This study investigates the nonlinear effects of socioeconomic, pollution control, and technological innovation factors on seawater pollution using a Generalised Additive Model (GAM) and panel data from 11 Chinese coastal provinces (2018-2023). Key findings indicate: (1) Chemical Oxygen Demand Emissions (CODE) from direct marine discharge sources showed a temporal pattern of “initial increase, subsequent decrease, and gradual stabilisation”, with significant spatial heterogeneity - Zhejiang recorded the highest emissions, Tianjin the lowest; (2) GAM revealed significant nonlinear relationships between most variables and CODE; (3) Factor impacts exhibited distinct range-dependent characteristics. These findings provide a scientific basis for identifying key pollution sources and formulating differentiated control strategies, leading to targeted policy recommendations.
W artykule przedstawiono wpływ efektów nieliniowych na parametry pracy ultradźwiękowego układu drgającego dużej mocy. W pracy zaprezentowano układ do pomiaru zależności pomiędzy napięciem zasilania amplitudą i mocą wydzielaną w przetworniku oraz impedancją. Omówiono i zaprezentowano wyniki pomiarów dla dwóch układów drgających złożonych z samego przetwornika ultradźwiękowego dużej mocy i przetwornika z dołączonym koncentratorem. W wyniku przeprowadzonego eksperymentu zaobserwowano efekt nasycenia się mechanicznego układu drgającego w rezonansie szeregowym.
EN
In the paper impact of the nonlinear effects on the high power ultrasonic vibrating system parameters was examined and shown. Authors presents the measurement stand for the ultrasonic stack nonlinear behavior measurements. The results of conducted experiment included measurements of the mechanical displacement amplitude and electrical power characteristics in the function of supplied voltage excitation amplitude. Experimental setup included two configurations of the vibrating systems: High power Langevin type transducer, and Langevin transducer connected to the mechanical amplitude booster. Measurement results have shown that mechanical displacement amplitude saturates for high voltage excitation.
Damping of mechanical vibrations is often realized by viscous dampers with nonlinear characteristic. The progressive wear them leads to a deterioration of working conditions of machinery and vehicles. Bad technical condition of the damper also adversely affects the occupants of the means of transport. In many cases, there are no effective methods for determining their condition. The aim of the study was to develop a computational model of the viscous damper takes account of the characteristics such as nonlinearity and asymmetry and its dependence on the parameters of extortion. Taking into account the impact of these factors on the instantaneous value of the force generated by the element enables the use of computational model to determine the technical condition.
PL
Tłumienie drgań mechanicznych jest często realizowane przez tłumiki wiskotyczne o nieliniowych charakterystykach. Stopniowe ich zużywanie się prowadzi do pogorszenia warunków pracy maszyn i pojazdów. Zły stan techniczny tłumika drgań wpływa również niekorzystnie na osoby przebywające w środkach transportu. W wielu przypadkach brak jest skutecznych metod określania ich stanu technicznego. Celem badań było opracowanie modelu obliczeniowego wiskotycznego tłumika drgań uwzględniającego jego cechy takie jak nieliniowość i niesymetryczność charakterystyki oraz jej zależność od parametrów wymuszenia. Uwzględnienie wpływu wymienionych czynników na chwilowe wartości siły generowanej przez taki element umożliwia wykorzystanie modelu obliczeniowego do wyznaczania miar stanu technicznego.
To provide greater resistance to interferences and more efficient detection of failures early stages, requires proper modeling of vibroacoustic signal. This paper presents the problem of low-energy failures detection based on amplitude and frequency demodulation using the local mean decomposition method (LMD). The signal is decomposed into a set of functions, each of which is the product of the signals envelope and the instantaneous frequency of the signal, which is frequency-modulated. It was presented and analyzed the coupling between the corresponding components of the frequency structure of the which are dependent of non-linear type and intermodulation phenomena and cross-modulation. It was compared the results obtained in the case of changes in the distribution of power between spectrum components. Shares of individual components are determined by non-linear effects and the phenomenon of multi-parameter modulation.
