A numerical solution for the heat transfer from a wedge with non-isothermal surfaces

Summary In this paper, we present results obtained using a numerical method for calculating the development of the thermal boundary layer on a non-porous wedge following a step change in surface temperature. The method is shown to be very accurate in comparison with previous analytical solutions.

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Résumé Cet article présente les résultats obtenus à l'aide d'une méthode numérique pour calculer le développement de la couche limite thermique sur des dièdres non poreux avec une température pariétale en échelon. La méthode se révèle très précise par comparaison avec les solutions analytiques jusqu'alors employées.

     

On the deformation of elastic plates

Summary The purpose of the paper is to indicate some elementary applications of a method for the resolution of elliptic problems. The method consists in fitting solutions obtained in several subdomains and depending on arbitrary constants. One of the interests of the method is that it seems particularly efficient in the case of singularities. An application to the bending of triangular and parallelogramic plates is given.

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Résumé Les auteurs se proposent d'exposer sur quelques cas simples une méthode de résolution pour des problèmes elliptiques. La méthode, qui consiste à raccorder en certains points choisis diverses solutions obtenues dans des sous-domaines, semble particulièrement efficace pour traiter des problèmes présentant des singularités. La méthode est appliquée à titre d'exemple à la flexion de plaques triangulaires ou en forme de paralléllogrammes.

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Dédié au Professeur E. Stiefel, avec notre entière reconnaissance     

Étude de l'écoulement laminaire de deux liquides non miscibles entre deux disques coaxiaux tournant en sens contraires

Resumé On présente des résultats théoriques relatifs à l'écoulement laminaire permanent de deux liquides non miscibles entre disques tournant en sens contraires. La solution cherchée est une solution exacte des équations de Navier-Stokes appartenant à la classe des solutions affines représentant les écoulements entre disques, avec symétrie de révolution. Cette solution est calculée analytiquement de manière approchée pour les valeurs faibles du nombre de Reynolds de rotation, et numériquement pour les valeurs quelconques de ce paramètre. Les résultats sont analysés en fonction des valeurs relatives des masses volumiques et des viscosités des deux fluides.

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This paper is concerned with a theoretical study of the stationary laminar flow of two immiscible liquids between two disks rotating in opposite senses. The solution is an exact solution of the complete Navier-Stokes equations belonging to the class of similar solutions of flows between rotating coaxial disks. An approximate analytical form of this solution is given for low values of the rotation Reynolds number and numerical results have been performed for higher values of this parameter. Detailed results are discussed for relative values of fluids densities and viscosities.

     

Hauptprobleme der Unternehmensforschung

Zusammenfassung Die Haupt — Problemkreise der Unternehmensforschung, nämlich Lagerhaltungsprobleme, Zuordnungs- oder Zuteilungsprobleme, Wartezeit — Probleme, Ersatzstellungs- und Wartungsprobleme, sowie Konkurrenz-probleme werden besprochen und ihre Lösungsmöglichkeiten kurz skizziert. Dabei wird die Bedeutung elektronischer Datenverarbeitungsmaschinen zur Lösung solcher Probleme besonders hervorgehoben.

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Summary Operations research deals with five main groups of problems, namely Inventory problems, Allocations problems, Waiting-time problems, Replacement problems, as well as with Competitive problems. The nature and the means of solutions are explained. Special emphasis is put on the fact that electronic data processing machines are first of all suited to handle these problems.

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Résumé Les Problèmes de la recherche opérationelle peuvent être attribués à cinq classes principales de problèmes, c'est-à-dire des problèmes de stock, des problèmes de répartition, des problèmes d'attente, des problèmes de replacement, et enfin des problèmes de concurrence. La nature et les moyens de solution en sont expliqués, et une importance spéciale est attribuée au fait que ces problèmes peuvent, en pratique, aisément être résolus par le moyen de machines à calcul éléctroniques. Il en résulte la nécessité croissante de donner aux économistes des cours de programmation de ces machines.

     

The flow of an electrically conducting fluid at a rear stagnation point

Summary We consider the impulsively generated magnetohydrodynamic flow at a rear stagnation point. The work of Leibovich is carried further by formulating the inner viscous problem and providing analytical solutions and complete numerical solutions for the entire range of the interaction parameter. It is shown that the present results are consistent with previously obtained numerical solutions to the steady equations of both similarity and non-similarity form.

