A Large Deviation Perspective on Ratio Observables in Reset Processes: Robustness of Rate Functions

Journal of Statistical Physics - We study large deviations of a ratio observable in discrete-time reset processes. The ratio takes the form of a current divided by the number of reset steps and as...     

Über Anzahl und Verteilung der Scheitel ebener Bogen

Zusammenfassung Seit der Entdeckung des 4-Scheitel-Satzes durch S. Mukhopadhaya (1909) und A. Kneser (1912) hat sich eine umfangreiche Literatur über Scheitel- und verwandte Sätze entwickelt. Unter anderem wurden ebene Bogen auf Scheitel hin untersucht bzgl. Charakteristiken, welche von k 1 Parametern stetig abhängen. Wir legen für die wichtigsten Sätze aus diesem Teil der Theorie überarbeitete Definitionen und Beweise unter vereinfachten Voraussetzungen vor.

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Wechselnde Bindungen in einem Zweikörpersystem mit trockener Reibung

Übersicht Betrachtet wird ein zwangserregtes Zweikörpersystem mit wechselnden Bindungen infolge trockener Reibung. Stationäre Bewegungen werden als Grenzfall instationärer Einschwingvorgänge berechnet. Abhängig von den Systemparametern ergeben sich drei typische Bewegungsformen. Ihnen entsprechen dauernde Haftzustände, wechselnde Haft-Gleitzustände oder dauernde Gleitzustände an der Berührfläche beider Körper.

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Intermittant constraints in a two-body-system with dry friction

Summary An externally excited two-body-system with intermittant constraints due to dry friction is considered. Stationary motions are calculated as limit cases of instationary transients. Depending on the parameters of the system, three typical modes are of interest. These correspond to permanent sticking, slipstick behaviour, or to permanent slipping in the contact surface of the bodies, respectively.

     

Shakedown analysis of limited-ductility structures

Summary The paper deals with the shakedown analysis problem of discrete elastoplastic structures, subjected to variable and repeated quasi-static loads, account being given to the limited structural ductility by imposing a-priori limit values to some relevant parameters of plastic deformation. The key-concept of limited-ductility load amplifier is assessed and the problem is given a unified formulation as a nonlinear mathematical programming problem, where ductility constraints — of generalized character — are obtained by using a so-called perturbation method which leads to a-priori upper bounds of the relevant plastic deformation measures. Lower bounds to the load amplifier are so obtained and three different computationals stratagies are herein outlined: the linear parametric programming one is applied to three case-study structures.

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Sommario La memoria affronta lo studio del problema di adattamento elastoplastico di strutture discrete, sottoposte a carichi comunque variabili in modo quasi-statico, tenendo conto di un comportamento a limitata duttilità della struttura, il quale richiede che uno o più parametri della deformazione plastica risultino non superiori di assegnati valori. Del problema di analisi posto, utilizzando il concetto di moltiplicatore dei carichi per l'adattamento con limitata duttilità, viene data una formulazione unitaria come problema di programmazione matematica non lineare, i cui vincoli di duttilità sono ottenuti con tecniche perturbative di maggiorazione a-priori delle deformazioni plastiche. Il metodo conduce a limiti inferiori del moltiplicatore dei carichi dipendenti dal livello assegnato alla deformazione plastica. Tre differenti strategie computazionali vengono delineate per la soluzione del problema, una delle quali di tipo programmazione lineare parametrica viene applicata a tre esempi.

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Ricerca finanziata dal CNR e dal MPI.     

The behavior of a spherical bubble near a solid wall in a compressible liquid

Summary The behavior of a spherical bubble near a solid wall is analysed by considering the liquid compressibility. The equation of motion of the bubble with first order correction for the effects of liquid compressibility and solid wall is derived. The equation obtained here coincides with the known result in case of L or C . Further experimental study is made on the motion of bubbles produced by a spark discharge in water. The theoretical results are in good agreement with the experiments.