PL
Zapewnienie większej odporności na zakłócenia i bardziej efektywnej detekcji wczesnych faz uszkodzeń wymaga odpowiedniego modelowania sygnału wibroakustycznego. W pracy przedstawiono zagadnienie detekcji uszkodzeń niskoenergetycznych na podstawie demodulacji amplitudowej i częstotliwościowej metodą rozkładu średniej lokalnej (LMD). Sygnał jest dekomponowany w zbiór funkcji, z których każda jest iloczynem obwiedni sygnału i chwilowej częstotliwości sygnału, częstotliwościowo zmodulowanego. Przedstawiono i przeanalizowano sprzężenia pomiędzy odpowiednimi składowymi struktury częstotliwościowej zależnymi od rodzaju nieliniowości i zjawisk intermodulacji oraz modulacji wzajemnej. Porównano wyniki uzyskane w przypadku zmian rozkładu mocy pomiędzy składowymi widma. Udziały poszczególnych składowych są determinowane przez efekty nieliniowe i zjawisko modulacji wieloparametrowej.
Cenność informacji zawartej w widmach wyższych rzędów polega na tym, że pozwalają one badać statystyczne zależności pomiędzy poszczególnymi składowymi widma oraz wykrywać składowe powstałe w wyniku występowania efektów nieliniowych, ich rodzaju i dodatkowych sprzężeń zwrotnych związanych z powstającymi uszkodzeniami. Wynika to z faktu, że w odróżnieniu od widma mocy, które jest dodatnie rzeczywiste, funkcje widm wyższych rzędów są wielkościami zespolonymi, zachowującymi informację zarówno o rozkładzie mocy względem poszczególnych składowych widma jak i o zmianach fazy. Zauważmy, że naturalnym rozszerzeniem tego spojrzenia jest zadanie określania typu i wielkości nieliniowości na podstawie analizy gęstości rozkładu prawdopodobieństwa odpowiedzi układu nieliniowego. Praca zawiera analizę widmową wyższych rzędów.
EN
The value of the information contained in higher order spectra is connected with the fact that higher order spectra enable examination of statistical relations between individual components of the spectrum while also enabling detection of the components which have emerged as a result of non-linear effects, their type and the additional feedback associated with the emerging defects. The reason for this is the fact that in contrast with the power spectrum, which is positive in real terms, the functions of higher order spectra are complex values which retain the information on both, power distribution to respective spectrum components as well as change of phase. Let us note that such a view is further expanded on in the task of defining the type and the extent of non-linearity while relying on the analysis of the probability distribution density in a non-linear system’s response. The paper includes the analysis of higher order spectra.
W pracy przedstawiono model matematyczny wyboru optymalnych marszrut dla potoków ładunków w transporcie kolejowym. Sformułowana funkcja celu zawiera dwie składowe. Pierwsza pozwala ocenić efektywność przydziału potoku do danej marszruty. Składowa druga uwzględnia efekt nieliniowy, pojawiający się przy zmianie potoku w danej marszrucie.
EN
The mathematical model for the selection of the optimal routes for the flow of loads in the railway transport is presented in this work. The formulated objective function includes two components. The first one allows to estimate the efficiency of allocation of the flow to the given route. The second component takes into consideration the nonlinear effect appearing during the change of the flow in the given route.
The paper discussed the thesis that in vibroacoustic diagnostics using the nonlinear mathematical model is necessary. Natural specification of machine degradation is the frequency response function change and "additional" inputs related to defects remain usually as self-exited vibrations, which require the application of nonlinear description. Very often a new machine can be described with an adequate accuracy by a linear model. During exploitation certain nonlinear disturbances related to wear and tear - occur. Thus, an observation of nonlinear effects allows solving a diagnostic task.
