanie orientacji
w polipropylenie po formowaniu wtryskowym /2/ i badania stopnia utwardzania
/usieciowania/ tworzyw fenolowych /3/. Te ostatnie badania wykazały, że
miarodajnym parametrem przy oznaczaniu stopnia usieciowania polimerów w fazie
stałej jest prędkość propagacji ultradźwięków a nie ich tłumienie. Wobec
tego w poniższej pracy określano tylko prędkość propagacji fali ultradźwiękowej
w PE usieciowanym oraz chemicznie oznaczono zawartość fazy usieciowanej w
polietylenie czyli tzw. procent żelu.
Celem pracy jest
podanie efektywnej metody rozwiązywania stacjonarnych i samopodobnych problemów
płaskiego plastycznego płynięcia w przypadku swobodnego brzegu o nieznanym
kształcie. Metoda ta powinna umożliwić uzyskanie wielu rozwiązań /jeżeli
istnieją/, aby nie pominąć rozwiązania mającego sens fizyczny.
W pracy przyjęto izotropowy, jednorodny, nieściśliwy
model materiału sztywno-plastycznego bez wzmocnienia o stowarzyszonym prawie płynięcia,
będący punktem wyjścia klasycznej teorii plastycznego płynięcia.
Ograniczono się do rozpatrzenia procesów quasi-statycznych oraz pominięto wpływ
ciężaru własnego materiału na ich przebieg. Założono płaski stan odkształcenia,
co pozwoliło na zastosowanie metody linii poślizgów, a w szczególności
macierzowej konstrukcji siatek linii poślizgów zaproponowanej przez Collinsa
[2]. Metoda Collinsa jest wygodnym narzędziem do rozwiązywania skomplikowanych
zagadnień cechujących się sprzężeniem pola prędkości i naprężeń. Sens
tego sprzężenia tkwi w niemożności wyznaczenia jednego ze sprzężonych pól
bez uwzględnienia warunków nałożonych na drugie pole. W ostatnich latach
uzyskano przy wykorzystaniu metody macierzowej szereg rozwiązań dla niektórych
procesów obróbki plastycznej: wyciskania i przeciągania [3,8], ściskania
warstwy między płytami [2, 4, 5, 10], walcowania [4, 7, 9]. Rozwiązania
przedstawione w pracy wykazują, że metodę macierzową można zastosować również
do analizy procesów skrawania /rozdział IV i V/, rozcinania bloku /rozdział
VI/ i toczenia walca po powierzchni plastycznego ośrodka /rozdział VII/. Skrótowy
opis macierzowej metody konstrukcji siatek linii poślizgów zamieszczono w
Dodatku.
W rozdziale II pracy wyznaczono postać operatora
brzegowego wiążącego ze sobą kształt poszczególnych linii siatki hodografu
w sposób zapewniający spełnienie warunku stacjonarności rozwiązania. W
rozdziale III skonstruowano operatory brzegowe o podobnym działaniu, zapewniające
zachowanie geometrycznego podobieństwa linii brzegu w trakcie deformacji.
Wykorzystanie tych operatorów w ramach metody Collinsa prowadzi do określenia
postaci siatki linii poślizgów i nieznanego kształtu swobodnego brzegu dla
procesów stacjonarnych względnie samopodobnych. Rozwiązania przedstawione w
rozdziałach IV - VII ilustrują zarówno istotne cechy proponowanego w pracy
podejścia, jak i wypływającą z niejednoznaczności rozwiązań konieczność
badania całego zakresu ich stosowalności. Rozdział VIII zawiera ogólne omówienie
problemu niejednoznaczności rozwiązań dla zagadnień rozważanego typu
Problem ten pozostaje jednak niejasny i wymaga przeprowadzenia dalszych badań.
Treść rozdziału IX stanowi notka o wyizolowanej linii nieciągłości prędkości
w płaskim stanie odkształcenia.
Stosowane oznaczenia częściowo objaśnione są w
Dodatku, a częściowo są na bieżąco w tekście pracy. Punkty na płaszczyźnie
fizycznej i jednostkowej oznaczone są w całej pracy konsekwentnie dużymi
literami, a ich odwzorowania na płaszczyźnie hodografu odpowiednimi małymi
literami /w razie potrzeby z gwiazdką/. Parametry kątowe oznaczone są
literami alfabetu greckiego.
Opublikowano
dotychczas cały szereg prac zajmujących się zagadnieniem stateczności sprężystego,
nieściśliwego i izotropowego prostopadłościanu, poddanego jednorodnym i skończonym
wydłużeniom. Wesołowski, w artykule /1/, badał, stosując kryterium
bifurkacyjne, stateczność pasma ściskanego wykonanego z neohookeanu, zaś w
pracy /2/ podał warunek utraty stateczności dla pręta prostopadłościennego
i przedyskutował do dla przypadku rozciągania. Ten sam warunek /dla
neohookeanu/ otrzymali Nowiński i Ismail //3//, stosując metodę kinematyczną,
oraz Levinson //4// posługując się kryterium zaproponowanym przez Hilla
//5//. W pracy /6/ badano wpływ obciążenia bocznego na stateczność ściskanego
osiowo prostopadłościanu, zaś w pracy /7/ przeprowadzono ogólną dyskusję
warunku utraty stateczności dla przypadku ściskania.
We wszystkich artykułach badano stateczność “w małym”,
tzn. w przypadku, gdy działające na ciało zaburzenie jest nieskończenie małe.
Zgodnie ze stosowaną przez większość autorów metodą bifurkacyjną, odkształcone
ciało traci stateczność w momencie pojawienia się nietrywialnych
konfiguracji równowagi. Kryterium to jest w omawianym przypadku równoważne ogólnemu
kryterium kinematycznemu /warunki jakie musi w tym celu spełniać rozważany układ
przedstawione są w pracy /8/ i w monografii /9/.
W wymienionych wyżej artykułach rozważano wyłącznie
przypadki, gdy dodatkowe małe odkształcenia były płaskie, tzn. zależne od
dwóch tylko współrzędnych kartezjańskich. Zakładano przy tym z góry,
jakie były to współrzędne, czyli w jakiej płaszczyźnie następuje
dodatkowe odkształcenie.
W niniejszej pracy odrzucamy powyższe ograniczenie.
Warunek utraty stateczności zostanie sformułowany dla przypadku ogólnego, gdy
dodatkowe odkształcenie zależy od wszystkich trzech współrzędnych. Warunek
ten wykorzystany będzie do rozwiązania konkretnych przykładów. Obliczone
zostaną krytyczne wartości parametru odkształcenia dla różnych postaci
utraty stateczności i omówione będą ograniczenia wynikające z przyjmowanych
w wymienionych pracach założeń o postaci odkształcenia dodatkowego.
Zakładać będziemy, że prostopadłościan jest
jednorodny i wykonany z materiału izotropowego i nieściśliwego - neohookeanu.
Korzystać będziemy z podanej w monografii /10/, teorii małych odkształceń
nałożonych na skończone.
Praca niniejsza oparta jest na rozważaniach i wynikach
artykułu /2/.
W pracy
przedstawiono krótki opis programu PLADEP podając równocześnie znaczenie i
format danych wyjściowych wprowadzanych
na kartach perforowanych potrzebnych do uruchomienia programu. Przyrostowe
sformułowanie teorii sprężysto - plastyczności będące podstawą programu
oparte jest na pracach [1], [4], zaś model metody elementów skończonych
bazuje na subparametrycznym elemencie TRIM 6 (płaski stan naprężenia, trójkątny,
o prostych bokach element o sześciu węzłach, kwadratowa funkcja kształtu)
zaproponowanym w [2] i zastosowanym po raz pierwszy na szeroką skalę w [3].
