Prace IPPT PAN z roku 1995

W pracy przedstawione są rezultaty zmian dokonanych w implementacji modelu formantowego szeregowo-równoległego syntezatora mowy, pracującego wg systemu D.H.Klatta ([5], [6]). Wersja bazowa implementacji została opracowana w ZFA IPPT PAN w Poznaniu przez M. Owsiannego ([7]). Modyfikacja przeprowadzona została w kilku kierunkach:

I. I. dostosowania sterowania modelem do syntezy złożonych sekwencji głosek polskich;

II. II. przyśpieszenia działania programowego modułu syntezy;

III. III. poprawienia interfejsu użytkownika podczas pracy z programem.

W wyniku wykonania głównej części zadania (p.1 powyżej) osiągnięte zostały:

A. A. możliwość wielokrotnego (w ramach jednej wypowiedzi syntetycznej), bezkonfliktowego przełączania trybów syntezy;

B. B. uproszczonego układu decyzyjnego przełączającego tryby syntezy;

C. C. zadowalająca precyzja sterowania parametrami przy przechodzeniu procesu syntezy do kolejnych ramek czasowych (fram).

Poza tym osiągnięto wydatne skrócenie czasu trwania syntezy przy zachowanej w pełni jakości wygenerowanej mowy syntetycznej, a także znaczną poprawę komfortu pracy użytkownika z programem syntezatora. Nowy program syntezatora stawia podwyższone wymagania sprzętowe: minimalną konfiguracją jest komputer IBM PC 386 z koprocesorem arytmetycznym.

KOWALEWSKI Tomasz A.

Wybrane przepływy ze swobodną powierzchnią - strugi i krople.

(Praca habilitacyjna).

Warszawa 1995 s. 94.

Prace IPPT 3/1995.

Podstawowym celem badań opisanych w niniejszej pracy jest stworzenie bezdotykowej metody diagnostyki parametrów fizycznych swobodnej powierzchni cieczy przy wykorzystaniu analizy drgań kropli. W szczególności chodzi o pomiar temperatury parującej powierzchni. Realizacja tego celu doprowadziła do powstania nowych technik eksperymentalnych pozwalających na rejestrację szybkich procesów przy zastosowaniu techniki video i cyfrowego zapisu obrazów.

Badania eksperymentalne procesu tworzenia się kropli w wyniku kontrolowanego rozpadu strugi wskazały na istnienie dodatkowej fazy tego procesu, polegającego na tworzeniu się mikro-strugi i mikro-satelitów o wymiarach rzędu mikrometrów. Porównanie rezultatów pomiarów z asymptotycznym modelem Eggersa [23] potwierdziło podstawowe założenie modelu o lokalności ostatniej fazy rozpadu strugi, wskazując jednocześnie na istnienie szeregu rozbieżności świadczących o ograniczeniach tego przybliżenia.

W dalszej części pracy przedstawiono rezultaty obserwacji niestabilności strug cieczy, spowodowanych jej parowaniem. W podjętej próbie analizy mechanizmów inicjujących zaburzenia parującej powierzchni wyodrębniono gradienty napięcia powierzchniowego jako istotny czynnik destabilizacji strug o małej średnicy. Wskazano też na występowanie szeregu nowych zjawisk w procesie destabilizacji strugi jak : odrywanie się fragmentów powierzchni, ich stabilizację strumieniem pary i quasi-stabilną zmianę toru strugi.

Opracowano również eksperymentalną metodę pozwalającą na rejestrację i precyzyjny opis deformacji kropel. Przeprowadzone pomiary oscylacji małych kropel znajdujących się w powietrzu doprowadziły do powstania pełnego, nieliniowego modelu drgań lepkiej kropli oraz umożliwiły weryfikację modeli uproszczonych. Przedstawiono przykłady demonstrujące możliwości wykorzystania metody oscylującej kropli do badań własności fizycznych cieczy oraz wyznaczania temperatury i składu powierzchni parujących kropel.

ŻUCHOWSKI Krzysztof

Wybrane zagadnienia identyfikacji słabych warstw podwójnych w plazmie na tle innych nieperiodycznych struktur bezzderzeniowych.

Warszawa 1995 s. 34.

Prace IPPT 4/1995.

W pracy porównano słabe warstwy podwójne typu jonowo-akustycznego z innymi nieperiodycznymi strukturami bezzderzeniowymi w równowagowej plazmie. Tymi bezzderzeniowymi strukturami są: silne warstwy podwójne, fale solitonowe, niemonotoniczne i monotoniczne bezzderzeniowe fale uderzeniowe. Przyjmuje się, że swobodnym elektronom jest przypisana określona temperatura. Swobodne jony, za wyjątkiem silnych warstw podwójnych, traktowane są jako zimne.

CHACHULSKI Andrzej, DROGOŃ Krystyna

Detekcja przesunięcia fazowego występującego przy pobudzaniu wiązki atomowej metodą N.F. Ramsey`a.

Warszawa 1995 s. 17.

Prace IPPT 5/1995.

W niniejszej pracy przedstawiono nową metodę pomiaru występującego w aparaturze przesunięcia fazowego. Metoda ta wydaje się być bardzo dokładna.

Stwierdzono, że istnieje ścisła zależność między asymetrią dwóch sąsiednich częstotliwości rezonansowych głównego prążka interferencyjnego (powstającego przy Ramseyowskiej metodzie pobudzania), a występującym przesunięciem fazowym.

Obliczenia przeprowadzono na przykładzie układu z wiązką atomów cezu.

Badano asymetrię częstotliwości względem różnicy faz dla przypadku detekcji fazy na składowej stałej prądu detektora, jak i dla przypadku analizy krzywej rezonansowej sygnałem modulowanym w fazie i detekcji synchronicznej.

Przedstawiono warunki fizyczne i techniczne realizacji tej zasady.

CHACHULSKI Andrzej, DROGOŃ Krystyna

Własności rezonansowe w przypadku pobudzania monoenergetycznej wiązki wolnych atomów przy zastosowaniu metody N.F. Ramsey`a.

Warszawa 1995 s. 13.

Prace IPPT 6/1995.

Praca niniejsza przedstawia analizę własności rezonansowych układu z wiązką atomów cezu w funkcji zmniejszania, w relacji do warunków naturalnych, prędkości poruszania się atomów i zawężania pasma rozkładu tej prędkości.

W szczególności rozważono dla powyższych przypadków wpływ amplitudy i różnicy faz na prawdopodobieństwie zmiany stanu kwantowego.

RICHTER Lutosława, DOMAGAŁA Piotr

Wariantywność kontekstowa spółgłosek trących bezdźwięcznych języka polskiego.

Warszawa 1995 s. 30.

Prace IPPT 7/1995.

Przedmiot pracy stanowi zbadanie zmian zachodzących w widmach głosek trących bezdźwięcznych pod wpływem sąsiedztwa samogłoskowego oraz spółgłoskowego. Jako podstawę parametryzacji przyjęto odczytywane w równych odstępach wartości poziomu widm, ujęte w postaci wektora 25-elementowego. Dane pomiarowe poddano analizie dyskryminacyjnej, która pozwoliła określić stopień podobieństwa pomiędzy średnimi wektorami, reprezentującymi różne konteksty. Stwierdzono, iż istotne zmiany w widmach głosek trących wywołują sąsiadujące samogłoski, a zwłaszcza /u/ oraz /i/, co jednak dotyczy nie wszystkich spółgłosek. Spośród badanych trących głoska /x/ wykazuje największą podatność na alofonizację w kontekście samogłoskowym zaś najmniejszą w kontekście spółgłoskowym.

ATAMANIUK Barbara, TURSKI Andrzej J.

