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.

     

A Stefan-type free boundary problem in a thermal switch

Summary We study a mathematical model of thermal switch in a glass under the Joule heating. We prove the existence of solutions for the free boundary problem related to the model. This problem is a Stefan-type problem with a source depending on the free boundary and the latent heat depending on the history of the free boundary.

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Sommario Si studia un modello matematico che descrive un fenomeno di cambiamento di fase in un vetro attraversato da una corrente elettrica. In particolare si dimostra l'esistenza di soluzioni per il problema a frontiera libera connesso con il modello. Questo problema è del tipo di Stafan, con sorgente funzione della frontiera libera e con calore latente che dipende dalla storia della frontiera.

     

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.

     

Some properties of gases with vibrational relaxation when viewed as materials with memory

Summary In recent years there has been developed a general thermodynamics of materials for which the stress, temperature, and energy depend on the histories of the strain and another variable, such as the entropy. Here we discuss the compatibility of that thermodynamical theory with a special theory of mechanical dissipation which has been successfully used in physical gas dynamics: the theory of gases with vibrational relaxation. Granting, without detailed study, certain technical points involving the uniqueness and stability of solutions of a class of non-linear integral equations, we observe that the theory of relaxing gases can be imbedded in the framework of the thermodynamics of materials with memory, provided only that we identify the temperature of the thermodynamical theory with the translational or (activemode) temperature of the internal-relaxation theory.We conclude our discussion with a report of a calculation we have made of the isentropic, pressure-volume, relaxation function exhibited by a gas with vibrational relaxation when regarded as a linearly viscoelastic material.

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Sommario Si è ultimamente sviluppata una termodinamica generale dei materiali per i quali la tensione, la temperatura e l'energia dipendono dalla storia passata dello strain e da un'altra variabile, come l'entropia.Studiamo qui la compatibilità di questa teoria termodinamica con una teoria speciale di dissipazione meccanica, che è stata applicata con successo nella dinamica dei gas reali: la teoria dei gas con rilassamento vibrazionale.Accettati, senza un esame dettagliato, certi punti tecnici che comportano l'unicità e la stabilità delle soluzioni di una classe di equazioni integrali non lineari, osserviamo che la teoria dei gas con rilassamento vibrazionale può essere inquadrata nella struttura della termodinamica dei materiali con memoria, a patto che la temperatura della teoria termodinamica venga identificata con la temperatura di traslazione o di modo attivo della teoria del rilassamento interno.Concludiamo la nostra discussione riportando i risultati ottenuti nella derivazione della funzione che descrive il rilassamento isoentropico di pressione che segue una variazione di volume rivelata da un gas con rilassamento vibrazionale quando è considerato come materiale visco-elastico lineare.

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This research was supported in part by the U. S. Air Force Office of Scientific Research and the U. S. Office of Naval Research.     

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.     

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.     

On the Temperature of a Rarefied Gas in Non‐Equilibrium

This paper addresses the problem of the proper definition of temperature of a gas in nonequilibrium. It shows that the mean kinetic energy of the atoms of a rarefied gas is not a good measure for thethermodynamic temperature, because in general it jumps at a wall, and because it is nonmonotone in a onedimensional process of stationary heat conduction. The jump of the kinetic temperature is calculated and found to be about 5K in a rarefied gas. The basis for the calculations is provided by the arguments of extended thermodynamics of 14 moments. An essential tool is the minimax principle of entropy production recently postulated by Struchtrup Weiss [1], because it furnishes one important boundary condition.Sommario. Il lavoro riguarda la corretta definizione della temperatura di un gas in condizioni di nonequilibrio. Si mostra come lenergia cinetica media degli atomi di un gas rarefatto non sia una buona misura della temperatura termodinamica poiché in generale, essa risulta discontinua su una parete e nonmonotona in un processo unidimensionale di conduzione stazionaria del calore. Viene calcolato il salto della temperatura cinetica che risulta pari a circa 5K in un gas rarefatto. La base per il calcolo è fornita dal contesto della termodinamica estesa di 14 momenti. Uno strumento essenziale è rappresentato dal principio di minimax di produzione di entropia recentemente postulato da Struchtrup and Weiss [1], che fornisce unimportante condizione alcontorno.     

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.

     

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.     

