Transverse Decay of Solutions in an Elastic Cylinder

In a semiinfinite cylinder composed of anisotropic linearised elastic material, loaded on the base and clamped along the lateral surface, it is known that the solution as measured, for example, by the strainenergy flux through a plane crossection decays longitudinally at most exponentially with respect to the axial distance from the base. There is, however, also a transverse radial decay of the solution, again measured for example by the strainenergy, occurring from the region close to the cylinder's axis to the region near the lateral surface, where the energy vanishes.This problem is considered in the present paper which discusses a circular semiinfinite cylinder and derives an estimate for the strainenergy contained in a cylindrical annulus at a given distance from the base and of variable height, and whose outer surface coincides with the lateral surface of the cylinder. It is shown that the strainenergy decays at most algebraically to zero as the inner radius of the annulus increases to that of the cylinder.Sommario. E'noto che in un cilindro semiinfinito composto da materiale elastico lineare anisotropo, caricato sulla base ed incastrato lungo la superficie laterale, la soluzione elastica, misurata, per esempio, dal flusso di energia di deformazione attraverso una sezione trasversale piana, decade con legge al più esponenziale con la distanza dalla base. C'è tuttavia, anche un decadimento radiale della soluzione, misurato, per esempio, dall'energia di deformazione che passa dalla regione vicina all'asse del cilindro a quella vicin alla superficie laterale dove l'energia si annullaQuesto problema è qui studiato. Si discute in particolare un cilindro circolare semiinfinito e si deduce una stima per l'energia di deformazione contenuta in un anello cilindrico ad una distanza assegnata dalla base e di altezza variabile, e la cui superficie esterna coincide con la superficie laterale del cilindro. Si dimostra che l'energia di deformazione decade al più con legge algebrica a zero quando il raggio interno del cilindro si avvicina a quello esterno.     

Pressure measuring techniques in I.C.E.

Summary A revue of the possible errors affecting pressure measurements in internal combustion engines is presented. A new instrument based on the principle of the Balanced Pressure Indicator and signal multiplexing was developped. Its characteristics used both to obtain an accurate mean pressure diagram and to calibrate pressure transducers in working engines. The overall ability of obtaining meaningful pressure data was shown, even if it is clear that pressure measurements are more an art than a mere technique, given the complexity of the problems involved.

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Sommario L'articolo presenta un'analisi dei possibili errori che possono distorcere la misurazione delle pressioni nella camera di combustione dei motori a combustione interna. Un nuovo strumento, basato sul principio dell'indicatore di pressione a bilanciamento di pressioni e del multiplex a modi di impulsi, è qui anche presentato ed utilizzato sia per ottenere un diagramma medio di pressioni di notevole accuratezza, che per calibrare trasduttori di pressione in condizioni di lavoro, cioè mentre il motore è in funzione. Ne risulta che è possibile ottenere diagrammi di pressione veramente rappresentativi delle condizioni di lavoro del motore, anche se è chiaro che, data la complessità dei problemi relativi a detta misurazione, misurare la pressione nei motori è più un'arte che pura tecnica.

     

Normal and oblique collisions of a vortex ring with a wall

The oblique collision of a vortex ring with a solid wall, atRe=/=1389, has been analysed by the direct simulation of the Navier-Stokes equations in Cartesian coordinates. In accordance with a previous experimental study [1], the secondary vorticity produced at the wall is organized into a loop-like vortex in the region of the ring furthest away from the wall. As the ring approaches the wall, the region closest is subjected to a high rate of stretching which increases the vorticity in the core. The vorticity gradients along the core generate bi-helical vortex lines continually displaced towards the region of the ring furthest away from the wall. The analysis of the vorticity and straining fields revealed that the pressure gradient along the core is responsible for the convective motion that displaces these vortex lines and accumulates secondary vorticity in the region far from the wall. This vorticity rolls up and forms a secondary structure which by self-induction moves away from the wall.The fundamental role of the differential stretching has been demonstrated by comparing the case of oblique collision with that of normal collision and with the collision of a two-dimensional vortex pair with an oblique wall.