Uproszczona technika wyznaczania grup symetrii nieliniowych równań kinetycznych plazmy.

Warszawa 1995 s. 11.

Prace IPPT 8/1995.

W pracy zaprezentowana jest na przykładzie równań kinetycznych plazmy uproszczona technika wyznaczania grup symetrii równań różniczkowo-całkowych z „prostym” członem całkowym.

BURAK Dariusz

Propagacja solitonów przestrzennych generowanych wiązkami Gaussa w nieliniowym ośrodku Kerra.

(Praca doktorska).

Warszawa 1995 s. 113.

Prace IPPT 9/1995.

W pracy przeanalizowano propagację jasnych solitonów przestrzennych (rzędu pierwszego i drugiego) generowanych wiązkami Gaussa-Hermita rzędu podstawowego i drugiego, w nieliniowym ośrodku Kerra. Wyznaczono numerycznie zależność parametrów pobudzonych solitonów od parametrów początkowych wiązek Gaussa-Hermita. Przy pobudzeniu podstawową wiązką Gaussa wyznaczono analityczne amplitudy progowe do generacji solitonu dowolnego rzędu. Stwierdzono samoogniskowanie wiązek początkowych w polu bliskim, natomiast w polu dalekim formowanie się wiązek solitonowych. Wyznaczono parametry podstawowej wiązki Gaussa niezbędne do jej samopułapkowania w ośrodku Kerra (propagacja bez zmiany kształtu) oraz do maksymalnej konwersji mocy do wiązki solitonowej. Przy pobudzeniu ośrodka Kerra wiązką Gaussa-Hermita rzędu drugiego możliwa jest generacja jedynie parzystej liczby solitonów. W przypadku, poniżej amplitudy progowej wiązka początkowa ulega nieliniowej dyfrakcji, powyżej wartości progowej generowane są dwa solitony propagujące się symetrycznie w kierunkach od osi propagacji układu współrzędnych. Względny kąt propagacji solitonów maleje ze wzrostem amplitudy początkowej wiązki, aż do uformowania się solitonu pulsującego. Rozwinięto wariacyjne przybliżenie propagacji nieliniowej wiązek Gaussa-Hermita rzędu zerowego i drugiego. Znaleziono postać solitonu w przybliżeniu wariacyjnym wiązki Gaussa podstawowego rzędu. Analitycznie wyznaczono przybliżone parametry solitonu rzędu pierwszego generowanego przez wiązkę Gaussa. Przedyskutowano zgodność przybliżenia propagacji w ujęciu wariacyjnym z dokładnym (numerycznym) rozwiązaniem równania propagacji. Pokazano, że propagacja solitonów rzędu drugiego może być dobrze przybliżana przez propagację wiązek Gaussa-Hermita drugiego rzędu z wariacyjnie wyznaczonymi parametrami.

ZAWISTOWSKI Jacek

Wyznaczenie symetrii nieliniowego równania Schroedingera.

Warszawa 1995 s. 15.

Prace IPPT 10/1995.

Posługując się zespolonym uogólnieniem metody Owsiannikowa wyznaczono generatory grupy symetrii równania Schrödingera. Przeprowadzono szczegółową analizę tego uogólnienia. Wyznaczono związki przemienności między generatorami grupy symetrii oraz jednoparametrowe grupy przekształceń odpowiadające poszczególnym generatorom. Wyjaśniono brak wpływu współczynnika w wyrazie nieliniowym na grupę symetrii.

KOWALSKI Stefan J., MUSIELAK Grzegorz

Przegląd modeli zniszczenia z analizą możliwości wykorzystania ich do materiałów suszonych.

Warszawa 1995 s. 34.

Prace IPPT 11/1995.

W pracy przedstawiono ogólną teorię dotyczącą powstawania i wzrostu pęknięć w ciałach stałych a w szczególności w zawilżonych materiałach porowatych poddanych procesowi suszenia. Dokonano przeglądu modeli pękania pod kątem ich adaptacji do opisu destrukcji materiałów suszonych. Stwierdzono, że istnieje ogromna ilość literatury poświęconej mechanice pękania materiałów w wyniku działania zdeterminowanych obciążeń zewnętrznych. Niewiele jest jednak literatury ujmującej zjawisko destrukcji materiałów suszonych, w których siły wewnętrzne, odpowiedzialne za tę destrukcję, pojawiają się w sposób niezdeterminowany. Istniejące prace na ten temat ujmują zjawisko fragmentarycznie, w sposób niesystematyczny. jest ewidentna luka w tej dziedzinie wiedzy, uzupełnienie której stanowić będzie cel dalszych prac badawczych autorów.

BURAK Dariusz, NASALSKI Wojciech

Excitation of Optical Solitons by Higher-order Hermite-Gaussians.

Warszawa 1995 s. 33.

Prace IPPT 12/1995.

For the first time, a close link between the higher order optical solitons and the higher order Hermite-Gaussian beams or pulses is shown. The nonlinear propagation of the first- and the second-order optical soliton in a Kerr medium is studied by use of the inverse scattering, numerical and variational approaches. The variational analysis is performed using the first- and the second-order Hermite-Gaussians known from the theory of linear propagation. It is shown that the first- and second-order Hermite-Gaussians excite higher-order solitons only of even order. A very good agreement is found between variational approximation and direct numerical integration of the nonlinear Schrödinger equation for a wide range of incident beam amplitudes.

DIETRICH Lech, LEKSZYCKI Tomasz, TURSKI Karol

Identyfikacja charakterystyki mechanicznej materiałów sprężystolepkich na podstawie danych doświadczalnych.

Warszawa 1995 s. 59.

Prace IPPT 13/1995.

Praca dotyczy identyfikacji właściwości mechanicznych materiałów sprężystolepkich na podstawie danych doświadczalnych uzyskanych przy cyklicznym obciążaniu w zakresie częstotliwości od 0.01 do 50 Hz. Badania doświadczalne wykonano na walcowych próbkach z betonu asfaltowego utrzymując stałą amplitudę odkształceń osiowych o wartości ±5× 10^-5 dla kilku różnych, rosnących i malejących sekwencji częstotliwości w rozpatrywanym zakresie. Zrealizowany program badań doświadczalnych umożliwił ocenę wpływu sposobu przeprowadzenia pomiaru na uzyskiwane wyniki i stanowił podstawę różnych procedur obliczeniowych umożliwiających rozseparowanie zmiennych i określenie wartości stałych materiałowych związanych z danym typem modelu materiału.

Obliczenia stałych materiałowych przeprowadzono przy pomocy zmodyfikowanej metody Blanda i Lee [3], dla przypadku założonego z góry czteroparametrowego modelu Burgersa oraz przy pomocy procedury wieloparametrowej optymalizacji, na podstawie której możliwe jest określenie zarówno postaci operatorów funkcyjnych opisujących zachowanie się rozpatrywanego materiału w realizowanym programie obciążeń jak i wartość współczynników tych operatorów.

Przeprowadzona w pracy analiza umożliwia ocenę zastosowanej techniki pomiarowej i różnych schematów do obliczeń wartości stałych współczynników materiałowych oraz do określenia rodzaju modelu materiału na podstawie danych doświadczalnych uzyskanych przy cyklicznych obciążeniach.

KUBZDELA Henryk

Wyznaczanie zakresów stacjonarności wybranych parametrów widmowych dla automatycznej lokalizacji fonemów.

Warszawa 1995 s. 21.

Prace IPPT 14/1995.