Inversion and quasi-static problems in linear viscoelasticity

Within the theory of linear viscoelasticity, we seek solutions to the inversion problem of the constitutive equation respectively inL ² and in the spaceS of the tempered distributions. Successively we study the quasi-static problem inS. Both problems admit one and only one solution if the relaxation function satisfies Graffi's inequality. Finally we show that the inversion problem and the quasi-static one are deeply connected and that every counterexample about the existence or uniqueness of the solutions for the first problem also provides a counterexample for the latter.

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Sommario Nell'ambito della viscoelasticità lineare, si studia il problema dell'invertibilità della equazione costitutiva rispettivamente inL ² e nello spazioS delle distribuzioni temperate. Successivamente si studia il problema quasi statico inS. Entrambi i problemi ammettono una ed una sola soluzione se la funzione di rilassamento soddisfa la disuguaglianza di Graffi. Infine si mostra che i due problemi sono strettamente correlati in quanto ogni problema quasi statico è riconducibile ad un problema di invertibilità.

     

Internal loops in pseudoelastic behaviour of Ti-Ni shape memory alloys: Experiment and modelling

The stress-strain isothermal hysteresis loops due to the incomplete martensitic transformation are analysed for Ti-Ni shape memory alloys. Experiments show the existence of two distinct yield lines for phase transition; one for the forward transformation austenitemartensite (AM), the other for the reverse transformation MA. The tensile behaviour of single crystals with only one yield line (AM) [1] can be considered as an ideal case. An extension of a thermodynamic model for pseudoelasticity [2] allows these two yield lines to be taken into account.

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Sommario Per leghe Ti-Ni con memoria di forma vengono analizzati i cicli di isteresi isotermici tensione-deformazione prodotti da una incompleta trasformazione martensitica. Gli esperimenti mostrano l'esistenza di due distinte linee di snervamento per la transizione di fase, una verso la trasformazione austenitemartensite (AM), l'altra per la trasformazione inversa MA. Il comportamento a trazione di un singolo cristallo con una sola linea di snervamento (AM) [1], può essere considerato un caso ideale. L'estensione ad un modello termodinamico pseudo-elastico [2] consente di analizzare queste due linee di snervamento.

     

On linear versus nonlinear flow rules in strain localization analysis

Summary This note contains some remarks on the analysis of bifurcation phenomena, specifically strain localization (onset of a strain rate discontinuity), in small-deformation elastoplasticity. Nonassociative flow rules are allowed for to cover constitutive models frequently adopted for frictional (and softening) materials such as concrete. The conventional derivation of the localization criterion resting on an incrementally linear comparison material is critically reviewed and compared to the criterion resulting from actual nonlinear plastic flow laws.

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Sommario Si svolgono alcune considerazioni sui fenomeni di biforcazione in solidi elastoplastici in regime di piccole deformazioni (di linearità geometrica) e precisamente sul manifestarsi di localizzazioni intese come discontinuità nel campo delle deformazioni incrementali. Si considerano leggi nonassociate. Vengono così inclusi nella trattazione modelli costitutivi frequentemente adottati per descrivere il comportamento di materiali ad attrito interno e soggetti a danneggiamento (nel senso di degrado di rigidezze elastiche in seguito a deformazioni anelastiche), oltre che soggetti a manifestazioni di instabilità per incrudimento negativo (softening). Si esamina criticamente il criterio, frequentemente adottato in letteratura, di localizzazione fondato su materiale di confronto incrementalmente lineare e si fornisce, corredato da osservazioni comparative, il criterio che risulta dall'assunzione del modello di materiale incrementale non lineare

     

Characterization of the weakly rigid motions in linear kinematics of cosserat surfaces

Summary To state existence and uniqueness ofweak solutions in linear elastostatics of Cosserat surfaces it is necessary to study the class of motions corrisponding to vanishing deformations and satisfying the Dirichlet boundary data. We prove those motions are regular and correspond to rigid motions in the classical sense.

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Sommario Per stabilire esistenza ed unicità disoluzioni deboli nei problemi di elastostatica lineare delle superfici di Cosserat è necessario studiare la classe dei moti corrispondenti a misure di deformazione nulle e soddisfacenti le condizioni geometriche al contorno. Si dimostra che moti di questo tipo sono regolari e corrispondono a moti rigidi in senso classico.

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This work was supported by the Gruppo Nazionale per la Fisica Matematica of C.N.R.     

New results on the semidiscrete Boltzmann equation for a binary gas mixture

Summary A plane semidiscrete model of the Boltzmann equation for a binary gas mixture with molecular collisions ruled by the hard-spheres interaction potential is described. After establishing a model, a theorem demostrating the global existence of mild solutions of the initial-value problem is given and the propagation of unidimensional shock waves examined.