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Sommario L'interazione di un vortice ad anello con una parete obliqua, aRe=1389, è stata analizzata mediante la simulazione diretta delle equazioni di Navier-Stokes in coordinate cartesiane. In accordo con un precedente esperimento [1] è stato evidenziato che la vorticità secondaria, prodotta alla parete, si organizza in una strutura vorticosa a loop nella regione dell'anello più lontana dalla parete. Quando il vortice si avvicina alla parete, la parte più vicina è soggetta ad un'elevata deformazione che aumenta il valore della vorticità nel core. La distribuzione non uniforme di vorticità lungo il core del vortice genera delle linee di vorticità elicoidali che vengono transportate verso la regione dell'anello più lontana dalla parete. L'analisi dei campi di vorticità e di deformazione ha rivelato che il gradiente di pressione, dovuto al campo di deformazione non uniforme lungo il core del vortice, è responsabile di un moto convettivo che trasporta le linee di vorticità ed accumula la vorticità secondaria nella regione del vortice più lontana dalla parete, dove la struttura secondaria viene generata.Il ruolo fondamentale della deformazione non uniforme è stato evidenziato mediante il confronto della collisione obliqua coni casi di collisione normale e di collisione di una coppia di vortici bidimensionali con una parete obliqua.

     

A simplified flood routing model: variable prameter muskingum (VPM)

Summary Flood routing methods are numerical methods for estimating the movement of a flood wave along a channel reach, on the basis of the knowledge of the discharge hydrograph at the upstream end and of the hydraulic characteristics of the reach and, usually, in the hypothesis that no perturbation is coming from downstream (free boundary condition). The flood routing method wich is proposed is similar to the Muskingum one, but with variable and hydraulic parameters; it is able to estimate water levels too; is effective even if kinetic terms are not completely negligible; take advantage of the insignificance of the downstream condition and make it possible to obtain results starting upstream and proceeding downstream; for simplicity's sake, take advantage of the fact that the discharge loop of normal flood waves is quite small. Obtained results are much better that those obtainable from constant parameters methods and indeed, if the flood loop is less that 10%, very similar to those obtainable from more complex and time consuming models.

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Sommario I metodi di flood routing studiano la propagazione di un'onda di piena lungo un tratto di un corso d'acqua, assegnato l'andamento temporale della portata nella sezione di monte e le caratteristiche dell'alveo, e usualmente nell'ipotesi di assenza di perturbazioni provenienti da valle (condizione di valle passiva). Viene qui proposto un procedimento di flood routing, formalmente simile ad un Muskingum ma con i parametri variabili e calcolati per via idraulica; idoneo a stimare anche i livelli idrici; valido anche se i termini cinetici non sono del tutto trascurabili; che sfrutta l'irrilevanza della condizione di valle procedendo a cascata da monte a valle; che sfrutta, a vantaggio della semplicità, il fatto che per le normali onde di piena dei corsi d'acqua il cappio di portata è di dimensioni modeste. I risultati ottenuti sono molto migliori di quelli ottenibili con metodi a parametri costanti e, almeno per i casi in cui il cappio relativo è inferiore al 10%, paragonabili a quelli ottenuti con metodi molto più complessi ed onerosi.

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List of symbols x, t channel distance, starting upstream; time - z water surface height above datum - Q volumetric rate of discharge - P(x, z) steady rating curve - q=Q–P flood loop - g acceleration of gravity - A, B cross section wetted area and free surface width - I, S water surface slope and friction slope - c kinematic wave velocity - F Froude number - L,L ₀,L ₁,L ₂,L ₃ characteristic lengths of the channel - T=L/c characteristic time of the channel - D diffusion - p, l time and space steps - K, X Muskingum parameters - C ₁,C ₂,C ₃,C ₄ Muskingum coefficients - f _x=f/x,f _t=f/t etc. for the partial derivatives Paper presented at the First Italian Meeting of Computational Mechanics held in Milan, June 24–26, 1986.     

