On the theories used for the wave propagation in laminated composite thin elastic shells

In this paper, the problem of propagation of free harmonic waves in cross-ply laminated thin elastic shells is considered. For this problem, a theoretical unification of the most commonly used, in physical and engineering applications, thin shell theories which take into consideration transverse shear deformation effects is presented. In more detail, the problem is formulated in such a way that by using some tracers, which have the form of Kronecker's deltas, the obtained stress-strain relations, constitutive equations and equations of motion produce, as special cases, the corresponding relations and equations of the transverse shear deformable analogs of Donnell's, Love's and Sanders' theories. Using an eigenvalue form solution of the equations of motion, a comparison of corresponding numerical results obtained on the basis of all of the afore-mentioned theories is made. Comparisons with corresponding results obtained on the basis of the classical thin shell theories of Donnell, Love, Sanders and Flugge are also made.

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Resumé On étudie un problème de propagation d'ondes harmoniques libres dans une fine coque cylindrique, élastique, composée de lamelles croisées. On présente une unification des théories les plus courantes que les ingénieurs et physiciens appliquent aux problèmes de coques minces sous considération de la déformation due au cisaillement transverse. En détails, le problème est formulé de telle façon qu'en utilisant des opérateurs de trace (sous forme du symbole de Kronecker) les relations obtenues: contrainte-déformation, équations constitutives et équations de mouvement donnent comme cas spéciaux les relations correspondantes et les équations des problèmes analogues (déformation de coques minces par cisaillement transverse) des théories de Donnell, Love et Sanders. En utilisant une solution aux valeurs propres des équations de mouvement, on compare les résultats numériques obtenus grâce aux théories mentionées ci-dessus aux résultats correspondants sur la base des théories classiques de Donnell, Love, Sander et Flugge.

     

Atmospheric ice nuclei

Résumé L'auteur examine les connaissances actuelles des noyaux glaçogènes naturels et décrit brièvement les méthodes utilisées pour mesurer des concentrations à des températures variables, les résultats obtenus et la répartition géographique des noyaux glaçogènes. La majorité de ces noyaux, paraît-il, est composée de particules solides insolubles, d'un diamètre inférieur à 2 microns. Il discute sous des rubriques diverses leur comportement, tel qu'il a été décélé par des expériences en laboratoires: a) congélation contre sublimation, b) retard de nucléation, c) les résultats des congélations, répétées 4) préactivation et désactivation, 5) les résultats de leur immersion dans l'eau et les résultats de l'addition de substances solubles.L'auteur décrit les méthodes variées dont on se sert pour résoudre le problème de la composition des noyaux glaçogènes naturels et arrive à la conclusion que les noyaux plus actifs répandus à l'échelle mondiale sont des poussières du sol aussi bien que des particules d'origine extra-terrestre. Les mesures de la répartition verticale des noyaux de glace et la variation, récemment découverte, de la concentration des noyaux glaçogènes au cours de la phase lunaire sont favorable à la thèse de leur origine extra-terrestre.L'auteur souligne la pauvreté de nos connaissances en ce qui concerne le processus de congélation des nuages naturels.     

The stability of a column of liquid to torsional oscillations

Résumé On fait appel à la théorie linéaire de stabilité pour démontrer que des perturbations axisymétriques d'une colonne infinie de fluide en rotation continue et entourée d'un autre fluide noncompressible peuvent être représentées comme la somme des oscillations méridionales et des oscillations de torsion, pourvu que les nombres de Reynolds soient petits. Dans ce cas, le composant de torsion ne peut conduire à des instabilités.     