Zachowanie prostych boków elementów pozwala na zastąpienie procesu
numerycznego całkowania stosowanego w trakcie obliczania macierzy sztywności
prostym całkowaniem analitycznym zapewniając dużą efektywność programu
przy dostatecznej dokładności opisu w przypadku dużych przemieszczeń (obrotów)
i małych odkształceń. Zaproponowany opis stosować możnaby również w
przypadku dużych odkształceń pod warunkiem jednak, że:
a) stwierdzone zostałoby, że rozważane klasyczne przyrostowe
równanie konstytutywne sprężysto - plastyczności (ew. po wprowadzeniu do
niego potrzebnych modyfikacji) opisuje dostatecznie dobrze ośrodek silnie
odkształcony oraz
b) dopuścilibyśmy deformację brzegów elementów (elementy
izoparametryczne) wprowadzając odpowiednią procedurę numerycznego całkowania
lub , ewentualnie
c) interpretowalibyśmy zastosowany element jedynie jako
udoskonaloną wersję płaskiego elementu simplex (najprostszy element
izoparametryczny), który stosowano z powodzeniem w wielu programach dotyczących
skończonych odkształceń, [10], [11] i który spełnia wszystkie formalne
wymagania stawiane elementom w takiej sytuacji.
W pracy
niniejszej przedstawiono program SHELAX, który umożliwia analizę dużych ugięć
dowolnych, cienkich, sprężysto - plastycznych powłok osiowosymetrycznych
podpartych i obciążonych osiowosymetrycznie. W programie wykorzystano nowy
element skończony “wysokiego rzędu” o niezerowej krzywiźnie Gaussa (podwójnie
zakrzywiony) który, ze względu na wysoki stopień wielomianów aproksymujących
poszczególne składowe stanu przemieszczenia, umożliwia otrzymywanie zadawalających
wyników w wielu praktycznie ważnych sytuacjach. Program umożliwia analizę
powłok osiowosymetrycznych posiadających wzdłuż tworzącej nieciągłą
krzywiznę i skokowo zmienna grubość.
Materiał z którego zbudowana
jest powłoka charakteryzowany jest klasycznymi związkami przyrostowej teorii
sprężysto - plastyczności Prandtla - Reussa z izotropowym, odcinkowo -
liniowym wzmocnieniem. Zastosowana w programie koncepcja analizy powłok sprężysto
plastycznych oparta jest na pracach [1], [2], przyrostowe sformułowanie równań
równowagi otrzymano jako szczególny przypadek teorii przedstawionej w [3],
[4], opis kinematyki powłoki osiowosymetrycznej wzorowano częściowo na
pracach [5], [6], zaś zastosowany element skończony jest uogólnieniem
elementu zaproponowanego w [7].
Rentgenograficzne
badania stopnia krystaliczności polimerów mają za sobą dość długą
historię i obszerną literaturę. Wykorzystuje się tu fakt, że dyfrakcja
promieniowania rentgenowskiego na periodycznej strukturze kryształu różni się
w istotny sposób od dyfuzyjnego rozproszenia w ciałach bezpostaciowych. Mimo,
że niejednokrotnie podkreślano, iż takie rozróżnienie jest pozorne ze względu
na występowanie defektów w kryształach, a także możliwości występowania
pewnego uporządkowania w ciałach amorficznych metody rentgenograficzne znalazły
powszechne zastosowanie i są uważane za najbardziej bezpośrednie źródło
informacji o zawartości fazy krystalicznej w polimerach. W praktyce
zrezygnowano tu z wyznaczania absolutnego stopnia krystaliczności, a
zadowolenie się wartościami względnymi znacznie uprościło wymagania co do
stosowanych metod pomiarowych i kryteriów interpretacyjnych.
Jednym z czynników w istotny sposób wpływający na
wyniki oznaczeń krystaliczności w polimerach jest często występujące w tych
materiałach zjawisko uprzywilejowanej orientacji elementów strukturalnych w próbce.
W praktyce krystalograficznej
od dawna było wiadome, iż refleks pochodzący od tej samej płaszczyzny
sieciowej kryształu może mieć różną intensywność w zależności od
zastosowanej metody pomiarowej. W szczególności odnosi się to do porównania
intensywności na rentgenogramach pochodzących od proszków krystalicznych i
monokryształów. W konsekwencji tego z reguły do celów analitycznych
stosowano metodę proszkową, w której próbka dzięki przypadkowej orientacji
poszczególnych kryształów i wielkiej ich liczbie, wykazują makroskopową
izotropię.
Podobne postępowanie w zasadzie jest również możliwe
w przypadku polimerów. Występuje tu jednak trudność polegająca na
praktycznej niemożliwości zmielenia próbki polimeru bez wprowadzenia
zniekształceń sieciowych silnie wpływających na obraz dyfrakcyjny.
Niejednokrotnie też badana próbka potrzebna jest do innych celów w stanie nie
zniszczonym, co też wyklucza mielenie.
Aby ominąć tę trudność
niejednokrotnie stosowano sposób polegający na obracaniu próbki wokół osi
promieniowania. Analiza takiego postępowania doprowadziła do zaproponowania złożonych
dyfraktometrów umożliwiających dokonanie prawidłowego uśrednienia
intensywności pochodzących od anizotropowej próbki. Tym niemniej zwykle
stosowane były prostsze układy, nie zapewniające prawidłowego uśrednienia.
Analiza błędów wynikających z takiego postępowania wykazała, iż decydującymi
czynnikami dla przypadku próbek jednoosiowych są: kąt pomiędzy osią
orientacji a daną płaszczyzną sieciową oraz kąt Bragga pod którym następuje
odbicie dyfrakcyjne. Stworzyło to możliwość zaproponowania metody oznaczeń
opartej o przybliżone uśrednianie intensywności na drodze eksperymentalnej
ograniczone do zespołu płaszczyzn sieciowych dla których błąd takiego uśredniania
jest najmniejszy.
W obecnej pracy zaproponowano wariant takiej metody i
jego szczególny przypadek zrealizowano dla politereftalanu etylenowego.
Mimo popularności
jaką zdobył sobie usieciowany polietylen badania fizykomechaniczne tego
materiału nie są zbyt często publikowane w literaturze fachowej. W związku z
tym istnieje jeszcze wiele niejasności na temat struktury i własności
fizykomechanicznych tego polimeru. Jedynym znalezionym przez nas całościowym
opracowaniem własności fizykomechanicznych polietylenu usieciowanego są prace
Manley`a T.R. i Qayyum`a /1, 2, 3/. Nie zostały one jednak przeprowadzone
wyczerpująco, co jest zrozumiałe z uwagi na obszerność tematu. W związku z
tym podjęliśmy się ponownie zbadać wyżej poruszone własności koncentrując
się szczególnie na jego własnościach mechanicznych.
W przeciwieństwie do innych
badaczy zwęziliśmy prace do badania polietylenu usieciowanego o dużych
zawartościach żelu w granicach 60-90 %, gdyż zakres ten ma znaczenie
praktyczne. Ponadto zastosowano szereg nadtlenków, aby zanotować ewentualnie
zmiany jakie powodują te związki w strukturze usieciowanego polietylenu, a tym
samym w jego własnościach fizykomechanicznych.
W niniejszej pracy przeprowadzono następujące
badania:
1. oznaczenie zawartości frakcji żelowej,
2. statyczne badania mechaniczne,
3. badanie elektryczne,
4. badania szybkości sieciowania,
5. analiza deriwatograficzna.
Teoria powłok
stanowi niezwykle rozbudowana dziedzinę mechaniki ośrodków ciągłych. Teoria
powłok rozwijała się zarówno w kierunku czysto geometrycznym jak i w
kierunku różnych hipotez fizycznych. W szczególności, opracowane zostały
modele powłok w zakresie teorii sprężystości, plastyczności, reologii oraz
termodynamiki.
