1.
DŁUŻEWSKI Paweł
- Kontynualna teoria
dyslokacji jako teoria konstytuwnego modelowania skończonych sprężysto-plastycznych
deformacji. - (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1996 s. 112. - Prace
IPPT 13/1996.
2.
KIEŁCZYŃSKI Piotr
- Pola akustyczne przetworników
i układów ultradźwiękowych o niejednorodnym rozkładzie amplitudy drgań na
powierzchni. - (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1999 s. 72. - Prace
IPPT 5/1996.
3.
RANACHOWSKI Zbigniew
- Pomiary i analiza sygnału
emisji akustycznej. - (Praca
habilitacyjna). - Warszawa
1996 s. 86. - Prace
IPPT 6/1996.
4.
KOWALEWSKI Zbigniew
- Analiza procesu pełzania
oraz jego wpływu na zachowanie metali w jednoosiowym i złożonym stanie naprężenia.
- (Praca habilitacyjna).
- Warszawa 1996 s.
250. - Prace
IPPT 7/1996.
5.
JANKOWSKI Bolesław
- Modelowanie rozwoju
krajowego systemu energetycznego z uwzględnieniem wymagań stabilizacji i
redukcji emisji dwutlenku węgla w Polsce. - (Praca
doktorska). - Warszawa
1997 s. 217. - Prace
IPPT 6/1997.
6.
AUGUSTYNIAK Bolesław
- Wyniki prac własnych nad
rozwojem nowych nieniszczących metod badań ferromagnetycznych materiałów
konstrukcyjnych. - Warszawa
1996 s. 12. - Prace
IPPT 1/1996.
7.
KOWALSKI Stefan J.
- Model suszenia materiałów
z uwzględnieniem ich trwałych deformacji. - Warszawa
1996 s. 33. - Prace
IPPT PAN 2/1996.
8.
CHYRCZAKOWSKI Stanisław
- Badanie możliwości
zmniejszenia zużycia energii elektrycznej na pompowanie sieciowej wody pitnej w
gospodarce komunalnej. - Warszawa
1996 s. 50. - Prace
IPPT 3/1996.
9.
MEDVEDEV Grigorii
- Statistics of a Polymer
Chain Affected by Orienting Field Influence of Chain Flexibility. - Warszawa
1996 s. 28. - Prace
IPPT 4/1996.
10.
BOGACZ Roman,
RYCZEK Bogusław - O
badaniach teoretyczno-doświadczalnych dotyczących drgań samowzbudnych typu
przyleganie-poslizg. - Warszawa
1996 s. 22. - Prace
IPPT 8/1996.
11.
CHYRCZAKOWSKI Stanisław
- Prognozowanie
zapotrzebowania na energię elektryczną w rolnictwie ze szczególnym uwzględnieniem
indywidualnych gospodarstw rolnych. - Warszawa
1996 s. 68. - Prace
IPPT 9/1996.
12.
RANACHOWSKI Jerzy,
SERDYUKOV A., SHALUPAEV S., SHERSHNEV E. - Forming
Dynamics of Temperature Stress Fields in the Process of Parallel
Thermosplitting. - Warszawa
1996 s. 10. - Prace
IPPT 10/1996.
13.
ANTONOWICZ Gogoci G.,
RANACHOWSKI Jerzy, REJMUND Feliks - Ocena
wytrzymałości mechanicznej i odporności termicznej ceramiki z wykorzystaniem
metody emisji akustycznej. - Warszawa
1996 s. 17. - Prace
IPPT 11/1996.
14.
OPYDO Włdysław, MILA
Janusz, RANACHOWSKI Jerzy - Próba
wykorzystania emisji akustycznej w badaniu izolacji stałej w próżni.
- Warszawa 1996 s.
6. - Prace
IPPT 12/1996.
15.
ŻUCHOWSKI Krzysztof
- Modelowanie nieperiodycznych
struktur bezzderzeniowych w nierównowagowych i krytycznych obszarach plazmy.
- Warszawa 1996 s.
19. - Prace
IPPT 14/1996.
16.