Antisymmetric problems in shock diffraction theory

Various aspects of the diffraction of plane shock waves by moving antisymmetric thin bodies are examined. A method is presented for removing the inhomogeneity in the shock condition. This is done without knowledge of the explicit form of the solution, and is applicable to both symmetric and antisymmetric problems. With this reduction, explicit solutions have been previously obtained for symmetric bodies. For the antisymmetric case, the problem has been previously reduced to a complicated set of integrodifferential equations. In the cases where the flow field exhibits conical properties or when the body is slender, solutions may be obtained without recourse to solving the governing integral equations. In this paper it is shown that two-dimensional conical solutions are obtainable for moving antisymmetric wings only in the restricted case of the wing Mach numbers relative to the stream ahead of and behind the shock being the same. An analytical solution is presented for the above problem. In the case of slender bodies, it is shown that the classical steady slender body theory may be extended to shock diffraction problems and again analytical solutions are presented. It is shown that for general slender bodies, the lift and moment coefficients, and therefore the center of lift is influenced by the shock wave only through the Mach number change across the shock. Results are presented for the pressure distribution on the body, the lift and moment coefficients, and the center of lift for various slender body configurations at angle of attack.

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Résumé Les différents aspects de la diffraction des ondes de choc par les corps antisymétriques en mouvement sont examinés. Une méthode pour éliminer l'inhomogénéité dans la condition de choc, sans avoir recours à la forme explicite de la solution est présentée. Cette méthode peut être utilisée pour l'étude des problèmes symétriques aussi bien qu'antisymétriques. A l'aide de cette réduction, des solutions explicites ont été obtenues précédemment pour les corps symétriques. Dans les cas antisymétriques, il est connu que le problème peut être réduit à la résolution d'un système d'équations intégro-différentielles assez compliquées. Dans le cas où le champ d'écoulement possède certaines propriétés coniques, ou quand le corps est mince, on obtient des solutions sans reoudre les équations intégrales associées. Dans cet article il est démontré que des solutions coniques bi-dimensionnelles peuvent être obtenues pour des mouvements des ailes antisymétriques seulement dans le cas restrictif ou le nombre de Mach de l'aile relatif au courant en amont ainsi qu'en aval du choc est le même. Dans le cas des corps minces il est montré que la théorie classique pour les corps minces en équilibre peut être étendue aux problèmes de diffraction des chocs et on obtient des expressions analytiques pour la représentation des solutions. En outre, il est montré que pour des corps minces en général le coefficient de la portance et le coefficient du moment et, par conséquent, le centre de portance sont influencés uniquement par le changement du nombre de Mach causé par le choc. On obtient ainsi des résultats relatifs à la distribution de la pression sur le corps, le coefficient de la portance, le coefficient du moment et le centre de portance pour différentes configurations des corps minces avec un angle d'attaque.

     

Construction Des Applications Harmoniques Non Rigides D'un Tore Dans La Sphère

Zusammenfassung Le but de Particle present est l'étude des déformations harmoniques géodésiques. f d'un tore dans la sphere avec la densité d'énergie 1/2 . Nous montrons que tout les deformations harmoniques sont isométriques, c'est-à-dire que l'application f est rigide, si et seulement si f est totalement géodésique. De plus nous calculons les espaces de deformations harmoniques pour la 3-sphère.     

Torsionsschwingungen unter Berücksichtigung der Masse und der Dämpfung der elastischen Glieder

Résumé Un système mécanique composé de masses discrètes reliées entre elles par des arbres élastiques dont ni la masse ni l'amortissement ne sont négligeables, est susceptible de vibrations de torsion. Dans le cas le plus général, le problème se résoud—d'aprèsd'Alembert—par deux ondes élastiques opposées dans leur sens de propagation. Du fait de la présence d'un amortissement dans les arbres élastiques, les vibrations ne se laissent plus exprimer par de simples fonctions goniométriques.Les vibrations forcées entretenues en plusieurs endroits du, système se résolvent par la méthode des caractéristiques. Tout système à masses multiples, tel que les installations motrices des bateaux, se laisse scinder en deux parties, l'une comprenant toutes les perturbations, l'autre n'en contenant aucune. Cette disjonction amène une simplification appréciable du calcul des vibrations.Un procédé graphique de calcul de la fréquence propre a été établi pour tous systèmes à amortissement nul, mais où la masse des arbres élastiques n'est pas négligeable. Ce procédé est plus expéditif que toutes les méthodes analytiques connues.