Nie istniała natomiast teoria opisująca oddziaływania
sprężystej powłoki dielektrycznej z polem elektromagnetycznym. Niniejsza
praca jest pierwszą publikacją przedstawiającą teorię takich oddziaływań.
Jej celem jest zbudowanie pełnego konsystentnego układu równań opisujących
oddziaływanie pól mechanicznych odkształceń i przemieszczeń z polem
elektromagnetycznym wewnątrz i z zewnątrz cienkiej powłoki. Zarówno pole
elektromagnetyczne jak i mechaniczne zostały potraktowane w pracy równorzędnie
jako dwa oddziałujące pola.
Podstawą pracy była ogólna teoria trójwymiarowych
sprężystych ośrodków dielektrycznych rozwinięta w pracach Dixona i Eringena
[4] oraz Toupina [10]. Metoda zastosowana w pracy jest w pewnym sensie
analogiczna do metod stosowanych przez Naghi`ego [6] i Woźniaka [11] dla
otrzymania czysto mechanicznych równań powłok cienkich z teorii trójwymiarowego
ośrodka sprężystego. W teorii mechanicznych powłok cienkich obowiązuje
szereg hipotez, dzięki którym możliwe jest zbudowanie pełnego układu równań
na powierzchni podstawowej. W rozpatrywanym przypadku znaleziono analogiczne założenia
dotyczące pola elektromagnetycznego. Zbudowano pełen sprzężony konsystentny
układ równań elektrodynamiki cienkich sprężystych powłok dielektrycznych,
który wiąże ze sobą przekrojowe wewnętrzne pole elektromagnetyczne określone
na powierzchni podstawowej, pole elektromagnetyczne zewnętrzne (w próżni) i
pole przemieszczeń punktów powłoki. Z układem równań związany jest
odpowiedni układ warunków początkowych i brzegowych na brzegu powierzchni
podstawowej.
W pracy podane zostały również uproszczone teorie,
mianowicie teoria powłok dielektrycznych Kirchhoffa -Love`a oraz teoria błonowa
dużych odkształceń; a jako szczególny przypadek zamieszczone zostały związki
konstytutywne dla membrany sprężystej będącej izotropowym dielektrykiem
drugiego rzędu. Podobnie jak w przypadku czysto mechanicznym [11] możliwe są
również przejścia do bardziej uproszczonych teorii, włącznie z technicznymi
teoriami powłok. Uproszczenia dotyczyć mogą zarówno pól mechanicznych jak i
elektromagnetycznych. Jedna z takich teorii opisująca słabe pole
elektromagnetyczne została przedstawiona przez autorkę w [8].
Zdaniem autorki zastosowana w pracy metoda nie jest
jedynym możliwym sposobem przejścia z trójwymiarowej teorii dielektryków sprężystych
do teorii powłok cienkich.
Metoda ta wydaje się jednak
naturalna.
Przedstawiona ogólna teoria
jest dość skomplikowana ze względu na to, że opisuje pełne sprzężone
oddziaływanie obydwu pól. Autorka jest zdania, że uproszczone technicznie
teorie uwzględniające konkretne warunki fizyczne mogą być podstawą do
obliczeń cienkich powłok dielektrycznych występujących w układach
elektronicznych. Można również spodziewać się zastosowań wyników tej
pracy w teorii rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w próżni w obecności
powłoki dielektrycznej, która powoduje odbicia i zakłócenia sygnałów.
Celem niniejszej
pracy jest omówienie istniejących metod i prób uwzględnienia wzmocnienia
materiału w obliczeniach procesów plastycznego płynięcia i następnie
przedstawienie numerycznej metody rozwiązywania geometrycznie dwuwymiarowych
zagadnień brzegowych, która umożliwia uwzględnienie wzmocnienia materiału.
Ostatnia część pracy poświęcona będzie pokazaniu, na kilku
reprezentatywnych przykładach efektywności stosowania tej metody w rozwiązywaniu
zagadnień brzegowych oraz analizie wpływu wzmocnienia materiału na rozwiązanie.
Rozpatruje się
przepływ mieszaniny /zawiesiny/ dwufazowej, w której fazę ciekłą stanowi
lepki nieściśliwy płyn a fazę stałą równomiernie rozproszone małe kulki
sztywne. Opisując geometryczną strukturę zawiesiny wprowadzimy
charakterystyczne wielkości a
i l
odpowiadające średnicy i odległości między sąsiadującymi cząstkami. Zakłada
się duże rozproszenie cząstek, a więc stosunek wymiaru cząstek a
do odległości między nimi l
jest znacznie mniejszy od jedności. Charakteryzująca przepływ makroskopowa długość
L jest z założenia dostatecznie duża w porównaniu z wymiarami charakteryzującymi
układ cząstek w mikroskali, tak aby można było rozpatrywaną zawiesinę
traktować jako ośrodek ciągły ze złożoną wewnętrzną mikrostrukturą.
Ze względu na duże
rozproszenie cząstek będziemy je rozpatrywać jako punkty materialne o trzech
translacyjnych stopniach swobody. Z drugiej strony przyjmować będziemy, że cząstki
nie są zbyt małe - tak abyśmy mogli pominąć wpływ ruchów Browna.
W wyprowadzonych dla mieszaniny makroskopowych równaniach
przenoszenia masy i pędu pojawiają się pewne wielkości: siły oddziaływania
/opór, wypór/ fazy ciekłej na cząstki oraz wypadkowa sił powierzchniowych
/tensor naprężeń/, do określenia których potrzebne są dodatkowe informacje
o własnościach wynikających z wewnętrznej struktury zawiesiny. Po
wyprowadzeniu równań transportu zwrócenie uwagi na sposób określania oporu
cząstek i tensora naprężeń jest głównym zadaniem niniejszej pracy.
W niniejszej
pracy zbadano efekt poślizgu i wynikające stąd rozproszenie energii w zamku
łopatki sprężarki. Praca zawiera /i/ identyfikację pierwszej postaci drgań
łopatki i jej tłumienia wewnętrznego przy ciasnym zamocowaniu łopatki w
zamku oraz /ii/ badania doświadczalne reakcji dynamicznej na wymuszenie
harmoniczne przy luźnym zamocowaniu i statycznie symulowanej odśrodkowej sile
bezwładności towarzyszącej wirowaniu, /ii/ model matematyczny układu i jego
analizę.
Zadaniem obecnej
pracy jest analiza możliwości generowania w układzie samowzbudnym typu van
der Pol`a o dwóch stopniach swobody cykli granicznych prawie periodycznych -
dwuczęstościowych. Badania teoretyczne przeprowadzone są za pomocą metody uśredniania
i zawierają pełną analizę istnienia i stateczności wszystkich cykli
granicznych, jakie mogą zaistnieć w rozważanych układach. Wyniki te są następnie
weryfikowane za pomocą maszyn analogowych, na których symulowane są równania
ruchu rozważanych układów.
Najpierw przeprowadzona została pełna analiza układu
rozważanego przez A. Tondl`a w [4, 5], tj. układu z jednym elementem van der
Pol`a i liniowym tłumikiem. Następnie zbadane są układy w których występują
po 2 elementy nieliniowe - układ zawierający jeden element van der Pol`a i
nieliniowy tłumik o “miękkiej” charakterystyce oraz układ zawierający
dwa elementy van der Pol`a. Przeprowadzona następnie analiza na maszynach
analogowych w pełni potwierdziła wyniki teoretyczne, wskazując na możliwość
generowania w układach z dwoma elementami nieliniowymi cykli granicznych dwuczęściowych.
W pracy tej
rozpatrywane są trzy układy prętowe, za pomocą których można modelować
wiele układów mechanicznych, wchodzących w skład maszyn i urządzeń
technicznych, w których w czasie procesu roboczego występują zderzenia.
