Stress channelling in transversely isotropic elastic composites

Résumé Une théorie a déjà été proposée au sujet des matériaux à fibres de renforcement où l'on supposait que ces dernières étaient inextensibles et uniformément distribuées dans un composite considéré comme incompressible. Cependant, quelques unes des prédictions de cette théorie semblent être fondamentalement en désaccord avec la théorie classique de l'élasticité. Il est démontré ici que les résultats inattendus de cette théorie correspondent en fait à des cas limites de la théorie classique de l'élasticité pour des matériaux à isotropie transversale.     

A solution to boundary value problems with over-specified boundary conditions

Summary The problem of determining the unknown terms of a differential equation from over-specified boundary conditions is solved by means of the potential theory. The boundary values of compatibility functions adapting the differential equations to the prescribed boundary conditions are introduced as explicit unknowns in the system of linear equations. Two applications to fluid mechanics are presented, which demonstrate the efficiency of the method.

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Résumé Le problème de déterminer les termes inconnus d'une équation différentielle, à partir de conditions aux limites surdéterminées, est résolu au moyen de la théorie des potentiels. Les valeurs aux limites de fonctions de compatibilité adaptant les équations différentielles aux conditions aux limites prescrites sont introduites, comme inconnues explicites, dans le système des équations intégrales linéaires. Deux applications à la mécanique des fluides sont présentées, qui démontrent l'efficacité de la méthode.

     

Contrôle de processus alternants et applications

Résumé L'objet de cet article est d'appliquer des méthodes de la théorie générale des processus et de théorie du potentiel à la résolution de problèmes de contrôle de processus alternants, et en particulier à des problèmes de contrôle impulsionnel. Cet article reprend et étend les résultats préalablement obtenus par l'auteur dans ce domaine.

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Summary The purpose of this paper is to apply the general theory of stochastic processes and potential theory to solve various control problems of alternating processes, and in particular problems of impulse control. This paper extends results previously obtained by the author in stochastic control.

     

Bénard instabilities in polar fluids

This paper employs continuum theory of polar fluids to investigate the onset of roll-type instabilities in a fluid confined between horizontal rigid boundaries and subject to a vertical temperature gradient. A Fourier series method is used to obtain an exact expression for the determination of the critical temperature gradient for the particular type of instability. Results are presented for a wide range of the various parameters in the theory.

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Résumé Cet article utilise la théorie du continuum des fluides polaires en vue d'étudier le début d'instabilités de type cellulaire dans un fluide compris entre des limites horizontales rigides et soumis à un gradient de température vertical. Afin de déterminer exactement le gradient de température critique pour le type d'instabilité en question, on utilise une méthode basée sur les séries de Fourier. On présente des résultats pour une large gamme des différents paramètres utilisés dans la théorie.

     

Approximation de quelques problèmes de type Stokes par une méthode d'éléments finis mixtes

Résumé Nous présentons dans cet article une méthode d'éléments finis mixtes qui permet la résolution des équations de Stokes avec des conditions aux limites de type Fourier ou Neumann. Pour cette méthode nous démontrons que les estimations de l'erreur d'approximation sont optimales; en vitesse et en pression. Ces résultats de convergences généralisent à ce type non standard de conditions aux limites les travaux de Glowinski-Pironneau [9, 10] pour le probleme de Stokes avec des conditions aux limites de Dirichlet.

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Mixed-finite element approximation of stokes type problems

Summary We present in this paper a mixed-finite element approximation of Stokes equations with boundary conditions of Fourier's or Neumann's type. For this approximation we prove that the error estimates for the velocity-vector and for the pressure are optimal. These results of convergence generalize to this kind of boundary conditions the Glowinski-Pironneau's approximation of Stokes problem with Dirichlet's boundary conditions [9, 10].