Asymmetric snap-buckling of a column restrained by a stiff wire

Summary A relatively simple example of asymmetric snap-through buckling in a continuous structure is the nonlinear problem of a cantilevered column restrained at its tip by a stiff wire, which is inclined at an acute angle to the column centerline, and loaded at its tip by a force perpendicular to the centerline. A parameter called , which is the nondimensional ratio of the flexural rigidity of the column to the combined extensional stiffness of the wire and the column centerline, determines the essential features of the buckling. If is zero, or is small compared to unity, the bending of the column is small enough to justify the use of linear bending theory for the column. Hence, even though the constraint is nonlinear, the solution to this problem is obtained in closed form. The critical point for the structure is found to be an asymmetric branching point for =0, while for positive, the critical point is a snap-through type. The effect of is similar to that induced by initial imperfections in more complex structures. For very small , the critical load is markedly decreased from the value for =0. Moreover, the graph of the load vs. tip deflection has the appearance of having an acute discontinuity in slope at the critical point for very small, although it is actually found that the graph has a horizontal tangent there.

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Sommario Un esempio relativamente semplice di collasso asimmetrico per carico di punta in una struttura continua è il problema non lineare di una colonna incastrata ad una estremità e vincolata all'altra estremità da un filo rigido che forma un angolo acuto con l'asse della colonna e caricata a quella estremità con una forza perpendicolare allo stesso asse. Un parametro chiamato , che è il rapporto adimensionale fra la rigidità flessionale della colonna e la rigidezza longitudinale del filo e dell'asse della colonna, determina le caratteristiche essenziali del cedimento. Se è zero o è piccolo rispetto all'unità, l'inflessione della colonna è sufficientemente piccola per giustificare l'uso della teoria lineare di inflessione per la colonna. Di conseguenza anche se il vincolo non è lineare la soluzione del problema è ottenuta in forma compatta. Il punto critico della struttura si trova nel punto di biforcazione asimmetrica per =0, mentre per positivo, il punto critico rappresenta un punto di collasso. L'effetto di è simile a quello prodotto da imperfezioni iniziali in strutture più complesse. Per molto piccolo il carico critico è notevolmente ridotto rispetto al valore per =0. Inoltre il grafico del carico in funzione della curvatura all'estremità sembra avere una netta discontinuità nella pendenza dal punto di biforcazione per molto piccolo benchè, in realtà si trovi che il grafico ha lì una tangente orizzontale.

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This research was supported by the Advanced Research Projects Agency (Project DEFENDER) and was monitored by the U.S. Army Research Office, Durham, under Contract DA-31-124-ARO-D-257.     

Significance of the deborah number in steady flows

Summary A brief discussion of the constant stretch history concept introduced by Noll, and of the perpetual rheological history concept introduced by Oldroyd, shows that these are essentially equivalent. The physical meaning which is generally attached to the Deborah number implies that its value is zero for constant stretch history flows. These are a more restricted class than all steady flows, and thus a definition of the Deborah number is given, to be used in the analysis of steady flows, which fulfills the requirement of yielding a zero value when applied to a constant stretch history flow pattern.

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Sommario Una succinta discussione dei concetti di storia costante di deformazione e di storia reologica perpetua, introdotti rispettivamente da Noll e da Oldroyd, mostra che essi sono essenzialmente equivalenti. Il significato fisico generalmente attribuito al numero di Deborah implica che il suo valore è zero per flussi a storia reologica perpetua. Questi formano una classe più ristretta che non i flussi stazionari, e quindi viene proposta una definizione del numero di Deborah, da usarsi nell'analisi di flussi stazionari, la quale soddisfa il criterio di fornire un valore nullo nel caso di flussi a storia reologica perpetua.

     

Static and dynamic behaviour of a rigid rotor on journal bearings

This experimental investigation concerns the static and dynamic behaviour of a rigid balanced rotor on journal bearings. Running conditions were chosen in order to obtain relatively high eccentricity ratios near the instability threshold speeds.The results, compared also with the theoretical predictions of some authors, have substantially shown the importance of examining the static behaviour near the instability threshold speed to allow a correct interpretation of some aspects of the dynamic behaviour.In order to clarify the discrepancies between the observed and the theoretically predicted dynamic behaviour, some further tests have been carried out.