W pierwszym przypadku pręt /1/, o długości L1,
podzielony na n części o stałych odcinkowo przekrojach, uderza wzdłużnie w
drugi pręt /2/, o długości L2, podzielony na m części również
o stałych odcinkowo przekrojach, jak pokazano na rysunku 1a.
W drugim przypadku bryła
sztywna o masie m uderza wzdłużnie pręt o długości L, podzielony na n części
o stałych odcinkowo przekrojach, rysunek 1b. W ostatnim przypadku pręt /1/, o
długości L1 i zmiennym przekroju, uderza wzdłużnie w drugi pręt
/2/, o długości L2 również o zmiennym przekroju, rysunek 1c.
Zakładamy, że płaszczyzny czołowe prętów są
prostopadłe do osi, a przemieszczenia poprzeczne są bardzo małe i w
rozpatrywanych przypadkach są pomijane. Prędkość pręta /1/ i masy m, przed
zderzeniem jest równa v0.
Przyjmujemy, że oś x jest równoległa do osi prętów.
Początek jej pokrywa się z końcem swobodnego pręta /1/, rysunek 1a, w chwili
styku, prętów, dla t = 0. W przypadku uderzenia pręta /1/ w pręt /2/ o
zmiennym przekroju, rysunek 1c, początek osi x jest przesunięty o długość x0
od swobodnego końca pręta /1/, w chwili styku prętów, dla t = 0.
Wszystkie rozważane przykłady rozwiązujemy
analitycznie za pomocą metody, która bardzo szczegółowo została omówiona w
pracy [1], w przypadku uderzenia bryły sztywnej w pręt o stałym przekroju.
W niniejszej
pracy wykazano, że równania Eulera-Lagrange wynikające zasady wariacyjnej
odpowiedniego typu redukują się do równań KdV, a więc są to równania
opisujące nieliniowe fale dyspersyjne. Dla badania tych fal np. metodą optyki
geometrycznej Whithama potrzebne są jednak rozwiązania periodyczne w postaci
domkniętej.
W przedstawionej pracy
znaleziono takie rozwiązania dla węższej klasy równań niż klasa równań
sprowadzonych do KdV, dotychczas ograniczono się do rozwiązywania poszczególnych
konkretnych równań. Główne wyniki tej pracy były już opublikowane we wcześniejszej
pracy autora [33].
W fizyce plazmy nieliniowe fale dyspersyjne badane były
głównie w związku z bezzderzeniowymi falami uderzeniowymi w zimnej plazmie. W
urządzeniach plazmowych, m. in. związanych z kontrolowaną syntezą termojądrową,
droga swobodna cząstek pomiędzy zderzeniami jest dużo większa od rozmiarów
urządzenia więc można pomijać wpływ zderzeń przy opisie plazmy. Fale
uderzeniowe bada się tu w związku z mechanizmem grzania plazmy. Prace Adlama i
Allena oraz Dawis`a i innych dotyczyły rozwiązań stacjonarnych opisujących
fale hydromagnetyczne rozchodzące się w poprzek pola magnetycznego. Często
bada się fale rozchodzące się w zimnej plazmie bez pola magnetycznego - tzw.
fale jono - akustyczne [3], [14], co jest m. in. istotne dla potrzeb diagnostyki
plazmy. Układy równań opisujące obydwa wspomniane typy fal sprowadzają się
do równania KdV [3, 4].
W niniejszej pracy wyprowadzono te równania z
odpowiednich zasad wariacyjnych i wykorzystano je jako przykłady równań
Eulera-Lagrange`a sprowadzalnych do KdV i posiadających ściśle periodyczne
rozwiązania stacjonarne. Bliżej przedyskutowano fale jonowo-akustyczne.
Potwierdzono istnienie
ograniczenia amplitud dla rozwiązań stacjonarnych. Ograniczenie to związane
jest jednocześnie z ograniczeniem stosowalności samych równań wyjściowych.
Praca niniejsza
jest próbą sformułowania kinematyki ośrodka porowatego wypełnionego cieczą
dla skończonych deformacji szkieletu. Przyjmuje się, podobnie jak w pracach
[3], [4], że ośrodek zajmuje objętość równą sumie objętości jaką wypełnia
materiał szkieletu i objętości por zawartych w szkielecie. Kształt
powierzchni ograniczającej obszar zajmowany przez ośrodek wyznaczony jest
obrysem porowatego szkieletu. W odróżnieniu od w/w prac w rozważanym podejściu
jakobian przekształcenia jest miarą zmiany objętości kompozytu porowatego
szkieletu i jest określony poprzez zmianę układu współrzędnych związanych
z porowatym szkieletem w wyniku zadanej deformacji.
Przy takim sposobie opisu spełniona jest zasada zachowania masy dla
szkieletu ośrodka, natomiast w przypadku cieczy wypełniającej pory można
rozważać jedynie równanie bilansu masy cieczy względem obszaru kompozytu,
tzn., że dopuszcza się możliwość wypływu cieczy poza obszar porowatego
szkieletu.
Rozważania zilustrowano przykładem wyznaczania
funkcji dla jednowymiarowej i jednowymiarowej deformacji kompozytu przy założeniu
nieściśliwości obu składników.
The
nucleation-growth scheme is widely used as basis for the theory of
crystallization kinetics. The theory of nucleation, originally proposed for
condensation of vapours, has subsequently been modified to describe
crystallization of melts and solutions of various substances, including
long-chain polymers. However, formation of crystals from long chains composed
many segments is a very complicated process, largely controlled by what is
called “morphology of crystallization”, i. e. the way in which individual
chains are arranged to form a crystal. The existing theories of nucleation can
be divided into two groups:
-
formal theories, using phenomenological parameters, like free energy of
cluster formation, cluster symmetry, interface energy, etc, without going into
the molecular details of crystal formation and structure,
-
structural theories, emphasizing some particular morphology of crystals,
Since we do not know (except for same special cases, as crystallization
in very dilute solutions), what is the actual morphology of crystallization, the
predictive value of structural theories is rather limited. On the other hand,
the use of formal, phenomenological theories requires additional structural
information and is not independent of assumptions related to morphology (e.g.
one-chain, or many - chain growth, one- or many-directional growth, etc).
The
aim of the present paper is to show, how special features of polymer
crystallization affect nucleation equations of the formal theory, and what are
the consequences of assuming various morphologies and various modes of cluster
growth from long-chain macromolecules. A superposition scheme is proposed
yielding predictions about the most probable distribution of various nucleation
mechanisms.
Problemy
dyskutowane w niniejszej pracy są rozwinięciem badań dotyczących ruchomych
obciążeń typu [2] ¸
[22] o zagadnieniu stateczności ruchu, które poza aspektem poznawczym mają, również
istotne znaczenie praktyczne głównie w takich gałęziach techniki jak
transport, włókiennictwo a także w niektórych dziedzinach technologii obróbki
metali. O ile przykładowo kwestia stateczności oddziaływania pociągu z
falami bieżącymi na powierzchni ziemi może być istotna w dalekiej przyszłości
to w transporcie przenośnikami taśmowymi, kolejnictwie linowym, transporcie
nawodnym czy przy konstrukcji urządzeń pantografowych kwestie te wymagają
analizy już przy prędkościach stosowanych obecnie.
Praca składa się z trzech części. Pierwsza zawiera
wstęp, charakterystykę problemu, algorytm rozwiązania zagadnienia, podstawowe
pojęcia stateczności i kryteria pomocnicze wykorzystywane w pracy. Część
druga poświęcona jest analizie kształtu obszarów stateczności w przypadku
oddziaływania układów ciągłych.
Część trzecia dotyczy
problemu stateczności współdziałania układów ciągłych z układami
dyskretnymi w ruchu względnym.