Powstały wcześniej podstawowy system spektrografii zorientowany na ekstrakcję oraz wizualizację wybranych parametrów widmowych poddano kolejnej modyfikacji. Zdefiniowano punkt charakterystyczny widma. Odpowiedni moduł systemu zaadaptowano do wyznaczania punktów charakterystycznych w widmie średnim z czterech kolejnych widm „chwilowych”. Uśrednianie widm stało się możliwe również dzięki rozbudowaniu programu realizującego wspomniany wyżej system spektrografii. Odpowiednie punkty charakterystyczne (PC) kolejnych widm średnich tworzą ciągi. Postawiono kryterium, według którego wyznacza się stacjonarne segmenty tych ciągów. Ciąg punktów wskazujących na takie segmenty określa stacjonarny fragment ciągu punktów charakterystycznych. Azymuty czasowe początku i końca tych fragmentów naniesione na oś czasu tworzą niekiedy skupienia wskazujące na stadia przejściowe między fonemami. Z analizy sygnału mowy uzyskuje się szereg współbieżnych ciągów PC. Prawie w każdym z nich są fragmenty stacjonarne. Pożyteczną informację dla lokalizacji fonemu przedstawia ciąg czasowy ich liczebności. Na przykładzie wypowiedzi kilku krótkich wyrazów rozważono ułożenie fragmentów stacjonarnych ciągów punktów charakterystycznych względem pozycji fonemów. Podstawę do rozważań stanowiły mapy ciągów PC z zaznaczonymi zakresami fragmentów stacjonarnych. U podstawy większości tych map zamieszczono osie z zaznaczonymi azymutami czasowymi początku i końca fragmentów stacjonarnych. Stwierdzono, że dla segmentacji fonematycznej sygnału mowy korzystniejsza jest informacja o rozkładzie czasowym fragmentów stacjonarnych jedynie wybranych ciągów PC. Są nimi ciągi PC przebiegające w paśmie częstotliwości dystynktywnym dla występujących w wypowiedzi fonemów. Wyniki badań wskazują, że cecha jaką jest stacjonarność fragmentów niektórych ciągów punktów charakterystycznych widma uśrednionego, powinna być wykorzystana w lokalizacji fonemów w sygnale mowy.

KOWALSKI Krzysztof

Matematyczne modelowanie rozkładu części występowania fonemów języka polskiego.

Warszawa 1995 s. 16.

Prace IPPT 15/1995.

W pracy przybliżano matematycznie rozkład częstości występowania fonemów w języku polskim. Użyto następujących modeli matematycznych: rozkładu Zipfa, rozkładu liniowego, rozkładu logarytmicznego, wielomianów potęgowych, wielomianów Hermite`a-Czebyszewa oraz regresji z opóźnieniem. Najlepszy sposób przybliżenia uzyskano przy pomocy ostatniego modelu, bo aż prawie w 100%. Omówiono konsekwencje wynikające z tych matematycznych modeli. Dotyczą one niezależności oraz zależności pojawiania się fonemów w języku polskim, a także takich charakterystyk jak redundacja oraz oszacowania największego słownika dla języka polskiego. Poczyniono również pewne spostrzeżenia dotyczące minimalnego słownika języka polskiego.

TOKARZEWSKI Stanisław, TELEGA Józef J.

S-continued Fraction Representation for Effective Transport Coefficients of Two-phase Media.

Warszawa 1995 s. 58.

Prace IPPT 16/1995.

The aim of this contribution is to derive and examine the S-continued fraction bounds for the effective dielectric constant e_e of a two-phase composite for the case where the dielectric coefficients e₁and e₂ of the two components are either complex or real. The starting point for our study is a power expansion of e _e(z) at z= 0, z= e ₂/ e ₁ - 1. The obtained S-continued fraction bounds on e _e have an interesting mathematical structure convenient for theoretical and numerical investigations of e _e . Specific examples of a calculation of bounds on e _e by S-continued fraction method are also provided.

SOSNOWSKI Włodzimierz

Finite Element Simulation of Industrial Sheet Metal Forming Processes.

(Praca habilitacyjna).

Warszawa 1995 s. 148.

Prace IPPT 17/1995.

In this work a completely interactive system for the numerical simulation of two and three dimensional industrial sheet metal forming processes developed and the theory behind it adopted and extended are described. The system includes pre and post processing graphical and digital facilities, and an analysis package based on the finite element method.

The most important contributions to the code and theory written originally by C. A.Saracibar from CIMNE, made in the last years by author, were connected with two general tasks:

1. Further development of an existing analysis package based on the finite element method for an accurate prediction of all variables of interest in 2D and 3D stamping processes.

2. Verification of the system for a full range of practical 2D and 3D sheet stamping processes for which experimental results are obtained in an industrial environment. This allows assessment of the accuracy and reliability of the system for practical industrial applications. Some adequate modifications to the code have been introduced as the result of experience gained during experiments.

The analysis package was developed on the basis of viscous flow formulation. This approach neglects elastic effects in the sheet deformation and is capable of accurately predicting the changes in sheet geometry during the stamping processes, the load-displacement history and the distribution of strains and thicknesses at each deformation stage in a simple manner. Strain hardening , friction phenomena and localization effects due to microscopic void growth were also taken into account in this model.

The futher development of the numerical model was based on the viscous flow theory. In this, the sheet is assumed to be formed as a pure viscous (viscoplastic) material in which elastic effects are neglected. The resulting equations are analogous to those of an incompressible non Newtonian viscous fluid and the deformation of the sheet can be studied in a pure Eulerian form. This procedure has been extensively used in the last years for the analysis of forming problems involving the continuous flow of material. Applications of this approach to the modeling of sheet stamping processes has given promising results as shown in recent publications. The flow approach was firstly extended for axisymmetric and plane strain sheet forming problems in which both the sheet and tooling geometry can be adequately represented in two dimensions. In a second stage the flow formulation was extended to the analysis of general three dimensional stamping processes. Numerical results of technical interest which can be obtained with this procedure include the load-displacement history, the thickness and strain distributions, assessment of the influence of friction and hardening effects and the study of localization due to microscopic void growth with deformation. Important phenomena such as the reproduction of elastic spring-back and computation of residual stresses are treated in approximate way. Draw-beds treatment, approximate bending treatment and spatial velocity adjustment algorithms are also prepared and ready for the future extension.

Influence of frictional contact effects on parameter variations of some nonlinear behaviour is studied. Theoretical considerations based on parameter sensitivity analysis are followed by discussion of computational aspects.

The accuracy and reliability of the system for industrial sheet forming situations was checked out with a series of examples of 2D and 3D stamping processes. Numerical results obtained for these problems are compared with others numerical and experimental results.

DOMAGAŁA Piotr, RICHTER Lutosława

Hierarchiczna klasyfikacja głosek języka polskiego z wykorzystaniem technik optymalizacji przestrzeni parametrów.

Warszawa 1995 s. 27.

Prace IPPT 18/1995.

W oparciu o pewną kombinację liniową wartości funkcji autokorelacji sygnału przeprowadzono klasyfikację wszystkich głosek języka polskiego z wyjątkiem spółgłosek zwarto-trących. Materiał badawczy stanowiły samogłoski izolowane oraz logatomy, wymówione przez dwie osoby (głos męski i kobiecy). Klasyfikacja przebiegała wielostopniowo i polegała na przyporządkowaniu obszarów przestrzeni parametrów określonym populacjom poprzez wyznaczenie ciągów wektorów oraz wartości dyskryminacyjnych uzyskanych w wyniku rzutowania obiektów na kierunki zgodne z kierunkami wektorów własnych dla macierzy WITHIN I BETWEEN.

DEMENKO Grażyna

Synteza podstawowych typów przebiegów intonacyjnych.

Warszawa 1995 s. 25.

Prace IPPT 19/1995.