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Sommario E' stato esaminato sperimentalmente sia il comportamento statico che quello dinamico di un rotore rigido e bilanciato sostenuto da cuscinetti cilindrici lubrificati.Le condizioni di funzionamento sono state scelte in modo tale che, in prossimità della soglia di instabilità, il valore del rapporto di eccentricità risultasse relativamente grande.I risultati, confrontati anche con le indicazioni teoriche di altri autori, hanno sostanzialmente evidenziato l'importanza dell'esame del comportamento statico in prossimità della soglia di instabilità al fine di interpretare correttamente alcuni aspetti del fenomeno dell'instabilità.Sono state inoltre effettuate una serie di ulteriori indagini con lo scopo di chiarire le discordanze fra il comportamento dinamico osservato e quello previsto dalla teoria.

     

On elastic-plastic structures with associated stress-strain relations allowing for work softening

Summary For the elementary (finite or infinitesimal) constituents of the structure are assumed generalized stress-strain relations which satisfy the condition of normality but which may exhibit work-softening, concavity of yield surfaces, variation of elastic coefficients with stress and/or plastic strain.The usual phenomena of geometric instability are excluded. Sufficient conditions are formulated for overall stability in spite of the presence of unstable elements, and for uniqueness of the incremental boundary-values problem. Conditions are discussed with a view to applications and expressed in terms of positive definiteness of appropriate quadratic forms.Finally, yield surfaces and flow laws for the structure are examined, and among other things their necessary association is shown.

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Sommario Per i costituenti elementari (finiti o infinitesimi) della struttura si assumono legami incrementali tra sforzi e deformazioni generalizzati che soddisfano alla condizione di normalità ma che per il resto sono generici, cioè tali da presentare eventualmente incrudimento negativo, concavità del campo elastico, variazione dei coefficienti elastici con gli sforzi e/o con le deformazioni plastiche.Esclusi per il sistema i fenomeni usuali di instabilità geometrica si formulano condizioni sufficienti per la stabilità del complesso nonostante la presenza di parti a funzionamento instabile, e per l'unicità del problema incrementale al contorno. Le condizioni sono discusse in vista delle applicazioni ed espresse in termini di definizione positiva di forme quadratiche opportune.Si esaminano infine le superfici di snervamento e le leggi di scorrimento per l'intera struttura e, tra l'altro, se ne dimostra la necessaria associazione.

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First published in Italian in Rendiconti dell'Istituto Lombardo Classe Scienze e Lettere, A 100, 1966.The present investigation has been promoted and financed by the Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.) at the Istituto di Scienza delle Costruzioni of the Facoltà di Architettura, Politecnico of Milano. Part of it was carried out at Brown University (Providence R. I. - U.S.A.). The author acknowledges with tanks the NATO Fellowship assigned by the C.N.R. in 1964, the encouragement and kind hospitality he received from Professor D.C. Drucker, and the interesting discussions he had with Professor Drucker and Dr. A. C. Palmer.     

A matrix theory of elastic-locking structures

Summary The theory developed exhibits the following peculiar features: structures are discretizised in finite elements, the constitutive laws piecewise linearized, the problem is split in a preliminary linear elastic solution and a corrective nonlinear subproblem; concepts and techniques of quadratic and linear programming theory are utilized. The main results are: for the analysis under given loads and dislocations, a pair of extremum theorems for locking stresses, corresponding to dual quadratic programs; for the limit analysis with respect to locking situations two already known theorems, which are here deduced from the solvability conditions of the above quadratic programs and formulated as dual linear programs. The extension of the results to imperfectly locking behavior is carried out. Some examples illustrate the solution techniques based on the theory expounded.

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Sommario Caratteristiche peculiari della teoria sviluppata sono: discretizzazione della struttura in elementi finiti, linearizzazione a tratti delle leggi costitutive, suddivisione del problema in una preliminare soluzione elastica lineare ed in una fase nonlineare correttiva, utilizzazione di concetti e tecniche della teoria delle programmazioni quadratiche e lineari.Si ottengono, per l'analisi di continui a deformabilità limitata soggetti a dati carichi e distorsioni, due teoremi di estremo corrispondenti a programmi quadratici negli sforzi di bloccaggio; per l'analisi limite al bloccaggio del sistema, due teoremi già noti, che qui si deducono dalle condizioni di solubilità dei precedenti programmi quadratici e si presentano in veste di programmi lineari duali. I risultati ottenuti vengono generalizzati ai casi definibili a deformabilità imperfettamente limitata. Alcuni esempi illustrano le tecniche risolutive che sorgono dalla teoria svolta.