Niniejsza praca
jest próbą przedstawienia fali akustycznej w kategoriach mechaniki kwantowej a
następnie zastosowania uzyskanego modelu do opisu tejże fali z elektronami
przewodnictwa. Śledząc ewolucję modeli stosowanych w akustyce i optyce, począwszy
od modeli klasycznych opisujących zjawiska makroskopowe poprzez modele kwantowe
opisujące mikrokosmos, dochodzi się do ich uogólnienia w postaci modelu
makroskopowo-kwantowego pozwalającego opisywać takie efekty jak np.
promieniowanie laserowe, czy też nadprzewodnictwo. Oba te zjawiska z formalnego
punktu widzenia charakteryzują się koherentnością i mogą być przedstawione
przy pomocy pewnej szczególne metody uwzględniającej zarówno ich charakter
kwantowy jak i ich makroskopową naturę.
Analizując właściwości fali akustycznej można
wprowadzić kryterium umożliwiające określenie częstotliwości powyżej której
spójne drgania akustyczne należy traktować jako zbiór indywidualnych fononów
o właściwościach quasikorpuskularnych. Indywidualizacja ta występuje przy częstotliwościach
hiperdźwiękowych a w bardzo niskich temperaturach - już przy częstotliwościach
ultradźwiękowych. Dlatego też, ograniczając dalsze rozważania do powyższych
częstotliwości, w zakresie których leżą częstotliwości stosowane w
akustoelektronice kwantowej, omija się trudności związane z rozwiązywaniem równania
Boltzmanna.
Uwzględniając różnice występujące między
statystykami opisującymi fononowe modele drgań termicznych i drgań fali
hiperdźwiękowej wynikające z koherentności tych ostatnich i biorąc pod uwagę
zarówno kwantowy jak i makroskopowy charakter fali akustycznej, można opierając
się na analogii z optyką kwantową, wysunąć wniosek o celowości
zastosowania metody stanów koherentnych. Metoda ta pozwala na prezentację fali
hiperdźwiękowej jako zjawiska quasiklasycznego opisywanego przez wielkości
zespolone zależne od wychylenia akustycznego. Traktując propagującą się w ośrodku
falę hiperdźwiękową jako pewną deformację zewnętrzną nałożoną na
podukład podstawowy, można opisać ją przy pomocy operatora deformacji będącego
zarazem operatorem ewolucji tegoż podukładu. Znajomość operatora deformacji
umożliwia znalezienie postaci hamiltonianu oddziaływania wzajemnego, co w
konsekwencji pozwala na opisanie
rozpatrywanego problemu przy pomocy równania Schrödingera w obrazie
interakcji.
Przedmiotem
niniejszej pracy jest studium literatury i wyników szczegółowych badań własnych
zjawiska zacierania się wybranych elementów maszyn.
Znaczenie naukowe badań poznawczych
zjawiska zacierania się elementów maszyn wynika z tego, że wraz z rozwojem
techniki rosną wymagania niezawodności związane ze specyfiką pracy połączeń
ruchowych w podwyższonych temperaturach poddanych wysokim i zmiennym naciskom,
w różnych zakresach prędkości poślizgu, w ośrodkach aktywnych chemicznie.
Dlatego badania poznawcze tego zjawiska powinny wyprzedzać aktualny poziom
rozwoju techniki i zastosowań przemysłowych. Natomiast znaczenie gospodarcze
podjętego w pracy problemu wynika z konieczności zaspokojenia bieżących
potrzeb przemysłu.
Praca stanowi uogólnienie poprzednich prac autora
/14/, /15/, /16/, /17/, /18/ z dodaniem nowych, oryginalnych elementów w
zakresie kompleksowego ujęcia związków przyczynowych zacierania,
identyfikacji mechanizmu tego zjawiska i badań genezy jego powstawania. Ponadto
zawiera niektóre elementy z zakresu terapii spowodowanych nim uszkodzeń oraz
prognostyki jego występowania w węzłach maszyn.
Niniejsze opracowanie składa się z dwóch
zasadniczych części, z których część I obejmuje syntetyczne ujęcie stanu
wiedzy o zacieraniu i określenie tego pojęcia przez autora. Opracowania uogólnionego
modelu związków przyczynowych zjawiska zacierania i wskazania możliwości
wyznaczenia wartości współczynnika “k” /w mało dotychczas przydatnej w
praktyce zależności analitycznej opisującej niszczenie zacieranego elementu/,
drogą wykorzystania tego modelu.
Część II niniejszego opracowania obejmuje własne
szczegółowe badania eksperymentalne i oparte na nich studium zjawiska
zacierania. Rozdział pierwszy zawiera uzasadnienie wyboru obiektu badań szczegółowych.
Rozdział drugi obejmuje identyfikację zjawiska niszczenia ciernego, analizę
jego objawów makro-, mikro- i submikroskopowych oraz warunków i intensywności
jego występowania w rozpatrywanych węzłach maszyn. Zawiera on nowe elementy
poznawcze fizyki zjawiska zacierania, które wzbogacają dotychczasowy stan
wiedzy o nim i pozwalają na dalsze uściślenie hipotez zacierania. Następnym
elementem poznawczym w tym rozdziale są wyniki badań wykazujące olbrzymi
wzrost intensywności transportu chromu, krzemu i tlenu do obszarów uszkodzeń
warstwy wierzchniej zacieranej stali. Również nowym elementem metodycznym
niniejszej pracy jest zastosowanie sondy elektronowej jako precyzyjnego narzędzia
do badań poznawczych zjawiska zacierania. Rozdział trzeci obejmuje badania
genezy zjawiska zacierania wybranych elementów maszyn oraz wyjaśnienia wpływu
struktury i własności fizyko-mechanicznych warstwy wierzchniej, stereometrii
powierzchni styku, wartości i rozkładu nacisków, prędkości poślizgu,
budowy filmu olejowego, jego własności przeciwtarciowych i temperatury na
powstawanie i rozwój zacierania. W rozdziale tym podano również niektóre
elementy terapii i prognozowania. Zaletą niniejszej pracy, w odróżnieniu od
dotychczasowych jedno- i dwuparametrowych badań zacierania, jest jednoczesne
szczegółowe ujęcie zmian stanu najważniejszych czynników i ich wzajemnych
uwarunkowań w procesie zacierania.
Całość opracowania zakończono wnioskami, które
podzielono na wnioski o charakterze naukowo-poznawczym, wnioski o charakterze
stosowanym oraz wnioski dotyczące kierunków dalszych badań uznanych za
najbardziej wskazane wg. obecnego rozeznania problemu i oceny autora.
Wyniki
dotychczasowych prac nad rozpoznawaniem samogłosek na podstawie wartości 2
najniższych formantów pozwoliły postawić hipotezę dotyczącą możliwości
rozpoznawania głosów na podstawie tychże wielkości z uwzględnieniem łącznego
rozkładu dla wszystkich 6 polskich samogłosek.
Ponieważ rozkład taki jest
wielomodalny, wyłączono stosowanie metod parametrycznych, wykorzystano
natomiast funkcje potencjałowe. Przedstawiono w zarysie matematyczne podstawy
zastosowanej metody oraz wyniki jej zastosowania, które doprowadziły do ogólnego
wniosku, że rozpoznawanie głosu osoby mówiącej na podstawie wartości F1
i F2 w mowie ciągłej jest, w ograniczonym zakresie, możliwe.
Celem pracy jest
opracowanie metody oceny od góry wielkości ugięć konstrukcji sprężysto -
plastycznych poddanych zmiennym quasistatycznie jak i dynamicznie obciążeniem.
W odróżnieniu od innych prac, w oszacowaniu ugięć trwałych uwzględniono
kształt i zasięg stref plastycznych oraz energię dysypowaną w tych strefach.