ŻUCHOWSKI Krzysztof
- Wpływ nieizotermiczności
elektronów na warstwę przyścienną w plazmie. - Warszawa
1996 s. 18. - Prace
IPPT 15/1996.
Niniejsza praca
dotyczy modelowania konstytuwnego skończonych, sprężysto-plastycznych
deformacji. jako prawo plastycznego płynięcia wykorzystano tu równanie
zaczerpnięte z kontynualnej teorii defektów. W pracy założono, że gęstość
energii swobodnej zależy od skończonej, tensorowej miary gęstości
dyslokacji. Wykorzystując to podstawowe założenie i stosując metody
termodynamiki określono termodynamiczne siły napędowe rządzące ruchem pola
dyslokacji. Otrzymane rozwiązanie analityczne może być wykorzystane do
modelowania ruchu takich defektów jak dyslokacje, defekty punktowe, niskokątowe
granice ziaren itp. Praca zawiera również wyniki obliczeń numerycznych
uzyskane przy zastosowaniu metody elementów skończonych. Sformułowany
algorytm numeryczny odpowiada modelowaniu sprężysto-plastycznych deformacji
przy wykorzystaniu kontynualnej teorii dyslokacji.
Konieczność wprowadzenia definicji zorientowanego
kontinuum spowodowała przyjęcie nieco odmiennych założeń matematycznych niż
te, które się zwykle stosuje w klasycznej mechanice kontinuum. Stąd też cały
drugi rozdział został poświęcony omówieniu podstawowych założeń
matematycznych dotyczących m.in. definicji przestrzeni wektorowej, iloczynu
wektorowego i innych niezbędnych pojęć z zakresu algebry wektorów i tensorów.
Zostały również omówione własności geometryczne przestrzeni orientacji - w
tym jej struktura riemannowska, teleparalelizm, symbole koneksji odpowiadające
kątom Eulera i składowe tensorów zakrzywienia i skrzywienia przestrzeni
orientacji.
W rozdziale poświęconym geometrii i kinematyce
zorientowanego kontinuum zostały zdefiniowane miary zakrzywienia kontinuum.
Przedstawiono szczegółową dyskusję tensorowych związków zachodzących pomiędzy
miarami zakrzywienia stosowanych w różnych szczególnych teoriach
zorientowanego kontinuum, takich jak ośrodek Cosserat i kontynualna teoria
dyslokacji. Między innymi omówiono relacje tensorowe zachodzące pomiędzy
tensorami zakrzywienia i wykrzywienia zorientowanego kontinuum oraz miarami sprężystego
i plastycznego zakrzywienia kontinuum.
Rozdział 4 jest poświęcony związkom kontynualnej
teorii dyslokacji z mechaniką zorientowanych ośrodków ciągłych. W rozdziale
tym wychodząc z definicji tensora gęstości dyslokacji pokazano, że tensor
ten jest niczym więcej jak tylko jedną z wielu różnych miar plastycznego
zakrzywienia zorientowanego kontinuum. Omówiono również podstawowe równania
wyróżniające kontynualną teorię dyslokacji spośród innych teorii
zorientowanego kontinuum.
Termodynamicznym podstawom kontynualnej teorii
dyslokacji jest poświęcony rozdział 5. Przedstawiono w nim nowe rozwiązanie
analityczne dla termodynamicznych sił napędowych na polu defektów struktury.
Rozwiązanie to uwzględnia zależność energii swobodnej od tensora gęstości
dyslokacji.
W kolejnym rozdziale poświęconym zastosowaniu metody
elementów skończonych został przedstawiony algorytm numeryczny oraz wyniki
obliczeń komputerowych. Algorytm ten łączy w sobie wzajemne sprzężenia pomiędzy
zagadnieniem modelowania przepływu dyslokacji i zagadnieniem modelowania
deformacji sprężysto-plastycznych.
Ze względu na zawiłości rachunkowe związane z
koniecznością dowodzenia wielu nowych zależności, oraz w celu uzyskania zwięzłej
i przejrzystej formy pracy, autor zdecydował się na umieszczenie dodatku A części
bardziej istotnych i mniej oczywistych dowodów. Dodatek B zawiera spis
publikacji autora.