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The study presented here forms part of a research program supported by the C.N.R.     

Genesis of Longitudinal Vortices in Near-Wall Turbulence

Using direct numerical simulations of turbulent channel flow, we present new insight into the formation mechanism of near-wall longitudinal vortices. Instability of lifted, vortex-free low-speed streaks is shown to generate, upon nonlinear saturation, new streamwise vortices, which dominate near-wall turbulence production, drag, and heat transfer. The instability requires sufficiently strong streaks (the wall-normal circulation on either side of a streak exceeding 7.6) and is inviscid in nature, despite the proximity of the no-slip wall. Streamwise vortex formation (collapse) is dominated by stretching, rather than Kelvin–Helmholtz rollup, of instability-generated _x sheets. In turn, direct stretching results from the positive u/x (i.e. positive VISA) associated with streak waviness in the(x,z) plane, generated upon finite-amplitude evolution of the sinuous instability mode. Significantly, the three-dimensional features of the (instantaneous) instability-generated vortices agree well with the coherent structures educed ( i.e. ensemble averaged) from fully turbulent flow, suggesting the prevalence of this instability mechanism. These results suggest promising new drag reduction strategies, involving large-scale (hence more durable) control of near-wall flow and requiring no wall sensors or feedback logic.Sommario. Utilizzando una simulazione numerica diretta di flusso turbolento in un canale vengono presentate nuove prospettive sui meccanismi di formazione di vortici longitudinali vicino alla parete. Si dimostra come linstabilità delle bande a bassa velocità e senza vortici generi, fino alla saturazione non lineare, nuovi vortici paralleli al flusso, che dominano la produzione di vorticitá a parete, la resistenza e lo scambio termico. Linstabilità richiede la presenza di bande sufficientemente forti ed ha natura non viscosa, nonostante la prossimità della parete. La formazione di vortici paralleli al flusso (collasso) è dominata dallo stiramento, piuttosto che da un avvolgimento di Kelvin–Helmholtz, dei fogli di generati dall' instabilità.A sua volta, lo stiramento deriva da valori positivi di u/x (cioèVISA positivi) associati con le onde a bande nel piano(x,z) generate dall' evoluzione in ampiezza finita dei modi di instabilità sinusoidali. E' significativo che le caratteristiche (istantanee) three-dimensional dei vortici generati dall' instabilità concordino bene con le strutture coerenti edotte (cioè ottenute da medie dinsieme) dal flusso pienamente turbolento, il che suggerisce una prevalenza di questo meccanismo d'instabilità. Questi risultati suggeriscono nuove, promettenti strategie per la riduzione della resistenza, che utilizzino controlli di larga scala (quindi su tempi più lunghi) del flusso a parete e che non necessitino di sensori di parete o di logiche di ritorno.     

Boundary integral equations in quasisteady problems of capillary fluid mechanics

Summary In this paper the motion of a viscous multiphase liquid occupying all the space under the action of surface tension is considered. Applying the quasisteady approximation, i.e. when mass forces including inertia terms are neglected, the flow is completely defined by the location of an interface for which the abstract Cauchy problem with nonlocal normal velocity operator is formulated. In order to obtain this operator a standard auxiliary problem for the Stokes system is to be solved which can be reduced to the Fredholm boundary integral equations by means of the application of the hydrodynamic potentials of simple layers. The stability problem of a spherical drop drift is investigated as an illustration of this method.

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Sommario Si studia il moto di un liquido viscoso a più fasi che occupa l'intero spazio ed è soggetto all'azione della tensione superficiale. Applicando l'approssimazione quasistazionaria (ossia trascurando forze di massa e termini di inerzia) il flusso è determinato dalla posizione di un'interfaccia per la quale viene formulato un problema di Cauchy astratto con operatore di velocità normale non locale. Per la definizione di questo operatore viene risolto un problema ausiliario standard per il sistema di Stokes, che può essere ridotto ad un'equazione integrale di contorno del tipo Fredholm, facendo uso della rappresentazione in semplice strato del potenziale idrodinamico. Come illustrazione del metodo viene trattato il problema della stabilità di una goccia sferica.