Przy wyprowadzeniu oszacowań wzięto pod uwagę nie tylko teoretyczne
znaczenie, ale również praktyczne, a mianowicie nadające się do bezpośredniego
zastosowania w inżynierskim projektowaniu konstrukcji. Problem ten jest szczególnie
aktualny w związku z wprowadzeniem nowej normy konstrukcji stalowych PN -76
B-0320, która wprowadza warunek przystosowania jako kryterium bezpieczeństwa
konstrukcji poddanych zmiennym obciążeniom.
Występowanie defektów wpływa na fizyczne własności
usieciowanych polimerów. Typowym polimerem usieciowanym jest kauczuk. Struktura
sieci wraz z defektami kształtuje się w trakcie syntezy polimerów. Umiejętność
przewidywania własności elastycznych i warunków żelowania w zależności od
struktury sieci, pozwala kierować procesem syntezy tak, aby powstała struktura
o optymalnych własnościach. Taka umiejętność prognozowania może mieć duże
znaczenie w praktyce syntezy i przetwórstwa polimerów. Może ona być
wykorzystana w odpowiednim doborze parametrów procesu. Obecna wiedza na temat
zależności własności fizycznych polimerów usieciowanych od ich struktury
ogranicza się do znacznie prostszych struktur niż te, które można zrealizować
w praktyce. Dotychczasowe rozważania dotyczyły przeważnie struktur sieci
idealnych lub sieci zawierających nieliczne typy defektów takich, jak swobodne
łańcuchy i pętle. Opis własności realnych próbek usieciowanych polimerów
przy pomocy takich modeli sieci wydaje się zbyt dużym uproszczeniem. W pracy
podjęto próbę teoretycznego sformułowania związku pomiędzy strukturą i
defektami polimerów usieciowanych a ich własnościami fizycznymi. Rozważania
przeprowadzono, na ogół, dla modelu czterofunkcyjnej sieci o gaussowskiej
statystyce konformacji łańcuchów z dowolnym rozkładem mas cząsteczkowych
(sieć polidyspersyjna). Część wyników będzie podana dla sieci z dowolną
funkcyjnością.
Celem pracy jest
uogólnienie modelu sieci czterofunkcyjnej przez wprowadzenie wszystkich możliwych
topologicznie defektów oraz wprowadzenie wyrażeń opisujących zależność od
topologicznej struktury sieci następujących wielkości fizycznych:
Współczynnika konfrontacji
sieci
Energii swobodnej deformacji i
modułu elastyczności
Rozkładu defektów
Punktu żelowania
Ułamka żelu i zolu.
Przedstawiono ogólny,
teoretyczny model rozpoznawania mowy przez układ biologiczny (człowieka) lub
techniczny (z wykorzystaniem ETO). Wyjaśniono działanie modelu i zaproponowano
właściwe dla niego użycie pojęć lingwistycznych. Zilustrowano
funkcjonowanie całości oraz niektórych bloków modelu porównując pewne
elementy percepcji mowy przez człowieka z niektórymi najnowszymi systemami
automatycznego rozpoznawania mowy (ARM). Na tym tle omówiono w zarysie koncepcję
prac w zakresie ARM prowadzonych w Pracowni Fonetyki Akustycznej IPPT.
Na podstawie
danych uzyskanych z pomiarów 6 standardowych zdań wykonano wzorce, na których
dokonano rozpoznawania w pierwszym etapie 30, a następnie 100 wyrazów ze słownika
frekwencyjnego. Wyrazy te potraktowano jako próbę losową. Rozpoznawania samogłosek
z 30 wyrazów dokonano dla jednego głosu, natomiast 100 wyrazów dla dwu głosów.
Poprawność identyfikacji samogłosek próby losowej dla dwu osób wynosi 93%
Dokonano próby teoretycznego rozpoznania 200 najczęstszych
subiektywnie wyrazów polskich. Przyjęto hipotezę, że rozpoznajemy samogłoski,
spółgłoski trące i zwarto-trące. Aprioryczna poprawność rozpoznawania 200
wyrazów wynosi 94%.
Praca wykazuje możliwość
zastosowania holografii do rejestracji izopach w dwójłomnych modelach
nieodkształcających się w trakcie pomiarów. Wykorzystano fakt, że stan
polaryzacji światła po przejściu przez model dwójłomny, zawiera informację
nie tylko o różnicy naprężeń głównych w modelu.
W pracy
przedstawiono pewne koncepcje wykorzystania metody elastooptycznej warstwy
powierzchniowej do badania pękania belek fibrobetonowych. Zawarte w pracy
propozycje dotyczą nowych metod elastooptycznych wyznaczania chwili i miejsca
powstawania pęknięć oraz określania szerokości rozwarcia rysy. Podane
wyniki badań poparte zostały analizą teoretyczną proponowanych metod. Prace
weryfikacyjne prowadzone były w oparciu o wskazania tensometrów mechanicznych
o bardzo wysokiej czułości.
Analiza
stateczności rozwiązań trywialnych układu równań różniczkowych z
periodycznie zmiennymi współczynnikami jest przedmiotem żywego
zainteresowania we współczesnej literaturze, gdyż zagadnienie to pojawia się
przy studiach wielu fizycznych układów. Równania takie pojawiają się przy
analizie stateczności dynamicznej konstrukcji, stateczności ruchu satelitów
okołoziemskich, stateczności drgań łopatek śmigłowców, stateczności położenia
równowagi rur przez które przepływa pulsujący płyn, stateczności drgań
ustalonych układów nieliniowych, w układach elektrycznych i wielu innych
[1-14].
Do rozwiązania tego zagadnienia stosowane są dwie
grupy metod:
1. Metody numeryczne - w których całkuje się wielokrotnie równania
ruchu przy różnych warunkach początkowych,
2. przybliżone metody analityczne.
Nie podejmując dyskusji na temat wad i zalet tych
skrajnie różnych podejść, obecna praca poświęcona jest pewnym zagadnieniom
przybliżonych metod analitycznych, a w szczególności stawia sobie za zadanie
opracowanie efektywnej metody analityczno - numerycznej wyznaczania
parametrycznych rezonansów kombinowanych, dwuczęściowych. Jak wiadomo w układach
o więcej niż jeden stopień swobody oprócz rezonansów periodycznych, takich
jakie mają miejsce w równaniu Mathieu, pojawia się nowy typ niestateczności,
zwany rezonansem kombinowanym. Wprawdzie zjawisku temu poświęcono wiele prac
[1-5, 14-19], jednak metody badania wykazują istotne niedostatki, gdyż
korzystają z daleko idących uproszczeń związanych z metodami perturbacyjnymi
opartymi o ideę “małego parametru”. Uproszczenia te nie są wprowadzane w
metodzie bilansu harmonicznych, przedstawionej przez Bołotina [20]. Lecz metoda
bilansu harmonicznych jest dostosowana jedynie do badania rezonansów
periodycznych. Zadaniem niniejszej pracy jest próba uogólnienia tej metody na
przypadek rezonansów kombinowanych tj. przypadek, gdy na granicy niestateczności
odpowiedź układu jest prawie-periodyczna, w pierwszym przybliżeniu
przedstawiona jako suma dwóch składowych harmonicznych o częstościach niewspółmiernych.
Wyjątkową
pozycję z punktu widzenia nieoznaczoności bezwzględnej uchybu, zajmują
spektrometry bierne z wiązką atomową /typu stacjonarnego/. W tego typu układach
w najwyższym stopniu jest spełniony warunek “swobody” poszczególnych cząstek
zbioru. Oznacza to, ze występujące oddziaływania zewnętrzne różnych form
materialnych, takich jak pól magnetycznych, elektrycznych,
elektromagnetycznych, cząstek różnego rodzaju, wreszcie oddziaływania ciała
stałego, są relatywnie najmniejsze. Jednocześnie w spektrometrach tego typu
istnieje w stopniu najdokładniejszym możliwość eksperymentalnego ustalenia
warunków fizycznych, które występują w rozpatrywanym układzie pole - zbiór
atomowy.