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Sommario Si propone un modello semidiscreto piano dell'equazione di Boltzmann per una miscela binaria con collisioni molecolari soggette al potenziale di interazione delle sfere rigide. Costruito il modello, si dà un teorema di esistenza globale di soluzioni generalizzate per il problema di Cauchy, e si analizza la propagazione di onde d'urto unidimensionali.

     

An “ideal equivalent gas method” for the study of shock waves in supersonic real gas flows

Summary A method developed by the author for the systematic study of the thermodynamic and dynamic properties of the gas behind a shock wave is reported.The method is applicable to supersonic flow regimes for which the excitation, dissociation and ionization effects invalidate the usually adopted hypothesis of ideal gas.An Ideal Equivalent Gas, having the ratio of the specific heats _s dependent on Mach number and altitude of flight is postulated.On the basis of the mass, momentum and energy conservation equations, valid through the shock wave, the relations defining the thermodynamic and dynamic state of the gas behind the shock wave are derived. These relations establish an extension of the classic relations valid for the ideal gas and reduce to them identically for _s=.The dependence of the ratio of specific heats _s of the Ideal Equivalent Gas on Mach number and altitude has been established, over a wide range, on the basis of the real gas solutions derived by Huber.

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Sommario Nella presente nota viene esposto un metodo sviluppato dall'autore per lo studio sistematico dello stato termodinamico e dinamico del gas a valle di un'onda d'urto in regime supersonico, allorchè cioè gli effetti dell'eccitazione dei gradi di libertà vibrazionali delle molecole e della loro dissociazione e successiva ionizzazione invalidano l'ipotesi di gas ideale generalmente adottata.Viene definito un gas ideale equivalente avente rapporto dei calori specifici _s funzione del numero di Mach e della quota di volo ed in base alle equazioni di conservazione della massa, della quantità di moto e dell'energia, valide attraverso all'onda d'urto, vengono derivate delle relazioni definenti lo stato termodinamico e dinamico del gas a valle dell'onda d'urto. Tali relazioni costituiscono una estensione delle classiche relazioni dell'urto valide per il gas ideale alle quali si riducono per _s=.La dipendenza del rapporto dei calori specifici _s del gas ideale equivalente, dal numero di Mach e dalla quota è stata stabilita sulla base delle soluzioni ottenute da Huber per il gas reale.

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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.     

Stability of axisymmetric motions in a rotating inviscid atmosphere

Summary We study the set of ordinary differential equations representing the truncation of the spectral vorticity equation in spherical geometry for two-dimensional, non divergent motions in a homogeneous, inviscid rotating atmosphere. The set of included spectral components represent an arbitrary axisymmetric field of motion (zonal flow) interacting with a couple of non zonal, wave-like perturbations. We analize the stability of the equilibrium configuration described by purely zonal flow, by an esplicit representation of the linear and non-linear parameters which characterize the unstable oscillations induced by perturbations of the equilibrium.

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Sommario Si studiano le soluzioni di un sistema di equazioni differenziali ordinarie che rappresentano il troncamento a poche componenti di Fourier dell'equazione di conservazione della vorticità per moti bidimensionali, non divergenti in una atmosfera rotante, inviscida e omogenea. Tale troncamento include tutte le componenti spettrali che rappresentano flussi a simmetria assiale (moti zonali) in interazione non lineare con una coppia di componenti asimmetriche che rappresentano flussi ondulatori. Si studia la stabilità della configurazione di equilibrio caratterizzata da moto zonale stazionario, analizzando i parametri lineari e non lineari che descrivono le oscillazioni instabili di ampiezza finita del campo di flusso che nascono da condizioni iniziali nell'intorno dell'equilibrio.

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This work was supported by the C.N.R. through the Gruppo Nazionale per la Fisica Matematica.     

Incremental elastoplastic analysis and quadratic optimization

Summary The paper discusses the incremental boundary value problem for elastoplastic workhardening continua, allowing for distributed dislocations. A pair of dual extremum theorems reduces the problem to the optimization of convex quadratic forms subject to linear inequalities and equations: the first theorem takes as variables stress and plastic multiplier rates, the latter velocities and plastic multiplier rates.The conclusions reached are specialized to elastic perfectly plastic (nonhardening) cases.The problem is discussed both in the traditional terms of continuum mechanics and in matrix notation on the basis of finite element discretization, using some quadratic programming concepts. Finally a comparison is made with the classical incremental minimum principles of plasticity (Prager-Hodge, Greenberg), which are deduced from the present theorems in a form generalized to the distributed dislocations.