     

On the back-scatter cross-sections of ice spheres

Résumé La section droite de diffusion arrière de sphères de grand diamètre constituées par de la glace ou une matière (Stycast) ayant le même indice de réfraction est envisagée d'une manière à la fois théorique et expérimentale. La section droite est évaluée théoriquement par l'application d'une méthode d'optique géométrique simplifiée dans laquelle on considère seulement les réflexions sur les faces avant et arrière de la sphère. Dans le domaine du rapport diamètre/longueur d'onde de l'ordre de 1,3 à 6,7, les résultats obtenus par cette méthode s'accordent bien avec le calcul rigoureux de la section droite obtenu par la solution de l'équation demie. Pour des diamètres plus grands, la solution approchée sous-estime la section droite demie par un facteur qui est cependant plus petit que 3. La théorie simplifiée est étendue au cas de sphères diélectriques ayant leur surface partiellement couverte par une couche réfléchissante.Des données expérimentales sur la diffusion arrière, à une longuer d'onde de 3,22 cm, par des sphères en Stycast recouvertes d'une calotte sphérique de petite dimension, sont présentées dans le but d'illustrer la théorie précédente. En effet, les résultats obtenus, pour toutes les positions de la calotte sphérique au cours de sa rotation autour d'un axe vertical, sont en plein accord, dans la limite des erreurs expérimentales, avec la théorie faisant intervenir la composition de 3 parcours optiques principaux.

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A summary of this work was presented at the Tenth Weather Radar Conference, Washington, D. C., April 22–25, 1963.     

A kinematical study of Kirchhoff-Rayleigh flow

Summary A method of calculating the separated flow of a viscous fluid is proposed, which allows to split up properly the boundary condition problem from the viscous phenomena. The theory is developed for the flow past a plate and yields wakes of finite extension having an underpressure which depends directly on the amount of vorticity diffusion and dissipation occurring in the fluid. Application of the method to real flows shows good agreement between the calculated and the measured velocity distributions in front of the plate and in the wake.

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Résumé Une méthode de calcul de l'écoulement décollé d'un fluide visqueux est proposée qui permet de séparer clairement le problème aux limites des phénomènes visqueux. La théorie est développée pour l'écoulement autour d'une plaque et donne des sillages de longueur finie ayant une dépression de culot directement dépendante de l'intensité de la diffusion et dissipation de la vorticité se produisant dans le fluide. L'application de la méthode à des écoulements réels montre une bonne concordance entre les répartitions de vitesse calculées et mesurées sur le devant de la plaque et dans le sillage.

     

Asymptotic solution of the unsteady boundary layer equations

Summary An extension of the Meksyn asymptotic method to unsteady boundary layers in laminar, incompressible flow is investigated. The results indicate that unsteady boundary layers can be calculated by the Meksyn asymptotic method with comparable accuracy to that obtained for steady flows. Several differences from the well developed steady-flow application exist and require further work before general problems can be treated. The calculation technique is more straight-forward for cases involving acceleration because three or four terms in the expansions may then yield sufficient accuracy. The form of the governing equation required by the Meksyn method indicates that it is most useful for unsteady stagnation boundary layers since some basic unsteady flows are not directly accessible in their simplest form from that equation. The effect of unsteadiness on the rate of asymptotic convergence is assessed by detailed comparison of a similar solution for unsteady, stagnation flow with analogous results from the Falkner-Skan equation and of reliable numerical results for both cases.

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Résumé On étudie une extension de la méthode asymptotique de Meksyn aux couches limites instables des écoulements laminaires de fluides incompressibles. Les résultats montrent que les couches limites instables peuvent être calculées à l'aide de la méthode asymptotique de Meksyn avec une précision comparable à celle obtenue pour les écoulements stables. Plusieurs différences existent par rapport à l'application, bien mise au point, aux écoulements stables; elles demandent encore du travail avant que les problèmes généraux puissent être traités. La méthode de calcul est plus directe dans les cas impliquant une accélération, car 3 ou 4 termes dans les développements assurent alors une précision suffisante. La forme de l'équation principale nécessaire à la méthode de Meksyn indique qu'elle est très utile pour les couches limites instables au repos; en effet, certains écoulements instables de base ne peuvent être atteints directement dans leur forme la plus simple à partir de cette équation. L'effet de l'instabilité sur la vitesse de convergence asymptotique est établi grâce à une comparaison détaillée d'une solution analogue pour un écoulement instable stagnant avec les résultats semblables obtenus par l'équation Falkner-Skan, et des résultats numériques sûrs obtenus dans les deux cas.