Tematem pracy
jest analiza pracy przetworników ultradźwiękowych o zmiennym rozkładzie prędkości
drgań na ich powierzchni. Profil rozkładu prędkości drgań na powierzchni
decyduje o własnościach pola promieniowania przetwornika w strefie bliskiej i
dalekiej. Dlatego, wytworzenie rozkładu prędkości drgań o odpowiedniej
konfiguracji ma zasadnicze znaczenie w procesie analizy i syntezy
(projektowania) przetworników ultradźwiękowych o zadanych charakterystykach
pola akustycznego.
Rozkład pola w strefie bliskiej i dalekiej wyznaczono
stosując Metodę Odpowiedzi Impulsowej. Obliczone przy pomocy tej metody rozkłady
pól akustycznych są dokładne i nie wymagają stosowania przybliżeń
upraszczających Fresnela lub Fraunhofera. Ponadto, w metodzie tej w przeciwieństwie
do klasycznej całki Kirchhoffa wykonuje się tylko całkowanie jednowymiarowe.
Podobnymi problemami zajmował się w okresie przed drugą wojną światową
Stenzel. Jednakże, wyprowadzone przez niego zależności prowadzą do bardzo żmudnych
i pracochłonnych obliczeń typowych dla epoki przedkomputerowej.
W obecnej pracy otrzymane
wzory analityczne na odpowiedź impulsową
h(X,t) przetworników kołowych o rozkładzie besselowskim i gaussowskim
oraz przetworników kwadratowych o rozkładzie kosinusoidalnym prędkości drgań.
Ponadto, w przypadku przetworników prostokątnych
wyznaczono odpowiedź impulsową dla profilu prędkości drgań aproksymowanego
wielomianami I-go i II-go stopnia zmiennych przestrzennych x, y. Wyznaczono także
odpowiedź impulsową dla przetworników kołowych i funkcji prędkości drgań
aproksymowaną wielomianami I-go i II-go stopnia względem zmiennej r
(wzdłuż promienia). Profile takie mogą wynikać z zastosowania Metody Elementów
Skończonych dla analizy drgań struktury przetwornika. Otrzymane w tym
przypadku funkcje h(X,t) pozwalają
na obliczenie pola bliskiego i dalekiego dla w zasadzie dowolnych profili prędkości
drgań będących funkcją promienia r
(przetwornik kołowy) lub funkcją
zmiennych przestrzennych x,y (przetwornik
prostokątny).
We wstępie (rozdz.1.) przedstawiono cel pracy oraz
uzasadniono wybór Metody Odpowiedzi Impulsowej jako narzędzia matematycznego
do obliczania rozkładów pola akustycznego przetworników ultradźwiękowych.
W rozdziale 2 dokonano przeglądu istniejących metod
obliczania rozkładów pola akustycznego.
W rozdziale 3 omówiono metody obliczania profili prędkości
drgań na powierzchni przetworników ultradźwiękowych.
W rozdziale 4 rozważono przetworniki kołowe o
besselowskim i gaussowskim rozkładzie prędkości drgań. Ponadto wyprowadzono
przez autora wzory analityczne na funkcję odpowiedzi impulsowej h(X,t) dla tego
typu przetworników kołowych. Ponadto, w rozdziale tym umieszczono wyprowadzone
przez autora wzory na odpowiedź impulsową w przypadku aproksymacji profilu prędkości
funkcją promienia r
kawałkami liniową.
W rozdziale 5 opisano pole promieniowania przetworników
prostokątnych i kwadratowych. Umieszczono w nim wyprowadzone przez autora wzory
analityczne na odpowiedź impulsową przetwornika kwadratowego o
kosinusoidalnych rozkładzie prędkości drgań. Podano także wzory analityczne
na odpowiedź impulsową w przypadku aproksymacji prędkości drgań
wielomianami I-go stopnia zmiennych przestrzennych x,y.