Praca ta jest poświęcona spektrometrowi biernemu z wiązką
atomów.
The
paper contains the theoretical background, and a program for computing plane,
steady, incompressible and inviscid flow about an arbitrarily given system of
discs, in two cases meaningful from the viewpoint of applications. The two cases
differ in the boundary conditions only, the stream uniform at infinity being
assumed in the first case, and - in the second one - the flow being induced by a
source and a vortex of a given location and given intensities. In the both cases
the computation of the whole flow field reduces to solution of a linear system
of equations containing - as unknowns - certain constant coefficients, appearing
in an analytical expression for the complex velocity, the expression being
assumed in form of a suitable series of rational functions.
Dość szeroko
rozpowszechnione jest stanowisko jakoby w układzie słuchu człowieka
wykorzystane były jako korelat akcentu wielkości fizyczne takie jak: częstotliwość
podstawowa, poziom intensywności oraz czas trwania sylaby. Stanowisko to
znajduje odbicie w literaturze. Wobec pewnych niezgodności pomiędzy danymi
psychoakustycznymi a analizą parametrów fizycznych sygnału mowy, uznano za
celowe eksperymentalne zweryfikowanie teorii utrzymującej wymienione trzy
parametry jako odpowiedzialne za akcent wypowiedzi.
W przedstawionym doświadczeniu użyto jako sygnału
nagrań na taśmie magnetofonowej 20 wypowiedzi.
W niniejszym
opracowaniu przedstawiono rozwiązanie zagadnienia optymalizacji wymiarów belki
przy zadanych wielkościach sił sprężających i rozprężających oraz
trasach kabli.
Zadanie sformułowano jako zagadnienie programowania
nieliniowego. Rozwiązanie uzyskano drogą kolejnego rozpatrywania punktów, w
których może występować minimum funkcji celu i sprawdzaniu, czy są one
dopuszczalne.
Korzystając z rozważań analitycznych opracowano
program w języku FORTRAN pozwalający na rozwiązaniu zagadnienia.
Wszystkie wzory i zależności odnoszą się do
konstrukcji sprężano - rozprężonych. Po podstawieniu wielkości siły sprężającej
R = 0 są one ważne w przypadku konstrukcji tylko sprężonych.
Przedmiotem
pracy jest zbadanie wpływu pola temperatury wywołanego nierównomiernym
ogrzaniem brzegu na stan naprężenia i odkształcenia w nieograniczonym ośrodku
sprężystym typu Cosseratów. Między innymi interesować nas będą mieszane
zagadnienia brzegowe, a więc zagadnienia szczelin i kontaktowe oraz odpowiedź
na pytanie jak i na ile mikropolarność ośrodka wpływa na stan naprężenia i
odkształcenia. Rozpatrywać będziemy zagadnienia osiowo symetryczne
a sposób rozwiązania układu odpowiednich równań różniczkowych cząstkowych
termosprężystości będzie oparty na zastosowaniu transformacji całkowych
Hankela. W punkcie 2 pracy podajemy równania wyjściowe i sposób ich rozwiązania.
W punkcie 3 podamy rozwiązanie zagadnienia dla sprężystej półprzestrzeni
mikropolarnej z niezwiązanymi obrotami z >
0 w przypadku, gdy na płaszczyźnie ograniczającej działają znane obciążenia
normalne p(r), momenty m(r) oraz temperatura f(r).
Drugie rozwiązanie dotyczy zadanych na brzegu przemieszczeń normalnych w(r) i
kątów obrotu y(r).
Rozwiązania te posłużą nam następnie do dyskusji pewnych zagadnień szczegółowych
i porównań z przypadkami termosprężystości klasycznej oraz jako rozwiązania
wyjściowe do rozpatrywanych mieszanych zagadnień brzegowych.
W punkcie 4 zbadaliśmy wpływ ogrzania części
powierzchni ograniczającej na rozkład naprężeń normalnych wzdłuż półprostej
r = 0, z >
0. Wyniki obliczeń dotyczą temperatury ogrzewającej brzeg na powierzchni koła,
lub pierścienia oraz liniowego źródła ciepła na okręgu koła o zadanej średnicy.
Zbadano również wpływ stałych materiałowych 1 i a0 na rozkład
naprężeń normalnych przy ustalonej temperaturze na powierzchni brzegowej.
Podaliśmy także wykresy przemieszczeń normalnych płaszczyzny ograniczającej
obszar. Ponadto wykazaliśmy, że pewne upraszczające założenia pojawiające
się w kilku pracach innych autorów, a dotyczące naprężeń cieplnych w ośrodku
mikropolarnym, prowadzą z reguły do błędnych wyników.
W punkcie 5 rozpatrujemy półprzestrzeń mikropolarną
z >
0, na brzegu której działa osiowo symetryczny stempel o przekroju kołowym,
lub układ pierścieniowych stempli współśrodkowych. Zakładając, że odnośne
zagadnienia izotermiczne są w zasadzie znane zajmujemy się zbadaniem wpływu
ogrzania stempli na zachowanie się naprężeń i odkształceń wywołanych działaniem
wyłącznie temperatury. Podany został sposób redukcji zagadnienia termosprężystości
do zagadnienia izotermicznego oraz wzory na naprężenia i odkształcenia w
przypadku działania stempli bez nacisku początkowego.
W punkcie 6 rozpatrujemy zagadnienie termosprężystości
w przypadku płaskiej, osiowo symetrycznej szczeliny w przestrzeni
nieograniczonej. Również i tutaj udaje się sprowadzić zagadnienie do
rozpatrzenia odpowiedniego przypadku izotermicznego. Zagadnienie to można uogólnić
na przypadek pewnej liczby osiowo symetrycznych szczelin współśrodkowych, leżących
na jednej płaszczyźnie. W przypadku pojedynczej szczeliny kołowej zagadnienie
zostało sprowadzone do rozwiązywania równania całkowego Fredholma II rodzaju
i obliczenia kilku całek. Rozpatrzone zagadnienie stanowi uogólnienie na
przypadek termosprężystości zagadnienia szczeliny w ośrodku mikropolarnym z
niezwiązanymi obrotami, dyskutowanego w pracach [2] i [7] oraz uogólnienie na
przypadek ośrodka mikropolarnego odpowiednich zagadnień termicznych dla
szczelin w ośrodku Hook`a [1] i [11].
Dotychczasowe
/do połowy 1976 roku/ wyniki eksploatacyjne wzorca wskazywały na istnienie dużych
uchybów odtwarzanej częstotliwości.
Ten uchyb składał się ze składowej stałej i dużej
składowej przypadkowej. W efekcie zakres nieoznaczoności uchybu wynosił kilka
razy 10 -10 Hz/Hz.
Oceniono istniejący stan za niezadawalający.
Postanowiono przeprowadzić takie działania, aby stanowisko Atomowego Wzorca Częstotliwości
umożliwiało odtwarzanie częstotliwości nominalnej z nieoznaczonością
bezwzględną rzędu 10 -12 Hz/Hz.
Wiadomym było, że wychodząc z obecnego stanu rzeczy
założony wynik będzie mógł być uzyskany jeżeli przeprowadzi się
odpowiednie i ściśle skorelowane ze sobą działania w zakresie:
a/ spektrometru z wiązką atomów cezu
b/ toru generacji sygnału 9192631770 Hz z sygnału wzorcowego 5
Mhz
c/ wzorców służących do konserwacji /przenoszenia w czasie
częstotliwości wzorcowej
d/ metod uzyskiwania informacji o istniejących uchybach
odtwarzania definiowanej częstotliwości wzorcowej dla danego spektrometru i
dla danych wzorców konserwujących
e/ metod porównania częstotliwości wzorcowych względem
innych atomowych wzorców częstotliwości.