     

Bifurcations and complex instability in a 4-dimensional symplectic mapping

Summary We study the main periodic solutions of a 4-dimensional symplectic mapping composed of two coupled 2-dimensional mappings. Their bifurcations were calculated numerically and also theoretically for small values of the coupling parameter . Most bifurcating families of period 2ⁿ (n0) have complex unstable regions that extend from =0 to the maximum allowed value of for each family. These complex unstable regions do not allow the transmisssion of the stability of the corresponding families to families of higher order. We found only one family with a complex unstable region not extending to the maximum , but in this case also the transmission of the stability is stopped at an inverse bifurcation. Thus although there are infinite sequences of bifurcations (of the Feigenbaum type) in the limiting 2-dimensional case =0, all such sequences are interrupted when the system is 4-dimensional (i.e. for 0). The appearance of complex instability for =0 can be predicted by studying the cases =0 and applying the Krein-Moser theorem.

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Sommario Si svolge uuno studio dettagliato delle soluzioni periodiche principali di due mappe simplettiche bidimensionali accoppiate, calcolandone sia analiticamente che numericamente le biforcazioni per piccoli valori del parametro di accoppiamento . Quasi tutte le famiglie di periodo 2ⁿ (n0) prodotte dalle biforcazioni presentano regioni di instabilità complessa che si estendono da =0 fino al massimo valore di considerato. Queste regioni di instabilità complessa impediscono il trasferimento della stabilità di una famiglia a famiglie di ordine più elevato. In un solo caso si osserva una famiglia la cui regione di instabilità complessa non arriva ad estendersi fino al valore massimo di ; in questo caso però il trasferimento della stabilità viene interrotto da una biforcazione inversa. Se ne conclude che, nonostante I'esistenza di una famiglia di infinite biforcazioni di tipo Feigenbaum nel caso limite bidimensionale (=0), tutte le sequenze si interrompono se il sistema è a quattro dimensioni. Il formarsi di regioni di instabilità complessa per 0 può essere previsto studiando il caso =0 ed appplicando il teorema di Krein-Moser.

     

Extremum theorems for the analysis of elastic plastic structures containing unstable elements

Summary This paper deals with incremental extremum principles in an associated flow-law theory of plasticity allowing for unstable, work-softening behavior, in contrast to the traditional assumptions. The theorem for the strain rates, corresponding to the minimum potential energy principle of elasticity, is proved to hold under appropriate condition which limits the unstabilizing effects present in the considered situation of the system. The theorem for the stress rates, corresponding to the complementary energy principle, turns out not to hold in general. The theorem for the plastic strain rates is shown to have the same range of validity as that for strain rates.

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Sommario Si esaminano i teoremi di minimo d'ambito differenziale in una teoria della plasticità con leggi di scorrimento associate, che ammetta, a differenza degli assunti tradizionali, il comportamento instabile o ad incrudimento negativo. Si dimostra che il teorema per le deformazioni incrementali, corrispondente al principio della minima energia potenziale totale dell'elasticità, è valido sotto un'opportuna condizione che limita gli effetti instabilizzanti presenti nel sistema nella situazione considerata. Il teorema negli sforzi incrementali, corrispondente al principio dell'energia complementare totale, risulta non più valido in generale. Si mostra che il teorema negli incrementi di deformazione plastica ha lo stesso campo di validità del teorema negli incrementi di deformazione totale.

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This research was conducted at the Faculté Polytechnique de Mons, Belgium, with the financial support of a NATO fellowship. The author wishes to thank Professor M. Save for the kind hospitality, the C.N.R. (National Research Council) for the award of the fellowship.     

Thermal stresses in plane elasticity: Numerical solutions based only on harmonic functions

Summary A theoretical treatment is outlined allowing solution of thermal stress problems in plane elasticity by using only numerical methods suited to solving — in 2 D — the Laplace equation. Only one type of element matrix (supposing for the sake of simplicity F.E.M.s are used) and only one mesh would thus be required, both for the determination of the thermal field and of the displacement/stress field. The numerical solutions required in the plane domain of interest entail, consequently, only one variable per node in place of two. Even if numerous unit solutions are required in order to impose arbitrary boundary conditions, this reduction of nodal variables allows to spend less computation time in solving linear systems, at least for problems of a certain extent.