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Die Anregung zu der vorliegenden Arbeit verdanke ich HerrnA. Kleiner, Chefingenieur der Forschungsabteilung für Dynamik, Gebrüder Sulzer AG., Winterthur.     

Weak locally homogeneous turbulence in idealized flow through a cone

Résumé On analyse la turbulence d'un écoulement idéalisé à travers un cône, au moyen des équations de corrélation généralisées à deux points, basées sur les équations de Navier-Stokes et de continuité. La viscosité et les effets de déformation moyenne sont retenus dans l'analyse, mais on suppose que la turbulence est assez faible pour qu'on puisse négliger, dans les équations, les termes de corrélation triples par rapport aux autres termes. On calcule les composantes des variations de vitesse de tourbillon et de formation de tourbillon, ainsi que les spectres de ces grandeurs. On considère également, dans l'équation du spectre, un terme de transport d'énergie de déformation moyenne qui transfère des composantes d'énergie entre les caractèristiques d'onde. On utilise l'analogie du transfert énergétique de chaleur pour relier les résultats obtenus au transfert de chaleur entre le fluide et la paroi du cône.     

Sur la convergence des méthodes d'éléments finis nonconformes pour des problèmes linéaires de coques minces

Résumé Dans cet article, nous étudions la convergence des méthodes d'éléments finis nonconformes pour l'approximation des problèmes de coques minces générales. Nous établissons des conditions suffisantes de convergence pour une large classe d'éléments finis, puis nous donnons des estimations de l'erreur sur les déplacements et les contraintes.

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On the convergence of nonconforming finite element method for linear thin shell problems

Summary In this paper, we study the convergence of nonconforming finite element method for the approximation of general thin shell problems. We give sufficient conditions of convergence for a large class of finite elements, then we estimate the error on the displacements and on the stresses.

     

Asymptotic representation of the cycle of Van der Pol's equation for small damping coefficients

Résumé Le cycle limite de l'équation de Van der Pol est développé en série potentielle selon le coefficient d'amortissement ; les coefficients de la série sont des sommes trigonométriques finies ayant le temps pour argument. Du fait que ces développements sont produits sur ordinateur de manière complètement automatique, on a pu les pousser jusqu'à une puissance élevée de . Aussi, même pour des valeurs de aussi, élevées que 1.75, les estimations de l'amplitude et de la période fournie par les séries ne s'écartent pas de plus de 10^–3 des valeurs correctes; ces dernières ont été calculées en intégrant par séries de puissances récurrentes l'équation de Van der Pol et l'équation aux variations qui lui est associée.     

Interference patterns of zonal gratings: Application to rheology of polymers

Résumé Cet article présente la théorie des franges de moiré créées par des réseaux circulaires de pas égal ou légérement différent. Nous avons établi les équations différentielles reliant les lignes de reférence et les lignes du modèle avec les franges de moiré produites par la superposition de ces deux familles de lignes. Les franges de moiré fournissent les ellipses de déplacement dans un champ de déformation uniforme. Ces franges ont été utilisées pour mésurer simultanément la complaisance de fluage et le coefficient de contraction latérale d'une matière viscoelastique linéaire le long de son spectre viscoélastique entier.On est arrivé à demontrer que le coefficient de la contraction latérale est une fonction monotone croissante qui tend asymptotiquement vers la valuer limite de 0.5 valable pour toute matière incompressible. Les fonctions caractéristiques de la complaisance de fluage à la traction et le coefficient de contraction latérale sont suffisantes pour la définition viscoélastique complète de la matière.Les résultats obtenus ont été comparés avec succès à ceux qui ont été déduits d'une méthode indirecte qui utilise une seule fonction caractéristique le long du spectre viscoélastique entier de la matière et la valeur initiale d'une autre fonction.     