Korzystając z pakietu programów analizy i syntezy mowy metodą predykcji liniowej, przygotowano kilkadziesiąt wypowiedzi syntetycznych różniących się przebiegami częstotliwości podstawowej. Przetestowano kilka hipotez dotyczących wpływu różnych akustycznych realizacji wypowiedzi na percepcję akcentu.. Badano następujące czynniki:

I. I. istotność zmian częstotliwości podstawowej oraz iloczasu

II. II. dynamikę, charakter oraz umiejscowienie w obrębie wypowiedzi zmian parametru FO.

Doświadczenie odsłuchowe przeprowadzono z grupą 30 studentów. Eksperyment wykazał, że istotny wpływ na percepcję akcentu w języku polskim ma przebieg częstotliwości podstawowej, iloczas i amplituda mogą być parametrami dodatkowymi ułatwiającymi rozpoznanie akcentu. Poprzez modelowanie przebiegu parametru Fo można uzyskać zmianę miejsca akcentu realnego i zmianę znaczenia wypowiedzi. Słuchacze oceniają intonację wypowiedzi globalnie. Dla percepcji akcentu ważna jest szybkość i dynamika oraz miejsce wystąpienia zmiany parametru FO.

DEMENKO Grażyna

Baza danych tekstowych dla analizy intonacji języka polskiego.

Warszawa 1995 s. 25.

Prace IPPT 20/1995.

Dla analizy intonacji w mowie ciągłej przygotowano materiał lingwistyczny składający się ze zróżnicowanych semantycznie, strukturalnie oraz gramatycznie fragmentów wiadomości telewizyjnych oraz reportaży. Do szczegółowego opisu przebiegów melodycznych w zdaniach jednofrazowych opracowano dwa zestawy zróżnicowanych strukturalnie tekstów.

Przygotowany materiał lingwistyczny (o długości około 10 min. mowy ciągłej) został trzykrotnie odczytany w studio nagrań przez dwóch profesjonalnych spikerów telewizyjnych, jednego fonetyka oraz jedną osobę bez wykształcenia fonetycznego. Przeprowadzono ekstrakcję częstotliwości podstawowej przy użyciu własnych programów pomiaru parametru Fo (opracowanych w ZFA) oraz spektrografu cyfrowego Kay 5500. Analizę spektrograficzną wykorzystano głównie w celu segmentacji materiału słownego na sylaby. Przygotowano zbiór danych cyfrowych, ilustrujących zmienność przebiegu parametru Fo na poszczególnych sylabach analizowanych wypowiedzi. Zbiór ten stanowić będzie podstawę dla klasyfikacji wzorców intonacyjnych w języku polskim.

SOCHA Grzegorz

Zmiany anizotropii plastycznej metali w czasie.

(Praca doktorska).

Warszawa 1995 s. 111.

Prace IPPT 21/1995.

W pracy przedstawiono wyniki eksperymentalnych badań zmian stanu anizotropii plastycznej stopów metali spowodowanych zdrowieniem odkształconego trwale materiału. Badania przeprowadzono dla dwóch stopów różniących się pod względem struktury krystalograficznej i procesu wytwórczego, a mianowicie dla stopu aluminium PA6 oraz stali 45. Zbadano ponadto zmianę stanu odkształceń zdeformowanego plastycznie i odciążonego materiału oraz wpływ zdrowienia dynamicznego na kształt krzywej naprężenie-odkształcenie obciążanego cyklicznie materiału. Wszystkie badania wykonano przy pomocy prób jednoosiowych przeprowadzonych w temperaturze otoczenia. Wyniki badań pokazały, że stan anizotropii plastycznej zdeformowanego i odciążonego materiału zmienia się znacząco wraz z czasem upływającym od usunięcia obciążenia powodującego deformację. Zmiany parametrów anizotropii k, a _x oraz Dk zostały przedstawione jako funkcje czasu zdrowienia. Zmiany stanu anizotropii plastycznej zdeformowanego trwale i odciążonego materiału zostały ponadto przedstawione w formie przekrojów powierzchni plastyczności płaszczyzną s _x - i _{xy .} Badania dodatkowe wykazały, że stan odkształceń jednorodnie zdeformowanego plastycznie i odciążonego materiału zmienia się w czasie po usunięciu obciążenia a także, że zdrowienie dynamiczne wpływa na kształt krzywej naprężenie-odkształcenie obciążanego cyklicznie materiału.

ZORSKI Henryk, INFELD E.

Continuum Dynamics of a Peptide Chain.

Warszawa 1995 s. 59.

Prace IPPT 23/1995.

In this paper we derive equations for the dynamics of a peptide chain a quadrilateral chip model, assuming dipole interactions between adjacent peptide units and passing to the continuous limit. Dihedral interactions are included and, when strong, are seen to ensure stability. Hydrogen bonds, on the other hand, are not taken into account in the main calculation. All interactions are local in this model. These factors are sufficient to yield helical shapes as exact solutions. Hydrogen bonds are needed, however, to obtain eigenfrequencies, and when this (distinct) calculation is performed, peptide oscillations with frequencies of the order of

10 ¹³s^{- 1} are obtained, in agreement with observation. Solitons are only found in very restricted cases, so far.

External forces, such as those due to the solvent, can be included in the model.

MOLIŃSKI Waldemar

Zastosowanie emisji akustycznej w badaniach drewna konstrukcyjnego.

Warszawa 1995 s. 29.

Prace IPPT 24/1995.

W pracy przedstawiono możliwość wykorzystania metody EA w badaniach procesu pękania drewna w wyniku działania naprężeń mechanicznych i własnych naprężeń wilgotnościowych. Celem więc niniejszej pracy było określenie jakościowych i w miarę możliwości ilościowych związków pomiędzy parametrami EA a procesami destrukcyjnymi zachodzącymi w naprężonym drewnie.

Wyniki przeprowadzonych doświadczeń wykazały, niezależnie od rodzaju działającego naprężenia, przydatność metody EA do pomiaru akumulacji defektów w drewnie. Zważywszy jednak na specyfikę tego naturalnego biopolimeru, możliwość przewidywania czasu życia poszczególnych elementów konstrukcyjnych i całych konstrukcji drewnianych na podstawie pomiarów parametrów EA wymaga dalszych badań.

WOŹNIAK Czesław, WOŹNIAK Małgorzata

Modelowanie w dynamice kompozytów - Teoria i zastosowanie.

Warszawa 1995 s. 158.

Prace IPPT 25/1995.

Przedstawiona monografia jest syntezą badań, przeprowadzonych w latach 1993 - 1995, dotyczących dynamiki materiałów i konstrukcji o strukturze periodycznej, ze szczególnym uwzględnieniem problemów mikrodynamiki. Główne osiągnięcie to sformułowanie nowej ogólnej metody modelowania kompozytów, opisującej wpływ wielkości mikrostruktury (efekt skali) na dynamikę ciała. Opracowanie zawiera przegląd i analizę teorii różnych materiałowych i geometrycznych struktur periodycznych wraz z zastosowaniami. Podane przykłady wykazują celowość korzystania z zaproponowanych metod modelowania do rozwiązywania zadań o znaczeniu inżynierskim. Zasadniczą część monografii poprzedzono Wstępem, w którym dokonano pewnej klasyfikacji dotychczasowych podejść do dynamiki kompozytów periodycznych, podano motywację podjętych badań oraz ich zakres i cel. Ogólne wnioski formułowano na końcu poszczególnych rozdziałów i podsumowano w Zakończeniu, gdzie również wskazano na kierunki kontynuacji rozwijanych metod i dalsze możliwości ich zastosowań.