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Das Verhalten einer kugelförmigen Blase in einer kompressiblen Flüssigkeit in der Nähe einer festen Wand

Übersicht Bei Berücksichtigung der Flüssigkeitskompressibilität wird das Verhalten einer kugelförmigen Blase in der Nähe einer festen Wand analysiert. Die Gleichung der Bewegung der Blase wird mit der Korrektur erster Ordnung für den Einfluß der Flüssigkeitskompressibilität und der festen Wand angegeben. Aus der erhaltenen Gleichung wird für L oder C das bekannte Ergebnis hergeleitet. Darüber hinaus wird eine experimentelle Untersuchung der Blasenbewegung durchgeführt. Die Blase wird mit Hilfe von Funkendurchschlägen zwischen Elektroden in Wasser erzeugt. Die theoretischen Ergebnisse stimmen gut mit den Experimenten überein.

     

Dynamic stability of rotating shafts

Summary In the paper, using the direct method, stability of elastic rotating shafts (beams, pipes) working in different conditions is analysed. It is taken into consideration a constant axial force as well as a uniformly distributed load in the case of long shafts. The case of conservative load (e.g. dead weight) as well as nonconservative load acting tangentially to the shaft axis is considered. The case when the force is a wide-band Gaussian stochastic process is also discussed.

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Übersicht Mit der direkten Methode von Ljapunov wird die Stabilität von sich um die Längsachse drehenden elastischen Wellen (Rohre, Balken) unter verschiedenen Arbeitsbedingungen untersucht. Bei Wellen mit vertikaler Achse wird außer einer konstanten Längskraft auch eine gleichmäßig über die Länge der Welle verteilte Belastung berücksichtigt. Es wird dabei sowohl die konservative Belastung (Eigengewicht) als auch die in der Wellenachse gelegene, tangential wirkende, nichtkonservative Belastung und schließlich der Fall einer Längskraft aus einem breitbandigem Gaußschen stochastischen Prozeß betrachtet.

     

Limit analysis of circular and annular plates

Summary The problem of the plastic collapse load of circular and annular plates is dealt with. For simply supported and built-in edge plates, different loading conditions are considered and the annular plates are studied for varying geometries. The solutions obtained according to both Tresca's and Mises' yield conditions are exact in the sense of limit analysis.

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Zur Grenztragfähigkeits-Theorie bei Kreis- und Kreisringplatten

Übersicht Es werden Traglasten von Kreis- bzw. Kreisringplatten ermittelt. Dabei werden gelenkig gelagerte sowie eingespannte Kreisplatten bei verschiedener Belastung und Kreisringplatten bei verschiedener Geometrie betrachtet. Die mit Hilfe der Fließbedingungen nach Tresca bzw. v. Mises erhaltenen Lösungen sind exakt im Sinne der Grenztragfähigkeits-Theorie.

     

An iterative method of evaluation of elastic-plastic deflections of hyperstatic framed structures

Summary The concept of substitutive concentrated elastic-plastic rotations, replacing actual elasticplastic zones is used, together with an iterative method of determination of the bending moment distribution to simplify the evaluation of elastic-plastic deflections of hyperstatic beams and frames.

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Eine iterative Methode der Auswertung von elastisch-plastischen Verschiebungen für statisch unbestimmte Rahmen

Übersicht Die Idee von fiktiven Ersatzrotationen, welche die tatsächlichen elastisch-plastischen Zonen modelliert, wird mit einer iterativen Methode kombiniert, um eine relativ einfache Bestimmung von Biegemomentenfeldern in statisch unbestimmten Balken und Rahmen zu ermöglichen. Die resultierenden Verschiebungen, ergeben sich mit ausreichender Genauigkeit.

     

A convolutional neural network approach to calibrating the rotation axis for X‐ray computed tomography

This paper presents an algorithm to calibrate the center‐of‐rotation for X‐ray tomography by using a machine learning approach, the Convolutional Neural Network (CNN). The algorithm shows excellent accuracy from the evaluation of synthetic data with various noise ratios. It is further validated with experimental data of four different shale samples measured at the Advanced Photon Source and at the Swiss Light Source. The results are as good as those determined by visual inspection and show better robustness than conventional methods. CNN has also great potential for reducing or removing other artifacts caused by instrument instability, detector non‐linearity, etc. An open‐source toolbox, which integrates the CNN methods described in this paper, is freely available through GitHub at tomography/xlearn and can be easily integrated into existing computational pipelines available at various synchrotron facilities. Source code, documentation and information on how to contribute are also provided.