PL
W artykule przedyskutowano potrzebę stosowania w diagnostyce wibroakustycznej modeli nieliniowych. Naturalnym opisem degradacji maszyny jest zmiana funkcji odpowiedzi częstotliwościowej, a "dodatkowe" wymuszenia związane z uszkodzeniami pozostają z reguły jako drgania samowzbudne, co z założenia wymaga zastosowania opisu nieliniowego. Bardzo często nową maszynę możemy opisać z dobrą dokładnością modelem liniowym. W trakcie eksploatacji pojawiają się i wzrastają nieliniowe zaburzenia związane ze zużyciem. Tym samym obserwacja efektów nieliniowych pozwala na rozwiązanie zadania diagnostycznego.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Quick progress in development of digital computational techniques has also been reflected in signal analysis. However, faster and more accurate arithmetic calculations are far from being a cure-all for all the problems conditioned by physical properties of phenomena. Limitations resulting from nature of the Fourier transformant or other features of non-linear relationships do not disappear. Therefore, it seems crucial that new interpretations methods are applied in order to bypass these limitations. On the other hand, many forms of description used to be of quite restricted use because of limited computing power, and the situation has changed only recently. According to the Authors, high capacity of digital analysis opens new possibilities of applying the coherence analysis. The paper considers an idea of using the coherence function for two tasks: identification of non-linear analytic model and improvement of accuracy narrow-band analysis.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper, an efficient procedure for numerical simulation of nonlinear distortion of Gm-C filters is introduced. A general model of Gm-C filters containing nonlinear transconductors is presented. The analysis of the model in the time domain is performed which results in formulation of a nonlinear differential system for the considered filter structure. This allows us to earry out an effective and fast transient analysis of any Gm-C filter using standard numerical methods. The presented approach is applied to determine the Total Harmonic Distortion (THD) of filters and to compare canonical all-pole low-pass Gm-C filter structures with respect to THD. Moreover, we consider interdependence between the transconductor nonlinearities and THD of a filter. Other nonlinear effects such as nonlinearity induced distortion of the transfer function shape are also dealt with. Finally, applications to filter design and optimization are discussed.
PL
W pracy przedstawiono efektywną procedurę symulacji numerycznej zniekształceń nieliniowych dla dowolnych filtrów Gm-C. Zaprezentowano ogólny model filtrów Gm-C zawierających nieliniowe elementy aktywne (transkonduktory). Przeprowadzono analizę modelu, która prowadzi do sformułowania ogólnego nieliniowego układu równań różniczkowych zwyczajnych opisujących dynamikę napięć węzłowych filtru w dziedzinie czasu. Scałkowanie numeryczne takiego układu równań umożliwia zrealizowanie analizy przejściowej filtrów Gm-C. Może to być wykonane dla dowolnego filtru Gm-C dowolnego rzędu, co wynika z ogólności modelu zastosowanego do wyprowadzenia równań. Przedstawiona metodologia została zilustrowana za pomocą szeregu przykładów. Między innymi, wyznaczono współczynnik zawartości harmonicznych (ang. Total Harmonic Distortion, THD) dla wybranego filtru Gm-C, porównano rodzinę kanonicznych struktur dolnoprzepustowych filtrów Gm-C pod względem zniekształceń nieliniowych. Rozważano zależności pomiędzy nieliniowościami elementów aktywnych filtru a współczynnikiem zawartości harmonicznych sygnału wyjściowego. Badano także inne efekty nieliniowe takie jak zniekształcenia charakterystyk częstotliwościowych filtru powodowane nieliniowością transkonduktorów. Nieliniowości elementów aktywnych modelowane były za pomocą rozwinięć charakterystyki przejściowej w szereg potęgowy. W pracy przedyskutowano również możliwości zastosowania prezentowanej metodologii do projektowania i optymalizacji filtrów.
Przeanalizowano i porównano różne formuły nośności granicznej ram stalowych, zwracając uwagę na ich podstawy teoretyczne i doświadczalne. Omówiono warunki stosowalności formuł nośności granicznej. Przedstawiono przykład obliczeniowy zastosowania formuł nośności granicznej.
EN
Different load capacity formulas of steel frames are compared and analyzed, considering their theoretical and empirical justification. Conditions of load capacity formulas application are discussed. An example of load capacity formulas application is presented.
Podstawowy problem diagnostyczny, którym jest znalezienie zależności pomiędzy obserwowanym sygnałem a parametrami stanu, może być rozwiązany przy użyciu różnego rodzaju modeli diagnostycznych. Najpopularniejszy sposób polegający na opisie dystrybucji energii nie jest możliwy w sytuacjach gdy zmianie postaci widma nie towarzyszy zmiana energii sygnału. W takich przypadkach miarą diagnostyczną mogą być właściwie interpretowane zjawiska nieliniowe. W referacie przedyskutowano różne aspekty tego problemu, szczególnie uwzględniając przypadek gdy system w początkowym okresie życia jest liniowy a w trakcie eksploatacji pojawiają się i zwiększają efekty nieliniowe.