Rozdział 6 zawiera porównanie wyników obliczeń
numerycznych rozkładów dwóch pól akustycznych wytworzonych przez
przetworniki kwadratowe. Pierwsze pole wytworzone jest przez dokładny
kosinusoidalny (wzór 27) profil prędkości drgań. drugie pole akustyczne
wytworzone jest przez przetwornik kwadratowy o profilu prędkości drgań będącym
aproksymacją wielomianami I-go stopnia (wzór 28) względem zmiennych x,y
profilu (27).
W rozdziale 7 umieszczono opis metod pomiaru
przemieszczenia mechanicznego na powierzchni przetwornika. Opisano metody
pomiaru bezpośrednie (np. ostrzową sondą piezoelektryczną) jak i pośrednie
(poprzez pomiar pola bliskiego). W rozdziale tym zawarto także opis konstrukcji
wytworzonych kołowych przetworników ultradźwiękowych. Podano analizę
numeryczną (przy użyciu Metody Elementu Skończonego) drgań tego typu
przetworników kołowych. Opisano także układ eksperymentalny do pomiarów
rozkładu pola akustycznego wytworzonego przez rozważane przetworniki kołowe.
Otrzymane krzywe doświadczalne (rozkłady pól akustycznych) porównano z rozkładami
teoretycznymi pola otrzymanymi na drodze numerycznej (wzór 24).
Symulowane numerycznie
przetworniki ultradźwiękowe mają te same wymiary geometryczne i własności
materiałowe (tabela II) co ich odpowiedniki doświadczalne.
Rozdział 7.3 zawiera porównanie wyników
teoretycznych i doświadczalnych rozkładów pola akustycznego w przypadku pierścieniowych
przetworników kołowych wypełnionych żywicą poliuteranową.
Rozdział 7.4 przedstawia porównanie rozkładów
teoretycznych i doświadczalnych pól akustycznych generowanych przez
przetworniki pierścieniowe składające się tylko z
pierścienia piezoceramicznego bez wypełnienia żywicą.
W rozdziale 7.5 porównano rozkłady teoretyczne i doświadczalne
pól akustycznych wytworzonych przez układ (array) sześciu przetworników
kwadratowych umieszczonych na obwodzie koła.
Rozdział 8 zawiera
wnioski oraz sugestie możliwych przyszłych kierunków prowadzenia badań przy
projektowaniu przetworników ultradźwiękowych i ich układów.
W Dodatku (rozdz.9) umieszczono odpowiedź impulsowa
przetwornika prostokątnego i aproksymacji prędkości drgań wielomianami II-go
stopnia względem zmiennych przestrzennych x,y oraz odpowiedź impulsową dla
przetwornika kołowego i aproksymacji wielomianami II-go stopnia względem
zmiennej r
(promienia). Ponadto, omówiono formalizm matematyczny Metody Elementu Skończonego.
W niniejszej
rozprawie autor przedstawił wyniki swoich ponad dziesięcioletnich prac związanych
z doskonaleniem aparatury i metod badania emisji akustycznej (EA) wraz z omówieniem
tendencji rozwojowych zachodzących w rozpatrywanej dziedzinie w ostatnich
latach. W pierwszym Rozdziale pracy została przedstawiona ewolucja w dziedzinie
zastosowań i stosowanej aparatury, jaka dokonała się w naszym kraju i na świecie
od czasu pierwszych systematycznych pomiarów emisji akustycznej dokonanych w
1933 roku. Drugi Rozdział zawiera podstawy teoretyczne zagadnień generacji i
propagacji sygnału emisji akustycznej w ciele stałym łącznie z
przedstawieniem eksperymentalnych układów modelowych, pozwalających na pomiar
sygnału EA w kontrolowanych warunkach i uproszczonej w stosunku do warunków
rzeczywistych konfiguracji ośrodka propagacji sygnału. W Rozdziale drugim
dokonano również przeglądu prac poświęconych teorii sygnału EA. W kolejnym
Rozdziale zostały opisane podstawy wyznaczania deskryptorów - parametrów
charakteryzujących skalarnie i wektorowo rejestrowane próbki sygnału EA.
Następną grupą zagadnień, opisaną w Rozdziale 4.,
są wyniki prowadzonych przez autora pracy badań sygnału EA, związanych z
oceną własności mechanicznych wybranych materiałów i obiektów. W omawianym
Rozdziale prezentowane są zależności wybranych deskryptorów EA od czasu.