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Résumé Nous considérons l'écoulement magneto-hydrodynamique impulsivement engendré à un point de stagnation arrière. On porte plus loin l'étude de Leibovich par la formulation du problème visqueux intérieur et en fournissant des solutions analytiques et numériques complètes correspondantes au champ entier du paramètre d'interaction. On montre que les résultats actuels sont en accord avec les solutions numériques, et de similitude et de non-similitude, déjà connues des équations stationnaires.

     

The inverse scattering problem for semi-infinite crystals

The inverse problem for the scattering by semi-infinite crystals, is studied in the one- and three-dimensional cases. The three-dimensional problem is reduced to a system of one-dimensional coupled ones. The inversion procedure is applied to one-dimensional differential equations to obtain the Fourier components of the potential describing the crystal, in terms of the scattering amplitudes and surface states information. The analytic properties of the scattering amplitudes are analyzed by using matching conditions.

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Sommaire Le problème inverse de la diffusion par cristaux semi-infinis est étudié dans les cas à une et trois dimensions. Le problème à trois dimensions est réduit à celui de systèmes couplés à une dimension. Le procédé d'inversion est appliqué aux équations différentialles à une dimension pour obtenir les composés de Fourier du potentiel décrivant le crystal, en fonctión des amplitudes de diffusion et des états de surface donnés. Les propriétés analytiques des amplitudes de diffusión sont analysées en utilisant des conditions de continuité.

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The financial support has been provided by Junta de Energia Nuclear (Madrid).     

Une méthode numérique en bifurcation—application à un problème à frontière libre de la physique des plasmas

Résumé Une nouvelle méthode qui généralise l'algorithme standard des approximations successives est développée en vue de déterminer les points fixes (x ^*) d'opérateurs qui admettent une dérivée de Fréchet (A) enx ^* (seulement) telle queA — I soit injectif. Cette méthode peut être appliquée en particulier au calcul des solutions de problèmes non linéaires au-delà d'un point de bifurcation, ce qui fait l'objet de la première partie. On explicite ensuite dans la deuxième partie l'application de cette méthode à un problème à frontière libre intervenant en physique des plasmas.

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A new method extending the standard successive approximation algorithm is developed for the determination of fixed points (x ^*) of operators having a Frechet-derivative (A) atx ^* (but not everywhere) such thatA — I is injective. This method can specially be applied to compute solutions of nonlinear problems past a point of bifurcation (first part). The application of this method to a free boundary value problem arising in plasma physics is then given in a second part.

     

A method of parameter differentiation applied to flow in porous annuli

A general noniterative method of solution of nonlinear boundary value problems involving a parameter is presented. Through a parametric differentiation of the original system, the boundary value problem is converted into an initial value problem with the parameter as the independent variable and differentiation with respect to the original variable is completely eliminated. A step by step integration with respect to the parameter of the newly obtained initial value system yields a large family of solutions which may be of practical interest when the parameter chosen is of physical significance.The method is applied to study the effect of uniform wall suction and injection on the laminar flow in an annulus. The integration is carried out with respect to the transpiration Reynolds number and the deviation from the Poiseuille flow can be seen at each step of integration.

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Résumé Une méthode générale non itérative est développée pour résoudre des problèmes aux limites non linéaires contenant un paramètre. La dérivation du système différentiel par rapport au paramètre transforme le problème en un problème aux valeurs initiales, où la variable indépendante est le paramètre et où la dérivation par rapport à la variable d'origine est complètement éliminée. L'intégration du nouveau système par rapport au paramètre est menée pas à pas et conduit à une famille de solutions qui peuvent être d'intérêt pratique si le paramètre a une signification physique.La méthode est appliquée à l'étude de l'écoulement laminaire d'un fluide dans un tube annulaire à parois uniformément perméables. La variable d'intégration est le nombre de Reynolds de transpiration et la déviation par rapport à l'écoulement de Poiseuille peut être déterminée à chaque pas d'intégration.

     

Übersprechen bei gekoppelten Leitungen und nichtlinearen Abschlüssen. II

Zusammenfassung In einem ersten Teil dieser Arbeit [1] wurden die theoretischen Grundlagen für die Umwandlung eines gekoppelten Mehrleitersystemes in ungekoppelte, fiktive 2-Leiter-Systeme entwickelt. Im vorliegenden zweiten Teil wird diese Umwandlung für den allgemeinen Fall tatsächlich durchgeführt und an zwei praktischen, durchgerechneten Beispielen erläutert.

