Übersprechen bei gekoppelten Leitungen und nichtlinearen Abschlüssen

Résumé Cet article présente une méthode éxacte de calcul des réflexions et des interférences dans un système quelconque de conducteurs parallèles. Aux deux extrémités de chaque conducteur est connectée une résistance non-linéaire.D'abord, les équations différentielles générales d'un système de N conducteurs sont résolues. A titre d'exemple, la solution d'un système symétrique de 3 conducteurs (2 conducteurs identiques par rapport à ia terre) est calculée en détail.Il est ensuite montré, à l'aide de l'exemple du système symétrique de 3 conducteurs, comment les résistances terminales à caracteristiques non-linéaires quelconques sont considérées en tant que conditions aux limites des équations différentielles. La méthode décrite a été développée pour le calcul des systèmes digitaux ayant de longs conducteurs et les résultats concordent très bien avec les mesures.     

The thermal laminar boundary layer on a rotating sphere

Résumé Dans cet article, on étudie par un procédé numérique la couche limite laminaire thermique sur une sphère en rotation. En supposant que la sphère est maintenue à une température constante, on obtient la distribution des températures, ainsi que le transport de chaleur. On y discute aussi le problème de la sphère en rotation dans un cas plus général où la répartition de la température sur la surface de la sphère n'est plus uniforme.     

System of interacting particles and nonlinear diffusion reflecting in a domain with sticky boundary

Summary We study a system of particles and the nonlinear McKean-Vlasov diffusion that is its limit for weak interactions in Statistical Mechanics, reflecting in a domain with sticky boundary. The interaction takes place in particular in the sojourn condition. We show existence and uniqueness for the nonlinear martingale problem, by a contraction argument on time-change. Then we construct the system of particles by a limiting procedure, and show propagation of chaos towards the nonlinear diffusion.

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Résumé Nous étudions un système de particules et la diffusion non-linéaire de type McKean-Vlasov qui en est la limite en Mécanique Statistique pour des interactions faibles, en réflexion dans un domaine à bord collant. L'interaction réside en particulier dans la condition de séjour. Nous montrons l'existence et l'unicité pour le problème de martingales non-linéaire, par une méthode de contraction sur le changement de temps. Nous construisons le système de particules en tant que limite en loi, et démontrons la propagation du chaos vers la diffusion non-linéaire.

     

Automatic integration of a stiff system using ellipsoidal norm of the error-vector for error-control

The truncation error in the One-Step-Predictor-Corrector (OSPC) method of integrating a stiff system of Ordinary Differential Equations (ODE's) has been obtained. A new method of error-control for the purpose of automatic choice of stepsize has been developed. It is shown that if the error criterion is imposed on a suitable ellipsoidal norm of the vector of errors, the growth of global error is linear. Numerical tests show that this method of error-control leads to more accurate solutions than the conventional method which uses only a scalar error for controlling the time-step.

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Résumé On a déterminé l'erreur de troncature de la méthode basée sur la prédiction et la correction à un pas (OSPC) qui intègre un système rigide d'équations différentielles ordinaires (ODE's). Une nouvelle méthode de contrôle des erreurs a été établie afin que le choix de grandeur du pas se fasse automatiquement. On a démontré que la croissance de l'erreur globale est linéaire si le critère d'erreur est appliqué à une norme ellipsoidale appropriée du vecteur des erreurs. Des essais numériques démontrent que cette méthode de contrôle de l'erreur rend les solutions plus précises que la méthode conventionelle qui ne fait appel qu'à l'erreur scalaire afin de contrôler le pas d'intégration.

     

Méthode de mesure de la chaleur spécifique par température croissante ou décroissante

Résumé L'obtention des valeurs expérimentales de l'entropie, à l'équilibre, à partir des grandeurs thermiques, est rendue compliquée pour un supraconducteur se trouvant dans une phase mélangée, mixte ou intermédiaire, par le comportement irréversible observé en général dans les échantillons réels. Il est possible de réduire, voire supprimer l'incertitude dans l'interprétation des résultats si l'on détermine les variations d'entropie non seulement pour des températures et champs magnétiques croissants, mais également pour des températures et champs décroissants. On décrit une méthode de mesure de la chaleur spécifique, valable pourT<10°K, inspirée de la méthode d'impulsion d'une part, en ce sens qu'elle a l'avantage de travailler sur des états de quasi équilibre en température du système, et de la méthode de refroidissement continu d'autre part, puisqu'elle utilise une perte thermique permettant la mesure par température décroissante. Le modèle théorique correspondant au dispositif expérimental est traité complètement du point de vue mathématique. Les erreurs systématiques propres à la méthode peuvent être réduites à moins de 0.5% et des variations de température de quelques millidegrés peuvent être encore mesurées avec une précision de l'ordre du pourcent. Le procédé convient donc bien à l'étude détaillée des transitions de phase supraconductrices.