Uzgodniono, że prace usprawniające działanie
stanowiska będą realizowane etapami. Pierwszy etap opisany w niniejszym
sprawozdaniu miał na celu: wymianę części korpusu próżnio-szczelnego
spektrometru obszaru “C” na konstrukcję o lepszych właściwościach
magnetycznych, przystosowanie elektroniki atomowego wzorca częstotliwości typu
zminiaturyzowanego do współpracy ze spektrometrem oraz wykonanie badań
niestabilności częstotliwości rezonansowej spektrometru względem dostępnego
w laboratorium sygnału odniesienia.
Drugim celem tego etapu było wyznaczenie programu działań,
których realizacja doprowadzi do osiągnięcia założonej dokładności.
Pierwszy etap usprawnienia pracy wzorca został
wykonany. Osiągnięto stan, w którym częstotliwość sygnału wzorcowego /5,
15860369 Mhz/ jest kontrolowana względem częstotliwości rezonansowej
spektrometru z uchybem nie większym niż 1 na 10 11 Hz/Hz przy
t
= 80 s.
Wartość odchyłki bezwzględnej częstotliwości
rezonansowej spektrometru jest ustalona z dokładnością błędu metody
pomiaru. Błąd ustalenia odchyłki bezwzględnej wg. pomiarów waha się w
granicach ±
4 ×
10 -11 Hz/Hz.
W niniejszej
pracy rozważane są uchyby odwzorowania wynikające z względnego ruchu zbioru
atomowego w stosunku do pobudzającego pola elektromagnetycznego, a spowodowane
relatywistycznym efektem Dopplera.
Rozpatrywany jest układ spektrometru z wiązką atomów
cezu przy zastosowaniu metody pobudzania wiązki atomowej zaproponowanej przez
N. F. Ramsey`a.
Wyniki przeprowadzonych obliczeń stanowią odpowiedź
na pytania: jak wpływają własności kinetyczne zbioru atomów cezu na
omawiany uchyb; jak precyzyjnie trzeba wyznaczyć własności kinetyczne, aby
osiągnąć żądany zakres nieoznaczoności częstotliwości rezonansowej
spektrometru i czy selektywna, co do prędkości poruszania się atomów,
detekcja intensywności wiązki umożliwi bezpośredni pomiar występującego
uchybu.
W ramach studiów
nad wzorcem pierwotnym najwyższej klasy rozważany jest jako alternatywa do
spektrometru z wiązką atomów cezu układ spektrometru z wiązką atomów
wodoru. Wodór, z punktu widzenia definicji fizycznej jednostki czasu, jest
pierwiastkiem bardzo interesującym. Zawiera jeden proton, jeden neutron i jeden
elektron. Z tą prostą budową związana jest łatwość i jednoznaczność w
opisie zjawisk zachodzących w spektrometrze.
Spośród efektów ujemnych, w porównaniu do cezu,
występujących w spektrometrze z wiązką atomów wodoru istotnym jest fakt,
występowania dużej prędkości poruszania się atomów.
Celem niniejszej
pracy jest przeliczenie wpływu prędkości poruszania się atomów wodoru na
wywołane relatywistycznym efektem Dopplera zmiany częstotliwości rezonansowej
spektrometru.
W niniejszej
pracy zanalizowano w oparciu o teorię jednolitą rozwidlenie falowodów prostokątnych.
Skonstruowano wyrażenia asymptotyczne dla współczynników odbicia i
transmisji w poszczególnych falowodach, uwzględniając zarówno dyfrakcję
jednokrotną, jak i wielokrotną na krawędzi ścianki rozwidlającej. Otrzymane
wyniki zilustrowano przykładami numerycznymi.
Rozwiązano
problem dyfrakcji płaskiej fali elektromagnetycznej na doskonale przewodzącej
półpłaszczyźnie leżącej między ośrodkiem izotropowym i jednoosiowo
anizotropowym z osią anizotropii prostopadłą do płaszczyzny rozdziału. Fala
pada na ekran pod dowolnym kątem. Problem istotnie wektorowy, tzn. pól stanowiących
jego rozwiązanie nie można otrzymać przez różniczkowanie funkcji skalarnej
będącej rozwiązaniem pewnego skalarnego zagadnienia brzegowego.
Rozwiązanie problemu zostało skonstruowane metodą
syntezy rozwiązania wektorowego z odpowiednich pomocniczych zagadnień
skalarnych analogicznie jak w przypadku jednorodnego ośrodka jednoosiowo
anizotropowego.
Pomocnicze zagadnienia skalarne rozwiązane zostały
metodą Wienera-Hopfa poprzez modyfikację podejścia zastosowanego dla półpłaszczyzny
na granicy dwóch ośrodków izotropowych.
The
present work follows very closely the method of Chernow [4], but retains the
terms in the density variations. Thus although the analysis is very similar it
has been written in full, both so that the work may be read without constant
reference to Chernow and also so that the significance of the assumptions made
in the analysis may be clearly judged. The analysis produces the ironic result
that under some geometric conditions of the inhomogeneities, the density
variations produce only an indirect effect. Although directed by the problem in
medical ultrasonics discussed above, the analysis has the major disadvantage of
being applicable to lossless media only. The results, however, can be used with
care, and the generality of the formulation permits their application in any
appropriate physical circumstances.
The
main aim of this work is to give the method of solution of a general
three-dimensional boundary value-problems of a theory of visco-plasticity. The
only reasonable method of solution which may be applied successfully here it
seems to be the method of finite differences along spatial characteristics. The
solution presented generalises and synthetizes all the solutions obtained up to
now by this method for one and two dimensional problems and is formulated and
solved in such a way that the transition from a general three-dimensional
solution to two-dimensional or one dimensional solution is immediate by equating
to zero the corresponding directional cosines. Also the solution of the
corresponding elastic wave problems may be obtained instantaneously by setting
the viscosity coefficient G
equal zero.
In developing of the solution of the solution of the problems in
three-dimensional viscoplasticity the material is assumed to be
elastic/viscoplastic, isotropic and homogeneous. In order to reduce the
complexity of the governing systems of equations, the conventional assumptions
of small deformations and small rotations are employed. The equations governing
the dynamic deformation of solid under the above assumptions are the equations
of motion, compatibility equations and constitutive equations. The system of
these equations is a system of semilinear symmetric hiperbolic partial
differential equations with constant coefficients at the derivatives in three
space and one time independent variables. Only for such system of equations the
method developed here is valid.
The present technique of solution is a generalization of the method
developed earlier by Clifton [6] and Recker [7] in elasticity and by author [8]
in viscoplasticity. Analysis of propagation of discontinuities in
three-dimensional viscoplasticity theory was considered by Bykovcev [9] and in
thermovisco plasticity by Baltov [10].
W artykule
przedstawiono wyniki badań dwóch trójwymiarowych modeli elastooptycznych w
postaci bryły z pustkami wewnętrznymi, obciążonymi równomiernym ciśnieniem
na powierzchni zewnętrznej. Pierwszy z tych modeli /A/ był odwzorowaniem
obszaru górotworu osłabionego skrzyżowaniem szybu z wyrobiskiem z
przesklepionym stropem o kształcie jak na rys. 1.
Drugi model /B/ stanowił
odwzorowanie obszaru górotworu osłabionego układem szybów jak na rys 2.
Badanie te, stanowiące kontynuację i rozwinięcie programu badań
przedstawionych w pracy [1] miały na celu wyznaczenie stanu naprężenia w
otoczeniu skrzyżowania szybu z wyrobiskiem oraz stwierdzenie, jaki jest
wzajemny wpływ znajdujących się blisko siebie wyrobisk na rozkład naprężeń
na ich brzegach.