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Sommario Si discute la soluzione incrementale dei problemi elastoplastici con incrudimento, tenendo conto di distorsioni distribuite. Vengono dimostrati due teoremi di estremo duali che trasformano il problema in ottimizzazioni di forme quadratiche convesse vincolate da equazioni e diseguaglianze lineari: il primo teorema concerne gli incrementi degli sforzi e dei moltiplicatori plastici, il secondo gli incrementi degli spostamenti e dei moltiplicatori plastici.Si specializzano le conclusioni raggiunte al caso dell'elastoplasticità senza incrudimento.La trattazione viene svolta sia nei termini tradizionali della meccanica dei continui, sia in notazione matriciale in base a discretizzazione per elementi finiti utilizzando i concetti di teoria della programmazione quadratica.Si effettua infine un confronto con i classici principi incrementali di minimo dell'elastoplasticità (Prager-Hodge, Greenberg), che vengono dedotti dai teoremi qui proposti in una forma generalizzata alle distorsioni diffuse.

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The results presented in this paper were obtained in the course of research sponsored by the C.N.R., Gruppo Plasticità.     

A refined theory for laminated beams: Part I—A new high order approach

This paper presents a new displacement-based one-dimensional model for the analysis of multilayered composite beams. The kinematic restriction of cross sections rigid in their own planes is introduced. The axial displacements over the cross sections are represented in terms of explicitly defined piecewise polynomial warping functions with discontinuous derivatives at the interlaminae, whereas the amplitude of the displacements along the beam axis is established by means of a variational formulation. It is proved that the proposed representation of the axial displacements yields the exact solution of the interior domain problem for a beam subjected to a transverse load varying according to a polynomial law. It is shown that two or three coordinate functions are sufficient to yield continuous distributions of equilibrated stresses except for small neighborhoods of the constrained cross sections, where a higher number of warping functions could be used in order to obtain a better accuracy. The numerical results show excellent agreement with plane stress finite element and plane strain exact solutions.

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Sommario In questo lavoro viene presentato un nuovo modello monodimensionale per l'analisi di travi composite multistrato. Viene introdotta l'ipotesi di indeformabilita delle sezioni nel proprio piano mentre gli spostamenti assiali nella sezione sono rappresentati facendo uso di funzioni ingobbamento definite sull'intera altezza e con derivata discontinua all'in erlamina. Infine, l'ampiezza degli spostamenti lungo l'asse della trave è determinata facendo uso di una formulazione variazionale. Si mostra come la rappresentazione degli spostamenti assiali proposta sia in grado di fornire la soluzione esatta, all'interno del dominio, per una trave soggetta ad un carico trasversale variabile con legge nolinomiale. Due o tre funzioni coordinate sono sufficienti a fornire distribuzioni di sforzi che verificano l'equilibrio anche all'interlamina, a meno di zone rislrette in vicinanza di sezioni vincolate. I risultati numerici mostrano un eccellente accordo con soluzioni agli elementi finiti in stato piano di tensione e con soluzioni esatte in stato piano di deformazione.

     

Second order phase equilibrium for classical bodies

Summary In this note the Author, recalling a previous work[15], gives a new formulation of second order phase equilibria for classical bodies such as those defined by Truesdell and Toupin in[8].The Author arrives at three equivalent systems of partial differential equations (generalized Ehrenfest equations), the conditions for whose integration are shown to be always satisfied.Finally, as particular cases, the equations ruling the phase equilibria for classical fluids and for n component-classical fluid mixtures are given.

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Sommario In questa nota l'Autore, rifacendosi ad un lavoro precedente[15], presenta una nuova formulazione degli equilibri di fase del secondo ordine per corpi classici come quelli definiti da Truesdell e Toupin in[8].L'Autore perviene a tre sistemi equivalenti di equazioni alle derivate parziali (equazioni di Ehrenfest generalizzate) dei quali viene dimostrata la integrabilità.Infine, come casi particolari, si ottengono le equazioni che governano l'equilibrio di fase per fluidi classici e per miscele fluide classiche ad n componenti.

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This work was supported by the Gruppo Nazionale per la Fisica Matematica of C.N.R.