A note on plane nonlinear creep of free boundaries

Résumé On montre que la déformation plane et quasi-statique d'un corps incompressible qui est non-linéairement visqueux du second ordre, et dont les frontières sont soumises aux tractions données, ne peut être distinguée de celle d'un corps fluide, ayant les mêmes frontières et les mêmes tractions prescrites, qui est linéairement visqueux et incompressible. Ainsi, les solutions données préalablement (Berg, 1964) pour le fluage plan des frontières libres de tractions s'appliquent également au fluage plan et nonlinéaire du second ordre des frontières libres de tractions. Cela signifie en particulier que dans le fluage plan les effets visqueux du second ordre ne peuvent pas donner lieu à l'irréversibilité cinématique de la déformation d'une surface libre. Les résultats des effets du second ordre sont quelque peu étendus pour montrer que dans le cas le plus général d'un fluide non-linéaire et incompressible les problèmes de fluage plan peuvent se simplifier si l'on incorpore dans le champ de pression une partie des contraintes non-linéairement visqueuses.     

Un codage sofique des automorphismes hyperboliques du tore

Resumé Nous étudions les propriétés géométriques et algébriques du codage des automorphismes hyperboliques du tore défini dans [L3]. Nous donnons également des preuves détaillées pour la construction de ce codage qui diffère en plusieurs points de celle proposée (indépendamment) dans [KV].

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We study geometrical and algebraic properties of the coding for hyperbolic automorphisms of the torus defined in [L3]. We also give the detailed construction of this coding which differs from the one independantly proposed in [KV] in several points.

     

Formation and decay of electromagnetic shock waves

Résumé Ce traité se rapporte principalement à la dérivation de la loi de détérioration asymptotique pour les ondes de choc électromagnetiques faibles se propageant dans un milieu de type ferromagnétique. On dérive la loi de détérioration pour les paramètres de choc en utilisant une, technique de corrélation entre une des solutions d'une onde simple et les équations d'un choc faible.     

q-Analogs of symmetric function operators

For any homomorphism V on the space of symmetric functions, we introduce an operation that creates a q-analog of V. By giving several examples we demonstrate that this quantization occurs naturally within the theory of symmetric functions. In particular, we show that the Hall-Littlewood symmetric functions are formed by taking this q-analog of the Schur symmetric functions and the Macdonald symmetric functions appear by taking the q-analog of the Hall-Littlewood symmetric functions in the parameter t. This relation is then used to derive recurrences on the Macdonald q,t-Kostka coefficients.RésuméPour un homomorphisme V sur l'espace des fonctions symétriques, nous présentons une opération qui crée un q-analogue de V. En donnant plusieurs exemples nous démontrons que cette quantization se produit naturellement dans la théorie de fonctions symétriques. En particulier, nous prouvons que les fonctions symétriques de Hall-Littlewood sont constituées en prenant ce q-analogue des fonctions symétriques de Schur et les fonctions symétriques de Macdonald apparaissent en prenant le q-analogue des fonctions symétriques de Hall-Littlewood dans le paramètre t. Cette relation est alors employée pour dériver des récurrence sur les coefficients Macdonald q,t-Kostka.     

Topologie de Gromov équivariante,structures hyperboliques et arbres réels

Résumé Les objets que nous étudions sont les espaces métriques munis d'une action par isométrie d'un groupe fixé . Nous définissons une «topologie» naturelle sur «l'ensemble» de ces espaces. Nous montrons un critère de compacité séquentielle par des méthodes inspirées des travaux de M. Gromov. Nous utilisons ce critère pour donner une preuve plus courte et plus géométrique de deux théorèmes: celui de M. Culler et J. Morgan sur la compacité de l'espace des arbres réels à petits stabilisateurs d'arêtes; et celui de J. Morgan sur la compactification de l'espace des structures hyperboliques sur une variété par des arbres réels à petits stabilisateurs d'arêtes.     