Celem przedstawienia różnych procedur rejestracji i analizy danych
eksperymentalnych było w tym wypadku ukazanie przydatności stosowania metody
EA w zastosowaniach praktycznych.
W następnej kolejności zostały opisane przykłady
zastosowania opracowanej przez autora procedury identyfikacji rzeczywistych źródeł
EA, z wykorzystaniem metody sieci neuronowych.
Ostatnią grupę tematyczną stanowi problematyka
usznej emisji akustycznej - sygnału traktowanego jako pokrewny emisji
akustycznej, chociaż różniącego się od niej ośrodkiem propagacji i
metodami obróbki.
W pracy
przedstawiono analizę kilku istotnych aspektów procesu pełzania wybranych
materiałów na podstawie własnych badań autora przeprowadzonych zarówno w
jednoosiowych jak i złożonych stanach naprężenia. Główną uwagę skupiono
zwłaszcza na zagadnieniu zwiększania dokładności wykonywania badań pełzania,
problemie oceny wpływu rodzaju stanu naprężenia na zachowanie materiału
poddanego pełzaniu oraz problemie wpływu wstępnej deformacji plastycznej i
sposobu jej realizacji na późniejsze właściwości materiałów
konstrukcyjnych przy obciążeniach statycznych i monotonicznie narastających.
Dokładność przeprowadzania wysokotemperaturowych
testów pełzania zależne jest w dużym stopniu od kształtu i wymiaru
stosowanych próbek. Wadliwie zaprojektowane próbki sprawiają, że wiele wyników
badań pełzania nie może być branych pod uwagę do określenia rzeczywistej
charakterystyki materiałowej, natomiast badania takie dostarczają jedynie
wyników reprezentujących konkretną konstrukcję próbki. Wątpliwa staje się
w takim przypadku zasadność wykorzystywania otrzymanych rezultatów do
modelowania konstytutywnego. W celu zwiększenia dokładności uzyskiwanych
wyników w pracy zaproponowano oryginalny sposób kształtowania kołnierzy służących
do mocowania ekstensometru mechanicznego w testach pełzania, polegający na
usuwaniu części materiału poprzez obwodowe nacinanie kołnierzy. Przydatność
nowego rozwiązania próbki została potwierdzona zarówno doświadczalnie jak i
rozważaniach teoretycznych. Badania wykazały, że szczególnie dla krótkich
baz pomiarowych, głównie stosowanych w testach pełzania oraz w badaniach z
obciążeniami cyklicznymi, należy używać próbek z naciętym kołnierzami.
Duża część prezentowanych w rozprawie wyników
została otrzymana w warunkach złożonego stanu naprężenia, ponieważ
rezultaty z prób jednoosiowych nie gwarantują pełnego obrazu zachowania
materiałów. Pokazano, że nawet dla materiałów izotropowych w sensie granicy
plastyczności i wytrzymałości doraźnej, na charakterystyki pełzania istotny
wpływ ma rodzaj stanu naprężenia. Na podstawie zrealizowanego programu prób
pełzania miedzi w złożonym stanie naprężenia i podwyższonej temperaturze
zaproponowano wygodną metodykę określania powierzchni jednakowych czasów do
zniszczenia. Procedurę tę zastosowano również do wyznaczania krzywych
jednakowej długotrwałości pierwszego etapu pełzania oraz krzywych
jednakowego czasu osiągania trzeciego stadium procesu. Na podstawie wyników
tych badań przeprowadzono weryfikację wybranych hipotez wytężeniowych.
Wykazano, że złożone kryteria zniszczenia dają dużo lepszy opis zniszczenia
przy pełzaniu w porównaniu do prostych hipotez.
Trzecim istotnym zagadnieniem szeroko rozpatrywanym w
pracy jest problem wpływu wielkości oraz formy wstępnej deformacji na właściwości
mechaniczne miedzi elektrolitycznej i stali kotłowej przy obciążeniach
statycznych i monotonicznie narastających. Oba materiały badano w stanie wyjściowym
oraz po wprowadzeniu różnych typów wstępnej deformacji. Analizy dokonywano
na podstawie położenia i wymiarów powierzchni plastyczności.