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Résumé Dans la première partie de ce travail [1] on a traité les bases théoriques qui permettent de remplacer un système de conducteurs couplés par des systèmes équivalents à 2 conducteurs non couplés. Le présent travail décrit cette méthode de transformation et l'illustre à l'aide de deux exemples pratiques.

     

On the solution of steady-state elastodynamic crack problems by using complex variable methods

Summary Solutions in a closed-form, or in a series-expansion form, are given, concerning steady-state elastodynamic crack problems. The configuration of the problems treated consists, either of an infinite body under plane extension, or a strip-like body under anti-plane shear. The loading mode consisted of constant stresses, acting on the crack faces and moving with the velocity of the crack tip. In the domain of elliptic wave-equations, viz. for subsonic crack velocities, the solution of the problems was reduced to a solution of a Dirichlet problem, whereas in the case of hyperbolic wave-equations, viz. for transonic crack velocities, a Riemann-Hilbert problem was formulated and solved.

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Résumé On donne des solutions sous forme explicite ou sous forme de séries infinies pour des problèmes de fissures stables elastodynamiques. La configuration des problèmes traités consiste soit en un corps infini soumis à une extension plane, soit en un corps en forme de bande soumis à un cisaillement anti-plan. Les plaques étaient soumises à un état plan de contraintes constantes, agissant sur les faces de la fissure et suivant l'extrémité de la fissure avec la même vitesse. On a montré que dans le cas où le problème peut être exprimé par des équations d'ondes elliptiques, c.à.d. pour des vitesses de propagation de la fissure d'ordre subsonique, la solution a été réduite à une solution d'un problème de Dirichlet, tandis que dans le cas des équations d'ondes hyperboliques, c.à.d. pour des vitesses transoniques, le problème a été formulé et résolu comme un problème de Riemann-Hilbert.

     

Conception d'algorithmes parallèlisables et convergents de filtrage récursif non-linéaire

Résumé Dans un précédent rapport [9], les problèmes de convergence théorique et pratique associés à la synthèse de filtres numériques récursifs non-linéaires avaient été étudiés à l'aide de méthodes issues de l'analyse numérique des modèles à paramètres répartis. Le présent travail prolonge cette étude, et l'étend à une classe de schémas numériques parallélisables. Des résultats théoriques portant sur l'évolution de densités de probabilités conditionnelles non-normalisées introduites par Zakai [18], ont été obtenus et une étude numérique permet de préciser le domaine d'application de ce type de solutions à l'aide d'une étude statistique des performances.

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In a preceding report [9], theoretical and numerical convergence of recursive non-linear filters has been proved through methods arising from numerical analysis of partial differential equations. This work extends this study to a class of parallel algorithms. Theoretical results on evolution of unnormalised conditional density of probability introduced firstly by Zakai [18] have been obtained and numerical results precise the domain of application of this type of solution through a statistical analysis of performances.

     

Free convection on a horizontal plate

Résumé Cette communication montre qu'une erreur de signe conduisitK. Stewartson (1) à une fausse conclusion en ce qui concerne les conditions d'existence des couches limites résultant de convection libre dans le cas d'une plaque plane horizontale. De plus, des systèmes à vitesse transversale finie et possédant une température de surface non uniforme ont été analysés, et les résultats pour le transfert de chaleur et de moment sont donnés.     

A solution of the steady state thermoelastic equations

Résumé Une solution particulière des equations d'équilibrium thermoélastique est derivée d'une fonction potentielle. Cette solution est combinée avec les solutions connues des equations élastostatiques et appliquée à la solution d'une classe particulière de problèmes aux limites.     

Zur Instabilität von Schwingungsformen

Résumé Les oscillations longitudinales par contraction et dilatation du pendule élastique double passent, pour certaines fréquences d'excitation, alternativement de mouvements longitudinaux à des mouvements transversaux. En première approximation, l'analyse de la stabilité des oscillations longitudinales aboutit à un système linéaire d'équations différentielles à coefficients périodiques. Par conséquent, l'instabilité des oscillations longitudinales par contraction et dilatation du pendule élastique double peut servir à la démonstration des régimes d'instabilité du premier et du second ordre se rapportant aux systèmes d'oscillations mécaniques et rhéolinéaires à plusieurs degrés de liberté.     

Sharp estimates of the energy for the solutions of some dissipative second order evolution equations

We establish precise estimates of the energy decay for certain second order dissipative problems concentrating our attention on the effect of the nonlinearity on the constants depending on the initial data in such estimates. In general, when damping terms are superlinear such constants turn out to be superlinear functions of the initial energy. We consider nonlinear terms growing either polynomially or exponentially and apply our results to some concrete partial and ordinary differential equations. In certain particular cases, the optimality of the obtained estimates is also proved.