Większość wyników omówionych w monografii uzyskano w ramach realizacji projektu badawczego KBN nr 3 3310 92 03 pt. „Mikrodynamika materiałów kompozytowych” z udziałem Eugeniusza Barona (Politechnika Śląska), Iwony Cieleckiej, Jarosława Jędrysiaka, Sylwestra Koniecznego, Bohdana Michalaka i Małgorzaty Woźniak (Politechnika Łódzka), Krystyny Mazur-Śniady (Politechnika Wrocławska), Grzegorza Mielczarka (WAT), Stanisława Matysiaka, Wiesława Nagórko, Moniki Wągrowskiej i Edwarda Wierzbickiego (Uniwersytet Warszawski) oraz Czesława Woźniaka (IPPT PAN). Oryginalne prace wymienionych autorów, stanowią podstawę tego opracowania, oraz publikacje ściśle związane z omawianymi nowymi metodami modelowania kompozytów, zestawiono w wykazie literatury podstawowej i cytowano w tekście podając numer publikacji. Pozostałe pozycje literatury problemu przytaczano wymieniając nazwisko autora i rok wydania publikacji.

JARECKI Leszek

Efekty dyfuzji w kinetyce zarodkowania krystalizacji w układach cząstek orientowanych.

(Praca habilitacyjna).

Warszawa 1995 s. 49.

Prace IPPT 26/1995.

Tematem podjętym w niniejszej rozprawie habilitacyjnej jest rola ograniczonej szybkości dyfuzji translacyjnej i rotacyjnej pojedynczych elementów w kinetyce zarodkowania i krystalizacji w układach cząstek orientowanych. Zagadnienie to dyskutowane jest dla przemian zachodzących w warunkach izotropowych oraz w zewnętrznych, potencjalnych polach sił orientowanych.

Istotną cechą zastosowanego modelu jest asymetria molekularna i związane z tym ograniczenia kątowe procesu asocjacji i dysocjacji. Wynikający stąd kątowy przekrój czynny asocjacji prowadzi do ograniczenia zakresu położeń i orientacji elementów pojedynczych sprzyjających reakcji.

Sprzężenie między reakcją asocjacji-dysocjacji a skończoną szybkością transportu dyfuzyjnego elementów pojedynczych do podprzestrzeni położeń i orientacji w zakresie przekroju czynnego prowadzi do spowolnienia zarodkowania krystalizacji. Przedstawiony model przewiduje istotny wpływ skończonej szybkości dyfuzji w układach dużych cząstek asymetrycznych (wąski kątowy przekrój czynny) oraz dla szybkich reakcji (duże przechłodzenia).

Wyprowadzono wyrażenia na efektywne stałe kinetyczne asocjacji i dysocjacji oraz na czynnik redukujący szybkość zarodkowania krystalizacji. Czynnik ten ma charakter transportowy i nie modyfikuje krytycznej energii swobodnej zarodka.

Czynnik redukujący kinetykę procesu jest funkcją stosunku równowagowej stałej szybkości asocjacji do stałej szybkości kontrolowanej przez dyfuzję, k_g⁺/k_g^D+. Dla dostatecznie powolnych procesów czynnik ten przyjmuje wartość jeden. Dla szybkich procesów asocjacji, powolnej dyfuzji translacyjnej i wąskich kątowych przekrojów czynnych reakcji redukcja jest najsilniejsza, a czynnik redukujący dąży asymptotycznie do stosunku stałej szybkości kontrolowanej przez dyfuzję do równowagowej stałej szybkości, k_g^D+/k _g⁺.

JANECKI Dariusz

Rola sygnałów jednostajnie pobudzających w adaptacyjnych układach sterowania.

(Praca habilitacyjna).

Warszawa 1995 s. 191.

Prace IPPT 27/1995.

W pracy omówiono własności wybranych Adaptacyjnych układów sterowania oraz przedstawiono metody stosowane w analizie tych układów. Szczególny nacisk położony został na zagadnienia teoretyczne związane ze stabilnością, zbieżnością i odpornością układów adaptacyjnych, a zwłaszcza na znaczenie, jakie dla wymienionych własności ma jednostajne pobudzenie sterowanego obiektu. Oprócz rezultatów znanych, które znalazły już sobie trwałe miejsce w teorii, przedstawione są również wyniki nowe, publikowane po raz pierwszy, dotyczące odporności układów adaptacyjnych. Jako uzupełnienie i ilustrację rozważań teoretycznych podany jest przykład zastosowania regulatorów adaptacyjnych do sterowania drganiami wirników elastycznych.

Praca składa się ze wstępu, ośmiu rozdziałów i dodatku. W rozdziale 1 przedstawione zostały główne pojęcia i metody stosowane w teorii adaptacyjnych układów sterowania oraz obecny stan wiedzy dotyczący własności układów adaptacyjnych. Rozdziały 2, 3 i 4 stanowią odrębną i zamkniętą całość i są próbą współczesnego ujęcia podstaw teorii adaptacyjnych układów sterowania. Rozdział 2 dotyczy zagadnień związanych z identyfikacją na bieżąco parametrów obiektów dynamicznych. Dokonano w nim przeglądu wybranych algorytmów identyfikacji oraz podano ich podstawowe własności. Omówiono również zagadnienie parametryzacji układów dynamicznych i zagadnień identyfikacji z ograniczeniami. W rozdziale 3 opisano najbardziej znane rodzaje regulatorów adaptacyjnych oraz podano wyniki dotyczące stabilności adaptacyjnych układów sterowania. Rozdział 4 poświęcony jest własnościom i zastosowaniom sygnałów jednostajnie pobudzających. Zdefiniowano tu klasę jednostajnie pobudzających sygnałów skalarnych dla układów ciągłych i dyskretnych w czasie, podano warunki i zbieżności wybranych algorytmów adaptacyjnych oraz przykłady zastosowania sygnałów pobudzających do syntezy globalnie stabilnych adaptacyjnych algorytmów przesuwania biegunów. Dodatkowo omówiono zagadnienie jednostajnego pobudzenia w układach z zakłóceniami prawie okresowymi. Następne trzy rozdziały pracy poświęcone są zagadnieniom bardziej specjalistycznym. W rozdziale 5 przedstawiony został oryginalny dowód odporności adaptacyjnych układów sterowania wykorzystujący założenie o jednostajnym pobudzeniu sygnału sterującego. W rozdziale 6 omówione zostało zagadnienie identyfikacji na bieżąco przy słabym pobudzeniu obiektu. Dokonano tu klasyfikacji wybranych algorytmów identyfikacji pod kątem wpływu słabego pobudzenia obiektu na jakość identyfikacji oraz zaproponowano szereg metod poprawiających szybkość zbieżności w regulatorach adaptacyjnych. Rozdział 7 zawiera przykład zastosowania regulatorów adaptacyjnych do sterowania drganiami wirników elastycznych. W rozdziale 8 wskazano na możliwe kierunki prowadzenia dalszych badań związanych z tematyką pracy oraz na przewidywane ogólne tendencje w rozwoju adaptacyjnych układów sterowania.

PIECZYSKA Elżbieta

Wyznaczenie początku odkształcenia plastycznego na podstawie analizy zmian temperatury.

Warszawa 1995 s. 18.

Prace IPPT 30/1995.

W pracy oceniono kryteria i metody wyznaczania początku odkształcenia plastycznego metali. Główną uwagę zwrócono na kryterium termomechaniczne i związane z nim sposoby wyznaczania tego początku. Omówiono literaturowe wyniki badań przejścia materiału w stan plastyczny, zarówno przy jednoosiowym rozciąganiu jak i obciążeniach złożonych, oparte na pomiarach temperatury. Stwierdzono, że na początek trwałego makroskopowego odkształcenia plastycznego przyjmuje się zazwyczaj punkt, w którym temperatura próbki podczas rozciągania osiąga minimum. Na podstawie badań własnych, jak i danych literaturowych, uznano jednak, że początek makroskopowego odkształcania plastycznego metali lepiej wyznacza punkt rozbieżności charakterystyki DT (s) od początkowej zależności liniowej. To kryterium ma szczególne znaczenie przy wyznaczaniu energii zmagazynowanej w metalu.