Jakkolwiek praca ma głównie charakter doświadczalny,
dokonano w niej także próby opisu zjawiska przez wprowadzenie nowych równań
konstytutywnych pełzania lub też weryfikację teorii dotychczasowych. Dla
badanego stopu aluminium zaproponowano układ równań z dwiema zmiennymi
uszkodzenia, z których każda reprezentuje inny mechanizm uszkodzenia. Wyniki
teoretyczne otrzymane dla przyjętego modelu porównano z przewidywaniami innych
koncepcji, uzyskując poprawniejszy opis krzywych pełzania.
Analizę procesu pełzania uzupełniono rozważaniami
dotyczącego wpływu czynników mikrostrukturalnych na przebieg zjawiska.
Dyskusję problemu przeprowadzono na podstawie badań autora wykonanych na
miedzi oraz danych literaturowych dla czystego niklu. Ze względu na złożoność
zagadnienia analizę ograniczono do oceny wpływu wymiaru ziarna na proces pełzania
badanego materiału. Pokazano, że wzrost wielkości ziarna miedzi powoduje
istotne obniżenie ustalonej prędkości pełzania.
Praca obejmuje
opracowanie metody badawczej oraz modelu krajowego systemu energetycznego do
analizy problemu polskich zobowiązań, wynikających z zapisów Konwencji
Klimatycznej. W części aplikacyjnej pracy opracowano optymalne strategie
redukcji emisji CO2 z procesów energetycznego użytkowania paliw.
Przeanalizowano także szereg zagadnień istotnych dla wypracowania stanowiska
strony polskiej w dalszych negocjacjach na rzecz ochrony klimatu.
W rozdz. 1, mającym charakter wprowadzenia,
przedstawiono dotychczasowy rozwój badań systemów energetycznych na poziomie
kraju. Zarysowano też trudności związane z rekonstrukcją i reorganizacją
sektora energetycznego w kraju. Rozdz. 2 zawiera cel oraz tezy rozprawy.
Pierwsza teza dotyczy obszaru możliwych zastosowań opracowanego modelu. Druga
antycypuje możliwość stabilizacji emisji CO2
w Polsce do roku 2015 na poziomie emisji roku 1988. Rozdz. 3 obejmuje
przegląd metod i modeli stosowanych do badań systemów energetycznych. W pracy
postuluje się konieczność zastosowania podejścia systemowego do badania złożonych
rzeczywistych problemów energetyczno-ekologiczno-ekonomicznych. Najważniejsze
zasady tego podejścia oraz przyjęte podstawowe definicje prezentowane są w
rozdz. 4. Na podstawie ogólnych zasad analizy systemowej sformułowana została
procedura modelowania, zastosowana w dalszej części pracy. Istotną jej cechą
jest wymagane dobre sformułowanie zadania badawczego przed rozpoczęciem budowy
modelu. Rozdz. 5 opisuje główne etapy konstruowania modelu krajowego systemu
energetycznego. Kolejno prezentowane są sformułowanie problemu, zdefiniowanie
badanego systemu, wybór narzędzia modelowania, sformułowanie algorytmu
obliczeniowego, odwzorowanie struktury systemu i opis matematyczny modelu.
Istotną nową cechą modelu krajowego jest odwzorowanie zmienności produkcji i
zużycia energii elektrycznej i ciepła, opisane w rozdz. 5.6. Dokonane przez
autora rozszerzenia oprogramowania modelu, Które znacznie poszerzają możliwości
badawcze tego narzędzia, prezentowane są w rozdz. 5.7. Następny podrozdział
przedstawia opracowanie charakterystyk technologii modelowych.
Część stosowaną pracy omawia rozdz. 6.
Przedstawiono tam przyjęty układ obliczeniowy, konstrukcję scenariuszy i
wariantów obliczeniowych, najważniejsze założenia oraz wyniki obliczeń wraz
z ich analizą i interpretacją. W podsumowaniu dokonano uzasadnienia tez pracy.