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This work was supported by the Energy Research and Development Administration.     

On the frame-dependence of stress and heat flux in polar fluids

Summary A special theory of polar fluids is developed with a view to providing some insight into the questions of the frame-dependence of stress and heat flux, arising out of a recent paper by Müller (1).

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Résumé Le but de cet article est de développer une théorie spéciale des fluides à molécules polaires afin d'éclaircir deux questions soulevées dans un récent article de Muller (1), à savoir: le flux de chaleur et une possible relation de dépendance entre la tension et le système de coordonnées choisi.

     

Arbeitseinsatz und Gesamterträge

Zusammenfassung Aus einem Proportionalitätsansatz für Produktivität und Lohn wird eine sinnvolle Verallgemeinerung abgeleitet. Ein erster Vergleich zwischen Theorie und Praxis bestätigt die Übereinstimmung im Ausmaße der Untersuchungsfehler. Weitere Untersuchungen hierzu sind notwendig und werden angekündigt.

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Summary A meaningful generalization is being deduced from a proportionality formulation concerning productivity and wages.A first comparison between theory and practice establishes conformity within the limits of experimental error. Further studies in this connection prove to be indispensible and are put on schedule.

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Résumé Une généralization pleine de sens est dérivée d'une disposition de proportionalité concernant la productivité et les salaires. Une première comparaison de la théorie et des faits pratiques confirme la conformité dans les limites de l'erreur expérimentale. Il sera nécessaire de continuer les recherches qui sont signalées à ce sujet.

     

Représentation des fonctionnelles surmédianes

Summary Considérons la théorie du potentiel définie par un noyau de Hunt: si F est une fonction complètement additive de certaines mesures et croissante en ordre du balayage, il existe une (classe de) fonction borélienne représentant F; c'est le résultat principal de ce travail, et il se révèle extrêmement commode pour l'étude des fonctions fortement surmédianes.On en déduit un théorème de convergence du type de Cartan-Brelot pour les familles monotones de fonctions fortement surmédianes, et un critère de compacité relative inspiré de celui de Dunford-Pettis. On précise les termes de la décomposition de Mertens à l'aide du cône C des fonctions fortement surmédianes quasi-s.c.s. modérées.Comme application, on introduit et on étudie la «quasi-topologie fine» et les ensembles réguliers.Toute cette étude repose presque uniquement sur deux propriétés fondamentales, à savoir d'une part le caractère régularisant des opérateurs de réduction, et d'autre part la grande propriété des ensembles semi-polaires qui se trouve originellement chez R.M. Hervé [8] et dont nous donnons ici une version un peu plus forte.Dans un deuxième chapitre, nous signalons les généralisations possibles, et nous obtenons sans affaiblissement les mêmes énoncés en théorie des résolvantes de Ray ou en théorie des surmartingales.     

Loi du logarithme itéré dans C S) et fonction caractéristique empirique

Sommaire De nombreuses publications ont été consacrées ces dernières années à l'étude des propriétés limites des variables aléatoires lipschitziennes. Si le théorème de la limite centrale a trouvé dans les travaux de N.C. Jain et M.B. Marcus [9] et B. Heinkel [7] des conditions suffisantes en un sens meilleures possibles, la loi du logarithme itéré, bien qu'apparaisant comme corollaire immédiat de la propriété de limite centrale, était toujours à la recherche de conditions spécifiques. Nous présentons, dans notre première partie, une loi du logarithme itéré pour les variables aléatoires lipschitziennes sous des hypothèses qui lui sont propres. Dans la seconde, nous appliquons les techniques du cas lipschitzien à l'étude de la fonction caractéristique empirique en vue de préciser, dans leurs parties loi du logarithme itéré, les récents résultats de M.B. Marcus [15] et S. Csörg [3] concernant les propriétés limites de la fonction caractéristique empirique.     