MILA Janusz, OPYDO Władysław

Projektowanie wysokonapięciowej izolacji stałej przeznaczonej do pracy w warunkach próżniowych.

Warszawa 1995 s. 23.

Prace IPPT 31/1995.

GRYZA Piotr, PARCZEWSKI Zygmunt

Zarys analizy porównawczej procesów racjonalizacji użytkowania energii w wybranych krajach Europy.

Warszawa 1995 s. 67.

Prace IPPT 32/1995.

W niniejszym opracowaniu opisano w sposób jakościowy i ilościowy działania, które w sposób istotny wpływały w latach 1972-1992 na procesy racjonalizacji użytkowania paliw i energii w kilku europejskich krajach OECD, tj. Francji, Niemczech, Wielkiej Brytanii oraz Hiszpanii.

W pracy podjęto próbę znalezienia odpowiedzi na następujące pytania:

I. I. W jaki sposób kształtowało się tempo i skala racjonalizacji użytkowania paliw i energii w obszarze aktywności gospodarczej, a jak w sektorze mieszkaniowym?

II. II. Jakie główne przyczyny stanowiły o ich charakterze:

A. A. odpowiednio wysoki stopień rozwoju gospodarczego?

B. B. mechanizmy rynkowe wyzwalające skłonność do oszczędzania i konieczność różnorodnych reakcji adaptacyjnych?

C. C. świadomość globalnych i regionalnych zagrożeń środowiskowych?

III. III. Jaką rolę w promowaniu procesów racjonalizacji odegrało państwo?

KRUSZKA Leopold, NOWACKI Wojciech K., OLIFERUK Wiera

Badania dynamiczne materiałów kruchych na rozciąganie przy dużych prędkościach odkształcenia.

Warszawa 1995 s. 23.

Prace IPPT 34/1995.

Praca jest poświęcona badaniu propagacji odkształceń uderzeniowych w materiałach kruchych. Dotyczy ona badania zjawiska powstawania odłamów - odpadania od badanej długiej próbki cylindrycznej kawałków materiału. Odłamy te powstają wskutek rozciągania, będącego następstwem odbicia fal naprężeń ściskających od swobodnych powierzchni granicznych tej próbki. Badania prowadzono wykorzystując jeden pręt pomiarowy (w systemie ściskających prętów Hopkinsona), do którego brzegu jest przyłożona długa próbka wykonana z mikrobetonu. Metoda ta pozwala na określenie wartości krytycznej naprężenia odłamu. W doświadczeniach obserwuje się powstawanie wielu odłamów. Do określenia kolejności ich powstawania użyto kamerę termowizyjną, odbierającą inne sygnały promieniowania podczerwonego próbki niż tła o odmiennej emisyjności. Zaproponowano sposób określania, na podstawie tych doświadczeń, wartości krytycznej naprężenia na rozciąganie.

MIEDVEDEV Grigorij, ZIABICKI Andrzej, JARECKI Leszek

Dynamics of Nearly Rigid Polymer Chains in a Flow Field.

Warszawa 1995 s. 23.

Prace IPPT 37/1995.

The role of small flexibility of nearly rigid polymer chains is viscous media is considered. The method proposed in this paper is valid for the chain subjected to an external orienting field or an orienting flow gradient, for example uniaxial elongational flow. Worm-like chain model is used to describe dynamics and statistics of the chain.

Intrachain potential depends on curvature of the chain contour, while twisting at any point of the chain disappears on average due to thermal motion. Considering that relaxation of the twisting motion is much quicker than relaxation of curvature in such a rigid chain, one can treat such chain as a planar curve. With such an assumption, kinematic Darboux conditions are satisfied as an identity, an dynamics of the chain in can be described by Langevin type equation for the tangent vector at any point of the chain contour.

In the case of rigid chains, solution of the equation of motion of the chain tangent vector is found in the form of Fourier series expansion. Three modes, corresponding to the longest relaxation times are considered in this paper. The main mode corresponds to rotational diffusion of the chain end-to-end vector. The next modes describe large scale bending vibrations, relaxation times of which decrease with increasing chain rigidity (decreasing flexibility). The elastic and viscous parts of steady state stress tensor for dilute solutions of the chains in elongational flow gradient are evaluated.

The partition function of the chain subjected to potential orienting flow field is obtained as a series expansion over small flexibility parameter. In the presence of elongational flow, the chains show molecular orientation and alignment. Order parameter (orientation factor) of chain tangent vector at steady state conditions is obtained as a function of flow gradient. Correlation between tangent vectors along the chain contour changes considerably with an increase of flow rate gradient (or external orienting field). Considerable enhancement of chain rigidity takes place as an effect of orienting forces on the flow or an external field.

MITYURICH G.S., ASTAKHOV P.V., RANACHOWSKI Jerzy, MOTYLEWSKI Jerzy

Investigation of Magnetic Fluids by the Method of Photodeflection Spectroscopy.

Warszawa 1995 s. 23.

Prace IPPT 28/1995.

MITYURICH G.S., STARODUBTSEV E.G., RANACHOWSKI Jerzy, MOTYLEWSKI Jerzy

Account of Evaporation in Photoacoustical Spectroscopy of Condensed Media.

Warszawa 1995 s. 9.

Prace IPPT 35/1995.

The Rosencwaig Gersho theory of gas-microphone method of photoacoustical (PA) signal registration [1] is developed for the account of a sample material evaporation. For the case of quick inclusion of evaporating beam with constant intensity and exponential saturation of vapor concentration the relations derived describe the temporal dynamics of PA response.

WALERIAN Elżbieta

Description of Noise Propagation in a Built-up Area.

(Praca habilitacyjna).

Warszawa 1995 s. 174.

Prace IPPT 29/1995.

The noise propagation model has been prepared to be applied in the environmental noise model as computer aid in town planning.

The noise propagation model contains the simple-harmonic point source. By such sources any noise source can be modeled. As elementary events are taken: Transmission through space and semi-transparent obstacles, reflection from obstacles, and diffraction at obstacles wedges (edges).

The sound equivalent level in front of the obstacles can be calculated. It is obtained from the sum of the acoustical pressure of the waves coming to the observation point by different path, after chains of all the possible interactions up to K-order.

From the data of acoustical pressure other quantities needed for noise characteristics can be obtained. These data also be used in the sound auralization for subjective noise rating.

Generally, the propagation model can be used for all systems for which the high frequency approximation is a appropriate one, and where transmissions, reflections from panels, and diffraction at wedges (edges) are predominant processes.

KRZYŻYŃSKI Tomasz

Dynamika układów ciągłych o okresowych własnościach struktury i wzbudzenia.

(Praca habilitacyjna).

Warszawa 1995 s. 152 s.

Prace IPPT 38/1995.

Idealne struktury periodyczne (układy o okresowych własnościach struktury) składają się z jednakowych elementów połączonych ze sobą w identyczny sposób. Mogą to być układy rozmieszczone wzdłuż prostej o nieskończonej lub skończonej długości lub układy rozmieszczone na łuku koła. Przykładami występowania struktur periodycznych w praktyce są: tory kolei konwencjonalnej, tory kolei unoszonej magnetycznie, kadłuby samolotów, wysokie budynki zbudowane z powtarzalnych kondygnacji, turbiny o wirnikach wyposażonych w łopatki, których drgania tłumione są za pomocą elementów ciernych, stacje satelitarne, które zamierza się budować za pomocą powtarzalnych elementów wynoszonych sukcesywnie na orbitę wokółziemską, czy też naziemne anteny do obserwacji astronomicznych lub łączności satelitarnej, o dużych rozmiarach.