Wskazano więc na istotne cechy modeli EFOM-PL, które stanowią o jego
przydatności nie tylko do analiz problemu emisji zanieczyszczeń, ale także do
wspomagania innego rodzaju strategicznych decyzji dotyczących rozwoju systemu
energetycznego w skali kraju i branży. Szerokie pole zastosowań modelu oraz duża
jego efektywność jako narzędzia badawczego osiągnięta została dzięki
elastyczności oprogramowania modelu oraz praktycznej użyteczności
opracowanego programu do analizy danych i wyników obliczeń. Przeprowadzone
przy pomocy modelu EFOM-PL obliczenia wykazały możliwość stabilizacji emisji
dwutlenku węgla do roku 2015 przy średnim tempie rozwoju bez ponoszenia
dodatkowych kosztów. Osiągnąć to można przez realizację kosztowo
efektywnych przedsięwzięć po stronie podażowej i popytowej systemu
energetycznego.
W artykule podano przykłady wyników badań
prowadzonych ostatnio w Katedrze Fizyki Ciała Stałego naszego Wydziału, mających
na celu rozwijanie nowych metod badań nieniszczących wykorzystujących
specyficzne własności ferromagnetyczne materiałów konstrukcyjnych. Badania
te dotyczyły : (1) - defektoskopii wad, opartej o pomiar natężenia
resztkowego magnetycznego pola rozproszonego, (2) - oceny poziomu naprężeń
pozostających w konstrukcjach spawanych z wykorzystaniem polowego efektu
Barkhausena, (3) - oceny stopnia degradacji elementów konstrukcji za pomocą
polowego efektu Barkhausena oraz (4) - oceny rozkładu naprężeń wewnętrznych
za pomocą mechanicznego efektu Barkhausena.
Przedstawiono układ
równań opisujący mechaniczne zachowanie się zwilżonych materiałów
kapilarno-porowatych poddanych procesowi suszenia. Rozważono trzy warianty
odkształceń materiału szkieletu : sprężyste, sprężystolepkie i sprężysto-plastyczne.
Wyprowadzono równania transportu masy i ciepła oraz ogólną postać związków
fizycznych. Przedyskutowano sposób formułowania warunków brzegowych.
Przedstawiono
problematykę użytkowania energii elektrycznej w kraju w zakresie pompowania
sieciowej wody pitnej w gospodarce komunalnej. Określono ilości zużywanej
rocznie energii elektrycznej na ten cel i wielkość możliwych oszczędności
energetycznych. Przedstawiono metody racjonalizacji użytkowania energii, z określeniem
ich potencjałów energetycznych i kosztów.
Wiarygodność obliczeń w skali kraju sprawdzono
poprzez przeanalizowanie możliwości uzyskania oszczędności energii w
konkretnym obiekcie gospodarki wodno-kanalizacyjnej. Osiągnięto dobrą zgodność
wyników, jeśli chodzi o koszty racjonalizacji. Natomiast skala możliwych
oszczędności energetycznych okazała się znacznie mniejsza, niż sądzono
wcześniej.
Praca poświęcona
jest analizie teoretyczno-doświadczalnej układu o kilku stopniach swobody z
uwzględnieniem tarcia suchego. Zakłada się, że zespół mas oddziałuje ze
sobą lepkosprężyście oraz ciernie z taśmą transportera. Celem badań
eksperymentalnych jest sformułowanie modelu tarcia zależnego od prędkości
ruchu, przyśpieszenia., czasu adhezji i prędkości narastania naprężenia w
czasie poprzedzającym zerwanie przylegania.
Przedstawiono
problematykę prognozowania zapotrzebowania na energię elektryczną w
rolnictwie. W szczególności dokonano przeglądu dotychczas wykonanych prac
prognostycznych w tym zakresie.
Przeprowadzono analizę danych statystycznych dotyczących zużycia energii
elektrycznej w latach 1985-1994. Przedstawiono strukturę organizacyjną i
obszarową rolnictwa oraz strukturę produkcji rolniczej. Dokonano klasyfikacji
odbiorców energii elektrycznej w rolnictwie.