Wave propagation and breaking in multidimensional magnetogasdynamic flows

Summary The theory of shocks evolving from weak discontinuities is applied to magnetogasdynamics and worked out in detail for two situations: a spherical disturbance propagating into a uniform magnetic field, and a planar disturbance propagating in the field of a current-carrying wire. For both cases, shock formation is delayed as the magnetoacoustic speed of propagation approaches the Alfvén speed. This agrees with the fact that Alfvén waves do not steepen to form shocks.

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Résumé On applique à la magnétogasdynamique la théorie des ondes de choc produites par l'évolution des discontinuités faibles. On présente des résultats sur la formation de chocs par des ondes magnétoacoustiques. Lorsque la vitesse de propagation de ces ondes se rapproche de la vitesse d'Alfvén, l'apparition des chocs est retardée, en accord avec le résultat bien connu que les ondes d'Alfvén ne se transforment pas pour former des chocs.

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Research supported in part by Grant No. AFOSR-73-2561.     

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.     

Streamlines in Bénard convection cells induced by surface tension and buoyancy

Résumé L'équation différentielle obtenue en appliquant la théorie des perturbations au problème de la convection cellulaire a déjà été résolue par rapport aux valeurs propres définissant le début de l'instabilité. Dans ce travail on cherche les fonctions propres correspondant à diverses combinaisons des forces de poussée et de tension superficielle et différentes conditions thermiques à la surface libre. On discute la relation entre la disposition des lignes de courant et le degré d'interdépendance des deux agents d'instabilité. On a tracé les lignes de courant dans le cas où la convection résulte de la tension superficielle seule sur une surface libre isolée thermiquement. Ces lignes sont peu différentes de celles qu'on trouve dans les mêmes conditions lorsque la convection est due à la poussée seule. Ceci explique le haut degré d'interdépendance entre les deux phénomènes, lorsque la surface supérieure est isolée thermiquement.     

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.     

The decay of a magnetohydrodynamic shock wave

Résumé On utilise l'analyse linéaire pour étudier les faibles perturbations non-isentropiques des équations relatives aux écoulements unidimensionnels et non-stationnaires d'un fluide non visqueux idéal, parfaitement conducteur de l'électricité et compressible, soumis à l'action d'un champ magnétique transversal. On utilise la solution générale de la perturbation non-isentropique d'un écoulement par ondes simples centrées pour déterminer la perturbation qui se manifeste lorsqu'une onde de choc magnétohydrodynamique, tout d'abord uniforme et de force arbitraire, rencontre le régime d'onde simple.Dans le cas limité d'un champ magnétique nul, la solution se réduit exactement à celle du problème correspondant de la dynamique classique des gaz. C'est la une confirmation de la validité de la théorie.

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This research was supported by National Science Foundation grant GP 87190.     

Ensembles régénératifs de la droite

Résumé La théorie des ensembles régénératifs stationnaires de la droite a été étudiée récemment par Taksar (Regerative sets on real line — Séminaire de probabilités XIV, Lecture Notes in Mathematics 784, Springer 1980). Dans le présent article, nous développons une théorie des ensembles régénératifs de la droite (non nécessairement stationnaires) à partir d'une définition extrêmement maniable, nouvelle même pour les ensembles régénératifs de ₊, et nous retrouvons de manière simple les résultats de Taksar concernant le cas stationnaire.     

Plane gasdynamic flows with orthogonal magnetic and velocity field distributions

Résumé Nous considérons ici les propriétés d'écoulements magnétohydrodynamiques permanents, à deux dimensions, d'un fluide élastique non-visqueux et non-conducteur de la chaleur ayant une conductivité électrique infinie, lorsque les champs magnétiques et de vitesse sont partout orthogonaux. On montre qu'un tel écoulement peut être effectivement rattaché à une classe à quatre paramètres d'écoulements compressibles à deux dimensions d'un fluide non-conducteur. En admettant une équation d'état approximatif, on montre de plus que ces écoulements magnétohydrodynamiques peuvent être assimilés à des écoulements irrotationaux, de fluides incompressibles et non-conducteurs, à condition que les variations de vitesse restent limitées. A titre d'exemple, la théorie est appliquée à l'écoulement dans un canal.     

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.