Niniejsza praca poza wstępem i zakończeniem, składa się z dwóch zasadniczych części. Część pierwsza pracy, przedstawiona w rozdziale drugim, poświęcona jest ciągłym układom periodycznym rozmieszczonym wzdłuż prostej. Celem tej części jest opracowanie efektywnej metody analizy dynamicznej struktur periodycznych poddanych działaniu ruchomych źródeł zaburzeń. Zaproponowana metoda polega na poszukiwaniu rozwiązań równania różniczkowego ruchu układu ciągłego, w postaci wynikającej z twierdzenia Floqueta. Część druga pracy, przedstawiona w rozdziale trzecim, poświęcona jest cyklicznym układom periodycznym. Celem tej części jest wykazanie istnienia pewnej regularności w stacjonarnej odpowiedzi dynamicznej układów niedostrojonych i zaproponowanie uproszczonej metody badania dynamiki tego typu układów.

W pierwszym punkcie rozdziału drugiego rozpatrywane są struktury periodyczne stanowiące nieograniczone belki ciągłe na sztywnych podporach. W punkcie tym podano podstawowe pojęcia dotyczące pasm przenoszenia i pasm zanikania oraz przepływu energii w układach rozmieszczonych wzdłuż prostej. Szczegółowo omówiono metodę uzyskiwania rozwiązań problemu dynamiki układów poddanych działaniu poruszającej się siły skupionej o harmonicznie zmiennej wartości oraz podano sposób określania krytycznych parametrów obciążenia. Kolejnym układem rozpatrywanym w rozdziale drugim jest tor kolei unoszonej magnetycznie, który modelowany jest za pomocą łańcucha oddziałujący między sobą belek swobodnie podpartych. Badana jest dynamika toru w płaszczyźnie zgodnej z pionowymi drganiami pojazdu i w płaszczyźnie prostopadłej do niej, które w obu przypadkach zawierają oś toru. Badane jest ukształtowanie pasm przenoszenia i pasm zanikania na płaszczyźnie „częstość - liczba falowa” i odpowiedź dynamiczna układu pod obciążeniem w postaci jednej lub kilkudziesięciu poruszających się sił skupionych. Trzecim z rozważanych układów periodycznych rozmieszczonych wzdłuż prostej jest tor kolei konwencjonalnej. Z uwagi na konieczność porównania zidentyfikowanych postaci drgań własnych toru z wynikami przedstawionymi w literaturze problemu, szczegółowo przebadano przypadek propagacji fal bieżących w nieobciążonym torze. Dyskusję rozwiązania w przypadku układu obciążonego poruszającą się siłą harmoniczną przeprowadzono rozważając dwa graniczne przypadki: niezerowej wartości częstości siły wymuszającej i niezerowej wartości prędkości źródła zaburzeń.

Cykliczny układ periodyczny rozważany w drugiej części pracy to układ modelujący dynamikę wirników wyposażonych w łopatki, których drgania tłumione są za pomocą elementów ciernych. Elementy te, umiejscowione pomiędzy łopatkami, na skutek działania siły odśrodkowej powodują powstawanie siły tarcia, która przyczynia się do zmniejszenia amplitud drgań. Jedna ich zastosowanie powoduje dodatkowe sprzężenie łopatek, które wraz z niedostrojeniem pewnych parametrów układu może być przyczyną lokalizacji drgań. W niniejszej pracy rozpatrzono liniowe przybliżenie układu. Analizę dynamiczną przeprowadzono za pomocą modelu o cyklicznie periodycznych komórkach, modelowanych utwierdzonymi na jednym brzegu belkami ciągłymi oraz o liniowym oddziaływaniu pomiędzy nimi, modelowanym za pomocą elementu lepkosprężystego o zespolonej sztywności. W przypadku zarówno drgań własnych, jak i wymuszonych, badany jest przypadek układu idealnego oraz struktury o okresowym niedostrojeniu częstości drgań własnych łopatek i masy elementów ciernych (zmiana siły kontaktu pomiędzy łopatkami). W przypadku drgań swobodnych badany jest również problem lokalizacji za pomocą modeli stanowiących układy idealnie zaburzone pojedynczym „elementem obcym”. Rezultaty w przypadku drgań wymuszonych uzyskano za pomocą metody „globalnej” polegającej na rozwiązaniu równań równowagi całego układu oraz za pomocą metody „modalnej”. Zaproponowana przez autora metoda „modalna” polega na zredukowaniu liczby koniecznych do rozwiązania równań, poprzez uwzględnienie kilku wybranych postaci drgań odpowiadającej układowi niedostrojonemu struktury idealnej.

Poniżej podano najważniejsze rezultaty i wnioski przedstawione w niniejszej pracy. W części poświęconej ciągłym układom periodycznym rozmieszczonym wzdłuż prostej poddano metodę analizy dynamicznej struktur periodycznych nieobciążonych oraz poddanych działaniu ruchomych źródeł zaburzeń. Metoda ta polega na poszukiwaniu rozwiązań równania różniczkowego ruch układu ciągłego, w postaci wynikającej z twierdzenia Floqueta. Pozwoliło to na uzyskanie szeregu jakościowo nowych rezultatów. Otrzymano rozwiązania analityczne opisujące pole przemieszczeń wewnątrz komórek układu i określono krytyczne parametry obciążenia. Podano interpretację fizyczną zjawiska narastania amplitud fal przy krytycznych parametrach obciążenia. Wykazano konieczność uwzględnienia oddziaływania sąsiadujących przęseł w przypadku analizy dynamiki bocznej toru kolei unoszonej magnetycznie. Zidentyfikowano dotychczas nie dyskutowane stany własne periodycznego toru kolei konwencjonalnej. W części poświęconej cyklicznym strukturom periodycznym wykazano istnienie pewnych regularności w stacjonarnej odpowiedzi dynamicznej układów niedostrojonych i zaproponowano uproszczoną metodę badania dynamiki tego typu układów. Pomimo faktu, że rozpatrzono liniowe przybliżenie, rezultaty i wnioski znajdują zastosowanie w przypadku układów, w których do rozważań przyjęto bliższe rzeczywistemu modele oddziaływania łopatek. Uzyskane w tej części rezultaty badania układów cyklicznych o okresowym niedostrojeniu parametrów są jakościowo nowe.

KOSIŃSKI Sławomir

Odbicie i ewolucja fali uderzeniowej w wybranych materiałach hipersprężystych.

(Praca habilitacyjna).

Warszawa 1995 s. 133.

Prace IPPT 33/1995.

W pracy rozpatrzono dwa wymienione w tytule zagadnienia związane z propagacją sprężystej, płaskiej fali uderzeniowej o skończonej amplitudzie w szczególnych materiałach hipersprężystych (pewne wyniki dotyczą dowolnego materiału hipersprężystego). W obu przypadkach zastosowano przybliżenie izentropowe oraz założono, że obszar przed frontem fali jest nieodkształcony, bądź poddany jest jednorodnej deformacji wstępnej i pozostaje w spoczynku. Pierwsze zagadnienie dotyczy brzegu obszaru nieskończonego, a drugie jednowymiarowej struktury sprężystej cienkiego prętu o wolno zmieniającym się przekroju lub cienkiej warstwy z uwzględnieniem jej grubości przez wprowadzenie dodatkowego wewnętrznego skalarnego parametru.