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Summary It is difficult to obtain equilibrium values of entropy from measured thermal quantities, for superconductors in a mixed phase, because of irreversible behavior generally observed in real samples. It is possible to reduce, even suppress, the uncertainty arising from interpretation of results, if entropy variations are determined not only for increasing magnetic field and temperature, but also for decreasing field and temperature. A method to measure the specific heat is described, which is valid forT<10°K. As in the case of the heat burst method, the advantage is that the determination occurs from quasi-equilibrium states in temperature of the system. In addition, a heat leak allows us also to make measurements with decreasing temperature, as in the cooling curve method. The theoretical model corresponding to the experimental arrangement is thoroughly analysed from a mathematical point of view. Systematic errors, arising from the method itself, may be reduced to less than 0,5% and temperature variations of a few milli-degrees can still be measured with a precision of the order of 1%. This procedure is then well adapted to the detailed study of superconducting phase transitions.

     

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.     

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.     

Percussions en mécanique non linéaire: I) Cas des interactions entre systèmes. II) Théorie des percussions presque périodiques

Sommaire Dans cette étude, d'une part à partir de résultais antérieurs éablis par l'aueur on démonire un théorème concernant l'interaction par choc entre deux oscillations non linéaires avec synchronisation. Puis d'autre part on généralise dans le cas des excitations par des percussions presque périodiques (définition de Schwartz) la méthode de la moyenne pour les système d'oscillateurs non linéaires; ainsi que le cas des solutions voisines des positions d'équilibre. Ces résultats connaissent des applications en Mécanique.     

Asymptotic theory of heat transfer in two dimensional turbulent boundary layers

Résumé On étudie le transfert de chaleur dans la couche limite plane d'un fluide incompressible, lorsque le nombre de Reynolds est grand. On suppose que le nombre de Prandtl laminaire est de l'ordre de l'unité. L'analyse est basée sur le système sous-déterminé d'équations et sur l'idée que l'écoulement dans la couche limite est divisible en deux régions. La méthode employéc est une combinaison de développements asymptotiques et d'hypothèses asymptotiques qui décrit les forces dominantes et le mécanisme de transfert d'énergie. Comme ces hypothèses ne sont pas les hypothèses finies, elles n'imposent aucune relation entre les quantités déterminées par l'écoulement moyen et celles déterminées par les termes de Reynolds. L'analyse actuelle conduit aux lois pour le profil de température qui correspondent aux loi de la répartition de la température près de la paroi, loi logarithmique et loi de manque de température.     

The reduction of boundary value problems to Fredholm integral equations of the second kind

Résumé Une méthode générale est obtenue pour réduire une classe de problèmes aux limites à la résolution d'une équation deFredholm de seconde espèce. La méthode et un secteur d'une sphère évidé situé (a) entre deux plans parallèles et (b) dans un cylindre circulaire. Le problème hydrodynamique du flux dans un cylindre contenant un disque et le problème électrostatique pour un secteur d'un sphéroïde allongé sont aussi examinés.     

Un theorème sur l'existence du mouvement plan d'un fluide parfait,homogène,incompressible, pendant un temps infiniment long

Sans résuméLes résultats de cette note ont été présentés au Deuxième Congrès des Mathematiciens polonais à Wilno le 26 Septembre 1931.Postérieurement à la rédaction de ce Mémoire j'ai appris que Monsieur J. Leray a indiqué le principe de la méthode que j'utilise, dans une Note publiée aux Compt. rend. de l'Academie des Sciences de Paris, le 30 mai 1932.     

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.     