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Sommario Si delinea una tecnica che permette di risolvere i problemi di coazioni termiche in elasticità piana facendo uso solo di metodi numerici atti a risolvere l'equazione di Laplace. Un solo tipo di matrice degli elementi (nel caso si usi una formulazione a E. F.) e una sola reticolazione sono pertanto richiesti tanto per il problema termico come per quello elastico. Ne consegue altresì il vantaggio che le soluzioni numeriche richieste nel dominio di interesse cornportano una sola variabile per nodo, anzichè due; anche tenuto conto che sono richieste numerose soluzioni unitarie per poter imporre condizioni al contorno comunque definite, ne deriva per problemi di una certa ampiezza una riduzione del tempo di calcolo speso nella soluzione di sistemi.

     

Optical co-ordinates in general relativity 2 — the problem of distance

Summary Let denote the congruence of null geodesics associated with a given optical observer inV ₄. We prove that determines a unique collection of vector fieldsM₍₎ ( =1, 2, 3) and ₍₀₎ overV ₄, satisfying a weak version of Killing's conditions.This allows a natural interpretation of these fields as the infinitesimal generators of spatial rotations and temporal translation relative to the given observer. We prove also that the definition of the fieldsM₍₎ and ₍₀₎ is mathematically equivalent to the choice of a distinguished affine parameter f along the curves of, playing the role of a retarded distance from the observer.The relation between f and other possible definitions of distance is discussed.

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Sommario Sia la congruenza di geodetiche nulle associata ad un osservatore ottico assegnato nello spazio-tempoV ₄. Dimostriamo che determina un'unica collezione di campi vettorialiM₍₎ ( =1, 2, 3) e ₍₀₎ inV ₄ che soddisfano una versione in forma debole delle equazioni di Killing. Ciò suggerisce una naturale interpretazione di questi campi come generatori infinitesimi di rotazioni spaziali e traslazioni temporali relative all'osservatore assegnato. Dimostriamo anche che la definizione dei campiM₍₎, ₍₀₎ è matematicamente equivalente alla scelta di un parametro affine privilegiato f lungo le curve di, che gioca il ruolo di distanza ritardata dall'osservatore. Successivamente si esaminano i legami tra f ed altre possibili definizioni di distanza in grande.

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Work performed in the sphere of activity of: Gruppo Nazionale per la Fisica Matematica del CNR.     

On mean rotations in finite deformations

Summary Firstly, the classical interpretation of the mean rotation tensor of Cauchy and Novozhilov is revised. Indeed, two distinctive and defective features of this interpretation reflect a severe restriction on the class of admissible deformations. Secondly, an alternative measure of mean rotation is introduced and its explicit aspect for pure rotations, pure strains and additively pure rotations is determined.

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Sommario In questa nota viene riesaminata l'interpretazione classica del tensore di rotazione media di Cauchy e Novozhilov. Preliminarmente, si mostra come due tratti distintivi di questa interpretazione ne limitino l'ampiezza e riflettano una severa restrizione della classe delle deformazioni ammissibili. Successivamente, si perviene ad una misura alternativa di rotazione media, il cui calcolo esplicito è condotto nei casi di rotazioni pure, deformazioni pure e rotazioni additivamente pure.

     

Basic concepts in the surface interaction of free-molecular flows or molecular beams

Summary This paper reports the Author's point of view on some old and new basic concepts on the surface interaction, as appearing from his recent scientific production in this field. Namely, there are considered the concepts of state variables in highly rarefied gases in maxwellian equilibrium; local and global stagnation temperature; energy accomodation coefficients; sitting time; free-molecule surface sources and sinks with application to the Author's re-emission model and comparison with experimental results.

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Sommario In questo lavoro viene esposto il punto di vista dell'Autore su alcuni concetti, vecchi e nuovi, basilari nello studio dell'interazione superficiale, quale appare dalla sua recente produzione scientifica in questo campo. Precisamente vengono presi in esame i concetti di variabili di stato in gas molto rarefatti in equilibrio maxwelliano; di temperatura d'arresto locale e globale; di tempo di soggiorno; di coefficienti di accomodamento; di sorgenti e pozzi superficiali di molecole libere, con applicazione al modello di riemissione dell'Autore e confronti con risultati sperimentali.