Stosując półodwrotną metodę zaproponowaną przez Wrighta (1971a) przy odpowiednim doborze warunków dla istnienia rozwiązania, rozpatrzono zagadnienie odbicia stacjonarnej fali uderzeniowej od płaskiego brzegu (lub odbicia-załamania na granicy dwóch materiałów). Rozważono przypadki dwu- i jednowymiarowe, gdy fala pada odpowiednio w kierunku ukośnym i normalnym do brzegu. W metodzie tej zakłada się, że stacjonarne konfiguracje falowe składają się z płaskich centrycznych fal prostych i uderzeniowych (bądź kompozycyjnych) przedzielonych obszarami stałego stanu (dla gradientu deformacji i prędkości cząstek). Fronty falowe w fali prostej nie mogą wyprzedzać jej pierwszego frontu, gdy jest przeciwnie modyfikacja polega na zastąpieniu takiego rozwiązania przez falę uderzeniową lub kompozycyjną. Fale uderzeniowe spełniają postulat stateczności Laxa. Szczegółowa analiza dotyczy materiału ściśliwego Murnaghana i materiału nieściśliwego o potencjale sprężystym

W( I₁ , 1₂)= r_Rs ( 1₁², 1₁, 1₂) z którego można również uzyskać równanie konstytutywne dla neoHookeanu. Nawet przy uproszczeniach wynikających z metody Wrighta, zagadnienie to nie ma rozwiązania w postaci ogólnej.

Rozwiązania istnieją tylko dla pewnych szczególnych typów materiałów, deformacji oraz warunków brzegowych i sprowadzają się do zagadnienia początkowo-brzegowego dla układu nieliniowych równań różniczkowych opisujących zachowanie składowych gradientu deformacji i prędkości cząstek ośrodka w obszarze fali prostej. Dla rozwiązania zmodyfikowanego (w postaci fali uderzeniowej), układ równań różniczkowych zastępują równania algebraiczne wynikające z warunków dla skoków na powierzchni nieciągłości. Fale uderzeniowe w materiale ściśliwym osiągają małe intensywności, usprawiedliwione wydaje się więc zastosowanie w tym przypadku metod perturbacyjnych oraz zlinearyzowanych równań ruchu Toupina-Bernsteina. W materiale nieściśliwym, wartości jakie mogą osiągać intensywności padających fal sprężystych wykluczają te metody i rozwiązania w tym przypadku uzyskuje się przy pomocy innych metod numerycznych.

W przypadku odbicia fali uderzeniowej w kierunku normalnym w materiale ściśliwym Murnaghana, gdy obszary przed frontem fali pozostają w spoczynku i poddane są jedynie jednorodnej deformacji wstępnej, występuje jedna fala odbita, która w zależności od warunków brzegowych może być falą prostą (brzeg swobodny, mieszane warunki brzegowe) lub falą uderzeniową (brzeg utwierdzony). W przypadku odbicia i transmisji występuje jedna fala odbita: prosta, uderzeniowa lub sinusoidalna biegnąca oraz jedna fala transmitowana, która jest zawsze falą uderzeniową. Typ rozwiązania dla fali odbitej zależy zarówno od stałych sprężystych dwóch materiałów tworzących kompozyt, jak też od kolejności ich ustawienia. Rozwiązanie analogicznego zagadnienia dla materiału nieściśliwego prowadzi do podobnych wyników.

Przy odbiciu ukośnej podłużnej fali uderzeniowej od utwierdzonego brzegu w materiale Murnaghana, gdy obszar przed frontem fali padającej jest nieodkształcony i pozostaje w spoczynku, rozwiązanie przy założonym płaskim stanie odkształcenia sprowadza się do dwóch fal. Przy zmianie kąta padania każda para fal odbitych składa się z fali uderzeniowej i fali prostej. Dla małych wartości kąta padania, pierwsza (szybsza) fala odbita jest falą uderzeniową, a druga falą prostą. Ze wzrostem kąta padania „wachlarzyk” frontów (wavelets) w fali prostej stale zmniejsza się, a przy pewnej wartości określanej jako kąt przejścia redukuje do pierwszego frontu. Dalej rozwiązanie dla drugiej fali ma postać fali uderzeniowej. Gdy kąt padania jest równy kątowi przejścia, wartości charakterystycznej dla danego materiału i deformacji, pierwsza fala odbita znika, a druga która miała początkowo postać fali prostej, przechodzi w sposób ciągły w falę uderzeniową (przy zastosowanej aproksymacji). Front fali padającej i drugiej odbitej fali uderzeniowej są wtedy wzajemnie prostopadłe. Podobny wynik dla materiału harmonicznego uzyskali Youngchi i Ting (1984). Kolejność fal odbitych jest odwrotna, gdy kąt padania jest większy od kąta przejścia. Kąt krytyczny w tym przypadku jest bliski p/2.

Rozwiązanie analogicznego zagadnienia dla materiału nieściśliwego w przypadku ukośnie padającej poprzecznej płaskie, poziomo spolaryzowanej fali uderzeniowej, przy anty płaskim stanie odkształcenia prowadzi do rozwiązania w postaci jednej fali odbitej uderzeniowej (dla brzegu utwierdzonego), lub prostej (mieszane warunki brzegowe, brzeg swobodny). W materiale nieściśliwym o postaci W(1₁)=r_Rs(1₁², 1₁) występują dwa różne krytyczne kąty padania, związane z występowaniem w konfiguracji fal prostych bądź uderzeniowych. W drugim przypadku kąt krytyczny ma charakter typowo geometryczny i zależy w przyjętych przybliżeniach wyłącznie od kąta padania.

Dla rozwiązania zagadnienia ewolucji amplitudy w prostych jednowymiarowych strukturach zastosowano dwie różne metody, ograniczając rozważania do materiału ściśliwego. W przypadku półnieskończonego pręta o wolno zmieniającym się przekroju zastosowano teorię powierzchni osobliwych wraz z metodą perturbacyjną uzyskując rozwiązanie dla zmian intensywności podłużnej fali uderzeniowej. Otrzymany wynik porównano z rozwiązaniem analogicznego zagadnienia uzyskanym przez Fu i Scotta (1994) przy pomocy metody modulowanych fal prostych z jednoczesnym tzw.”dopasowaniem” fali uderzeniowej (shock fitting method). Analizę numeryczną przeprowadzono dla materiału Murnaghana oraz dla pręta o zwiększającym się i zmniejszającym się przekroju.

W prostych nieliniowych teoriach propagacji fal cienki pręt lub warstwa mogą być traktowane jako ciała jednowymiarowe wyposażone w wewnętrzną strukturę tzn. dodatkowo można wprowadzić pewien wewnętrzny skalarny parametr. W postaci takiego parametru wprowadzono do równań ruchu grubość warstwy. Zmienna ta pozwala uwzględnić efekty związane z małym lecz skończonym ruchem poprzecznym jednowymiarowej struktury (Wright, 1981). Wykorzystując teorię powierzchni osobliwych oraz wprowadzając uśrednione równania ruchu (Nunziato, Walsh, 1977, 1978) otrzymuje się sprzężony układ równań dla amplitud fal uderzeniowych w kierunku podłużnym i poprzecznym oraz amplitud towarzyszących im nieciągłości wyższych rzędów.

Przybliżone rozwiązanie zagadnienia ewolucji amplitudy dla podłużnej fali uderzeniowej w cienkiej warstwie uzyskuje się metodą perturbacyjną. W zależności od warunków brzegowych podłużna fala uderzeniowa związana z głównym ruchem propaguje się ze słabą nieciągłością trzeciego rzędu albo z nieciągłością trzeciego rzędu i poprzeczną falą uderzeniową o stałej amplitudzie. Równania ewolucji związane z ruchem w kierunku podłużnym pozostają takie same jak w przypadku teorii jednowymiarowej bez wewnętrznego parametru.