Na tej podstawie opracowano trójwariantowe prognozy
zapotrzebowania na energię elektryczną w rolnictwie do roku 2020: uproszczoną
oraz bardziej dokładną, przyjmując określone założenia dotyczące wielkości
rolniczej produkcji końcowej i możliwych zmian elektrochłonności produkcji w
latach 1995-2020. Wyniki obliczeń przedstawione w rozbiciu na różne klasy
gospodarstw rolnych i z wyszczególnieniem zużycia energii na cele produkcyjne
oraz socjalno-bytowe, porównano z pracami innych autorów.
Praca dotyczy
pomiaru emisji akustycznej /EA/ ceramiki cyrkonowej i glinowej w procesie
zginania. Wykazano zależność parametrów EA od obciążenia i budowy
strukturalnej. W badaniach termicznych wykazano zależność EA od wielkości
szoków termicznych wywołujących mikropękanie. W badaniach cyklicznych
stwierdzono podobieństwo zależności obciążenie - suma zliczeń EA w
zakresie wzrostu i malenia odkształcenia. Stwierdzono duży wzrost tempa zliczeń
EA związany z przemianami fazowymi w modyfikowanej ceramice cyrkonowej występujący
zwłaszcza w obszarach zbliżonych do wierzchołka karbu. Praca wykazała
przydatność metody EA w badaniu własności mechanicznych omawianych ceramik i
zachodzących w nich przemian.
W pracy
przedstawiono problemy związane z detekcją emisji akustycznej generowanej
przez wyładowania niezupełne występujące w wysokonapięciowym próżniowym
układzie izolacyjnym stałą. Stwierdzono, że wyładowania niezupełne w tym
układzie generują fale akustyczne rozchodzące się w postaci fal sprężystych
w materiale stałym, które mogą być wykrywane przez czułą aparaturę
pomiarową.
W pracy
przedstawiono rozwój zaburzeń jonowo-akustycznych w nierównowagowej i
bezzderzeniowej plazmie.
Gdy zaburzenia mają charakter długofalowy mogą one
rozchodzić się w postaci fal prostych. Pochodna prędkości fazowej zaburzenia
względem gęstości jonów pozwala podzielić te zaburzenia na trzy typy : zgęszczeniowe,
rozrzedzeniowe i mieszane. W przypadku zaburzeń krótkofalowych możliwe są
struktury stacjonarne i nieperiodyczne jak np. fale solitonowe, bezzderzeniowe
fale uderzeniowe i warstwy podwójne, które można także sklasyfikować w powyższy
sposób. Obszary plazmy, gdy pochodna prędkości fazowej zaburzenia względem gęstości
jonów staje się równa zeru noszą nazwę krytycznych. W pracy przedstawiono
bezzderzeniową falę uderzeniową w przypadku występowania rozkładu prędkości
elektronów scharakteryzowanego przez dwie różne temperatury. Struktura taka
może występować w pobliżu obszaru krytycznego i mieć charakter zgęszczeniowy
lub. rozrzedzeniowy.
W pierwszej części
pracy zajmowano się pasywną warstwą przyścienną, która oddziela od ścianki
obszar wyładowania plazmy o dwutemperaturowej populacji elektronów. Pasywność
warstwy oznacza tu, że dla czasów charakteryzujących przebieg wyładowania
potencjał elektryczny warstwy można uważać za niezależny od czasu. Dla
takiej warstwy wyprowadzono warunek Bohma, który określa dolną granicę prędkości
jonów, które mogą wejść do warstwy. Następnie wyprowadzono warunek Bohma
dla warstwy, która oddziałowuje z polem elektrycznym wysokiej częstoci. W tym
przypadku warstwa także graniczy z obszarem wyładowania o dwutemperaturowej
populacji elektronów. W obu powyższych przypadkach zależność warunku Bohma
od stosunku gęstości i stosunku temperatur gorących i zimnych elektronów miała
podobny charakter.
W ostatniej części pracy przedstawiono model wyładowania
w plazmie, który stara się jednocześnie opisać strefę przejściową i
warstwę przyścienną uwzględniając dwutemperaturową populację elektronów
w obszarze wyładowania.