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Résumé On établit des estimations très précises de la décroissance de l'énergie pour des solutions des problèmes dissipatifs de second ordre, en veillant a élucider la façon dont le terme non linéaire agit sur les constantes dépendant des données initiales qui apparaissent dans ces estimations. En général, pour des terms de frottement a croissance surlinéaire, ces constantes sont aussi des fonctions surlinéaires de l'énergie initiale. Nous considérons des nonlinearités à croissance polynômiale ou exponentielle, en appliquant les resultats obtenus a plusieurs exemples d'équations différentielles ordinaires et équations aux dérivées partielles. Dans certains cas particuliers, on montre également l'optimalité des estimations établies.

     

Two coupled processors: The reduction to a Riemann-Hilbert problem

Summary Many problems arising from the coupling of processors require the solution of functional equations. Generally, the unknown functions are the generating functions for a stationary distribution of the studied process. In this paper, a particular problem is addressed but results lead to a computationally reasonable solution which applies to very general two dimensional random walks.

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Résumé Beaucoup de problèmes liés au couplage de processeurs conduisent à des équations fonctionnelles. En général, les fonctions inconnues représentent les fonctions génératrices d'un processus stationaire. Nous étudions ici un problème particulier, mais la méthode proposée est applicable à des cas très généraux de marches aléatoires à deux dimensions.

     

Sur l'intégration des équations différentielles holomorphes réduites en dimension deux

Resumé Le problème auquel on s'intéresse consiste à détecter parmi les formes réduites à l'origine deC ² celles qui possèdent des intégrales premières liouvilliennes ou appartenant à la classe de Nilsson. Pour cela, on étudie l'espace des modules associé à une telle forme.     

Some general principles of dynamic instability of solid bodies

Résumé Ce travail représente une étude de l'équilibre des corps solides, avec un intérêt special accordé aux corps élastiques et à ceux de Voigt-Kelvin. Les efforts appliqués peuvent avoir des composants non conservatifs et gyroscopiques, quoique la dépendance explicite du temps soit exclue. Il est bien connu que, pour une catégorie de problèmes tellement large, l'établissement des conditions de la stabilité par les méthodes classiques de statique ou d'énergie n'est pas toujours applicable.Le traitement du problème essaie d'être assez compréhensif. En utilisant la méthode des vibrations modales on établie des critères généraux de stabilité sur la base d'une «énergie équivalente». Ces critères sont d'une telle généralité qu'ils contiennent, comme cas spéciaux, les critères publiés auparavant. En plus, de nouveaux principes ont été développés et démontrés à l'aide d'un exemple numérique.

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This work was supported by the National Science Foundation through Grant GK-368 to the University of Illinois at Chicago Circle.     

Ecoulements cellulaires de Stokes produits en canal plan illimité par la rotation de deux cylindres

Résumé On étudie numériquement la structure cellulaire des écoulements plans permanents de Stokes produits, en canal indéfini à parois parallèles rigides, par 2 cylindres tournants de rayons, d'emplacements et de vitesses diverses. On choisit ces 3 paramètres de façon à obtenir des écoulements purement antisyniétriques, purement symétriques ou quelconques par rapport à l'axe du canal. Dans la plupart des cas, des réseaux de lignes de courant détaillés sont tracés et les caractéristiques géométriques essentielles du champ hydrodynamique sont calculées avec une très grande précision.

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Cellular structure of steady two-dimensional Stokes flows induced by two rotating cylinders with varying radius, positions and speeds are numerically investigated, in an unbounded rectilinear channel. We select these three parameters to produce antisymmetric flows, symmetric flows and flows without symmetry with respect to the channel axis. In most cases, detailed streamline patterns are presented, and the main geometrical characteristics of the hydrodynamical field are also calculated accurately.

     

A short proof of the Pi theorem of dimensional analysis

It is shown that the proof of the Pi Theorem may be considerably shortened by taking logarithms of all physical quantities involved. This makes changes of units correspond to translations, and reduces the proof to a simple problem in linear algebra.

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Résumé On montre que l'on peut considérablement simplifier la démonstration du théorème de Vaschy-Buckingham en calculant le logarithme de toutes les quantités physiques du problème. Les changements d'unités correspondent alors à des translations, ce qui permet de ramener la démonstration à un simple problème d'algèbre linéaire.