     

The Kepler problem spinor regularization and quantization on the manifolds S2

Summary In a previous research we have shown that the KS-transformation, developed by Kustaanheimo and Stiefel for the regularization of the Kepler problem, may be interpreted as the correspondence which associates to each null 4-vector of the space of Minkowski a one-index spinor, defined up to a phase factor, and we have obtained a new form of the KS-transformation. In the present research we show that this formulation allows a straight derivation of the Hopf fibering of the sphere S³ (characterized by unit spinors) having the base space given by the section (sphere S²) of the light cone, and we show that the KS-transformation allows the quantization of the symplectic manifold S² in the sense of Souriau. The sphere S³ turns out to be a contact quantized manifold. The bilinear relation characteristic of the KS-theory and the column vectors of the KS-matrix are intimately related to the contact structure.

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Sommario In un precedente lavoro si è mostrato che la trasformazione KS, introdotta da Kustaanheimo e Stiefel per regolarizzare il problema di Keplero, è riconducibile alla ben nota corrispondenza fra vettori del cono isotropo dello spazio di Minkowski e spinori semplici, definiti a meno della fase, e si è pervenuti ad una nuova formulazione della KS. Nel presente lavoro si mostra come da tale formulazione scaturisca in modo naturale la fibrazione di Hopf della sfera S³ (caratterizzata dagli spinori unitari) avente quale base una sezione (sfera S²) del cono isotropo e si mette in luce come la trasformazione KS consenta di effettuare la quantizzazione della varietà simplettica S² nel senso di Souriau e di ottenere la sfera S³ quale varietà quantica di contatto. La relazione bilineare caratteristica della teoria KS ed i vettori colonna della matrice KS risultano intimamente legati alla struttura di contatto.

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Presented at the VI Congresso Nazionale dell'Associazione Italiana di Meccanica Teorica ed Applicata (AIMETA), Genova, October 1982. Work performed under the auspices of G.N.F.M. of the C.N.R. (Consiglio Nazionale delle Ricerche).     

Flow and fracture of materials according to a new limiting condition of yelding

Summary In general the theories on conditions of plastification known up till now (Tresca, v. Mises, and others) have only taken into consideration the characteristics of resistance to simple tension and compression, when dealing with structures called upon to resist mainly to tension and compression respectively, without taking into account the inherent resistance to tension and compression respectively of the material employed; this contributory factor is particularly important, especially where the exigencies are very considerable.The theory that we are about to consider has been largely confirmed in the experimental field. Applications to the study of hollow cylinders and hollow spheres serve to clarify the application of the theory in actual practice.

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Sommario I criteri o condizioni di plastificazione noti fino a oggi (Tresca, v. Mises etc.) hanno tenuto conto il più delle volte delle sole caratteristiche di resistenza dei corpi solidi alla trazione o alla compressione semplice per il calcolo di quelle strutture destinate a sopportare principalmente sollecitazioni di trazione o di compressione ripettivamente, non tenendo in alcun conto il contributo offerto in tali casi dalla specifica resistenza alla compressione o alla trazione rispettivamente: (contributo particolarmente considerevole soprattutto nei casi in cui le sollecitazioni risultino particolarmente elevate. Il criterio del quale passiamo a trattare è stato largamente confermato in sede sperimentale). Applicazioni allo studio dei cilindri cavi e delle sfere cave chiariscono la rispondenza della teoria ai casi pratici.

     

The initial-value problem for neutron transport in a coupled core assembly

Summary We prove the existence and the uniqueness of the solution of a simple mathematical model of the neutron transport phenomenon in a system composed of two multiplying cores separated by an absorbing region. Moreover, we show that the neutron trasport matrix operator has at least one real eigenvalue, and we investigate the asymptotic behaviour of the neutron density vector as t +.

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Sommario Si prova l'esistenza e l'unicità della soluzione di un semplice modello matematico del fenomeno del trasporto di neutroni in un sistema composto da due regioni moltiplicanti separate da un mezzo assorbente. Si mostra come la matrice operatore del trasporto di neutroni ha almeno un autovalore reale e si accenna al comportamento asintotico del vettore densità neutronica quando t +.