Utilisation des transistors dans les dispositifs de résonance nucléaire

Conclusion Les paramètres qui décrivent le fonctionnement des transistors sont complexes et dépendent de la fréquence. Ceci rend le calcul des schémas long et laborieux. La dépendance des impédances d'entrée et de sortie de la fréquence, d'une part, et des impédances de charge et de source, d'autre part, est souvent très gnante. A ces inconvénients nous pouvons opposer les avantages suivants:Facilité d'alimentation sur batteries tout à fait courantes et absence d'échauffement. Ces deux avantages entraînent les suivants: une stabilité exceptionnelle des performances et l'absence totale des perturbations de 50 Hz dues au réseau. Dans les oscillateurs pilotes, les transistors nous semblent préférables aux lampes pour des fréquences inférieures à 5 MHz (50 MHz pour drift-transistor), à condition de bien découpler le transistor du circuit oscillant.     

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.

     

Some properties of generalized epicycloids applied to fracture mechanics

Résumé La réflexion partielle d'un faisceau lumineux sur le revers d'une plaque mince en plexiglas comportant une fissure intérieure symétrique formant un angle quelconque avec l'axe d'application de la charge extérieure, crée des déviations des rayons réfléchis dans la zone contractée qui entoure l'extrémité de la fissure. Ces déviations forment une caustique. On montre, dans cet article, que cette caustique prend la forme d'une courbe épicycloïdale générale, valable pour tous les matériaux qui ont un comportement élastique. Cette courbe est créée par l'extremité du vecteur résultant qui représente les rayons de lumière réfléchis et déviés sur la plaque fissurée. On étudie ensuite les proprietés caractéristiques de ce type d'épicycloïdes en relation avec le facteur complexe d'intensité des contraintesK ^*. Les résultats des essais faits à l'aide des plaques munies des fissures intérieures symétriques d'orientation différente par rapport à l'axe d'application de la charge extérieure sont en parfait accord avec les résultats de la théorie.     

Theoretical and numerical aspects of contact problems for shells

The paper deals with the contact problem of a shell with rigid housing enclosing it or with a set of punches. Using Timoshenko's shell theory, a basic regularized functional of total energy without any distributions (Dirac's delta functions) has been considered. Properties of this functional as well as the question of the existence of a solution have been formulated as theorems. Applying the method of variational inequalities, a numerical method has also been developed. Applications of these theorems on the contact of an axially symmetrical cylinder with a rigid housing have been presented.

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Résumé Dans cet article on considère le probleme du contact d'une coque avec le logement rigide ou avec un groupe de poinçons. En profitant des équations du type de Timoshenko pour les coques, on forme la fonctionelle d'énergie totale dans laquelle on élimine les distributions du type de delta de Dirac que l'on trouve dans les formes classiques. Les propriétés de cette fonctionelle ainsi que la question de l'existence d'une solution ont été formulées comme ensemble de théorèmes. L'analyse numérique du problème est effectuée en appliquant la méthode des inéquations variationelles. Ces théorèmes sont appliqués à l'exemple du contact d'un cylindre axisymétrique avec le logement rigide.

     

Evaluation of the first three years in a hail prevention experiment in mendoza (Argentina)

Sommaire On décrit une expérience de prévention de la grêle dans la province de Mendoza (Argentine). L'aire expérimentale s'étend sur à peu près 4000 km² à l'Est des Andes. Les inséminations sont faites avec plus d'une centaine de générateurs d'iodure d'argent à base de charbon de bois, installés au sol. Le transport de l'aérosol jusqu'à la base des nuages est assuré par les mouvements convectifs dans la couche inférieure. L'expérience est randomisée. L'analyse statistique porte sur les données des dégâts produits par la grêle dans les vignes de la région; on évalue deux variables, qui représentent les dégâts de chaque orage et leur intensité moyenne. L'application d'un test non-paramétrique (Mann-Whitney) ne permet pas de constater un effet significatif sur l'ensemble des données, mais si l'on classe les orages d'après la situation météorologique, on trouve une diminution très forte, significative à 5%, pour les orages associés à des fronts froids de surface.