Sur l'analyse de l'évolution et de la stabilité de l'onde de choc dans la classe de perturbations exponentielles

Résumé On considère le problème de stabilité de l'onde de choc normale stationnaire dans un fluide idéal. On a prouvé, contrairement à [1], que le problème linéaire étudié par D'yakov [2] était correctement posé. On a également démontré que la stabilité exponentielle de l'onde de choc [2, 4, 5] n'existe pas. On a étudié tous les cas de dégénérescence des solutions du problème. On a établie que la considération détaillée de ces cas entraîne le changement de dépendance fonctionnelle de la solution des coordonnées de l'espace.     

Steady magnetohydrodynamic flow of an incompressible viscous fluid involving an ignorable co-ordinate

Résumé On considère l'écoulement visqueux régulier et incompressible ainsi que la distribution de température d'un fluide conducteur d'électricité contenu dans un conduit. En utilisant une forme spéciale du potentiel vectoriel magnétique et en changeant les variables des coordonnées, on démontre la possibilité de réduire le problème de l'écoulement à la résolution de l'équation de Poisson et de deux équations indépendantes linéaires différentielles et partielles du deuxième ordre. Les résultats obtenus sont employés pour déterminer l'écoulement et la distribution de la température d'une forme peu commune de l'écoulement de Couette.     

On Gibbs stability in the classical theory of fluid mixtures

We prove that Gibbs' criterion for stability is a necessary condition for the dynamic stability of a classical (non-linear) inviscid fluid mixture.

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Resumé On démontre que le critère de Gibbs pour la stabilité est une condition nécessaire pour la stabilité dynamique d'une mixture classique (non linéaire) des fluids inviscides.

     

Une classe de systèmes de particules stable par association

Sans résuméCe travail a été fait alors que le deuxième des auteurs séjournait au Centre de Mathématiques de l'Ecole Polytechnique de Paris, avec une bourse de la Coordenaçao do Aperfeiçoamento do Pessoal de Nivel Superior (CAPES: 476/73)     

On the numerical solution of Cauchy type singular integral equations and the determination of stress intensity factors in case of complex singularities

Summary A Cauchy type singular integral equation along a finite real interval and with a weight function with complex singularities at the end-points of the integration interval can be numerically solved by reduction to a system of linear equations, by using an appropriate numerical integration rule associated with the Jacobi polynomials, in exactly the same way used for the case of real singularities. For the numerical solution of such an equation arising in plane elasticity crack problems and the evaluation of stress intensity factors at crack tips, the Lobatto-Jacobi numerical integration rule is the most appropriate.

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Résumé Une équation intégrale du type de Cauchy singulière le long d'un intervalle fini réel et avec une fonction pondérante ayant des singularités complexes aux extremités de l'intervalle d'intégration peut être résolue numériquement par réduction à un système d'équations linéaires, en utilisant une règle appropriée d'intégration numérique associée aux polynômes de Jacobi, exactement de la même manière que dans le cas des singularités réelles. La façon la plus appropriée de trouver la solution numérique de cette équation telle qu'elle se présente dans les problèmes de fissure en élasticité plane et d'évaluer les facteurs de contrainte aux extremités da la fissure est la méthode d'intégration numérique de Lobatto-Jacobi.

     

Weak shocks in dissipative systems

The equations governing the propagation of weak shocks in nonuniform or rate dependent media are derived in terms of the applied signal function. It is first necessary to find, the second order nonlinear geometrical acoustics solution outside the shock. It is shown that for such dissipative systems, the shock speed, to first order in the amplitude, is the arithmetic mean of the characteristic speed in the front and back of the shock. This result is found by two methods one of which, surprisingly, is independent of the details of the second order solution.

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Résumé En fonction du signal appliqué, on dérive les équations qui régissent la propagation de chocs faibles dans des milieux inhomogènes, ou dont les propriétés dépendent de la force du signal. Il s'avère d'abord nécessaire d'obtenir une solution du deuxième ordre de géométrie acoustique nonlinéaire à l'extérieur du choc. On démontre ensuite que pour ces systèmes dissipatifs la vitesse de choc, au premier ordre d'amplitude, est égale à le moyenne arithmétique des vitesses caractéristiques devant et derrière le choc. Ce résultat est démontré de deux façons dont l'une, chose assez surprenante, se révèle indépendante des détails de la solution du deuxième ordre.

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Supported in part by Grant No. A9117 from the National Research Council, Canada.     

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.     

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.