EN
In vibroacoustic diagnostics the basis problem is to find a symptom which can guarantee the possibility of making conclusions about the state of an object with high reliability. Such a symptom can result from the assumption that energy dissipation increases during the wear and tear, and that the energy of parasitic vibroacoustic process is proportional to general dissipation of energy. But when the growth of the vibration level and noise level (in whole noticeable spectrum or in selected bandwidth) is not proportional to the wear, this doesn't mean yet that vibroacoustic process is not sensitive to it. Author discusses a postulate that the intensity of nonlinear effects increases during a machine's operating time, and try to look for a measure defining the deviation from the linear model. For this purpose he uses the signal-model relationship, which assumes that nonlinear phenomena are so weak, that it is possible to accept additive nonlinear "correction" to the linear model. Author analyses the problem of expansion of defects when the initial state of an object is described with sufficient precision by linear model and during wear process the nonlinear effects increase.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono rozwiązania układu nieliniowych równań różniczkowych będących matematycznym modelem krępej belki wspartej na nieliniowym podłożu. Przyjęto założenia, że reakcja jest nieliniowa i zależy od poprzecznego ugięcia oraz że tłumaczenie jest zależne od prędkości odkształcenia poprzecznego.
EN
This work presents the solution of the system of nonlinear differential equations, which constitute the mathematical model of a thick beam resting on the nonlinear foundation. Two main assumptions have been taking into account. The first - the damping depends on the velocity of the lateral deflection. The second - the reaction force is the nonlinear function of the lateral displacement.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, których celem było ustalenie przydatności zaawansowanych metod badawczych w diagnostyce eksploatacyjnej zawieszeń. Zaproponowana metoda diagnostyczna bazuje na analizie efektów nieliniowych jako źródle informacji o stanie technicznym zawieszenia samochodu.
EN
The paper presents results experimental investigations, which the aim was settlement of usefulness of advanced investigative methods in exploational diagnostics. The proposed diagnostic method based at on analysis of non-linear effects as source of state information technical suspensions of car.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaproponowano zastosowanie równań Maxwella do modelowanie metodą różnic skończonych zagadnienia przebiegów czasowych pola elektromagnetycznego koło elektrody uziemiającej (FTDT). Zostały uwzględnione nieliniowe efekty związane z jonizacją ziemi. Zastosowano metodę zmiennej w czasie rezystywności gleby bez określenia geometrycznego kształtu jonizowanego obszaru wokół elektrody. Model został zweryfikowany poprzez porównanie wyników obliczeń z danymi literaturowymi dla zagęszczonej ziemi. Przykładowe zastosowania pokazują możliwości obliczeniowe metody.
EN
This paper proposes a Maxwell's equations finite difference time domain (FDTD) approach for electromagnetic transients in ground electrodes in order to take into account the non linear effects due to soil ionization. A time variable soil resistivity method is used in order to simulate the soil breakdown, without the formulation of an a priori hypothesis about the geometrical shape of the ionized zone around the electrodes. The model has been validated by comparing the computed results with available data found in technical literature referred to concentrated earths. Application examples are also reported in order to show the computational capability. W artykule zaproponowano zastosowanie równań Maxwella do modelowanie metodą różnic skończonych zagadnienia przebiegów czasowych pola elektromagnetycznego koło elektrody uziemiającej (FTDT). Zostały uwzględnione nieliniowe efekty związane z jonizacją ziemi. Zastosowano metodę zmiennej w czasie rezystywności gleby bez określenia geometrycznego kształtu jonizowanego obszaru wokół elektrody. Model został zweryfikowany poprzez porównanie wyników obliczeń z danymi literaturowymi dla zagęszczonej ziemi. Przykładowe zastosowania pokazują możliwości obliczeniowe metody.
Badania nad zwiększaniem mocy laserów półprzewodnikowych są prowadzone od wielu lat. Jedną z prostszych i tańszych metod pozwalających na uzyskanie większej mocy wyjściowej jest modyfikacja kształtu obszaru aktywnego lasera poprzez zastosowanie sekcji trapezowej. W artykule przedstawiono strukturę, własności, i parametry tego typu laserów, a także krótki opis zastosowanej techniki symulacyjnej. Zwrócono uwagę na możliwość poprawy jakości niektórych parametrów poprzez zastosowanie ogranicznika wiązki.
EN
The high-power semiconductor lasers have been investigated for many years. Modification of quantum well shape by adding of tapered section is one of cheaper and easier way to obtaining of larger output power in these laser. I this paper the structure, properties and parameters of tapered lasers, as well as short description of simulation model have been presented. Special attention was paid on improvement of beam properties by using of beam spoiler.
Annual depositions and source-receptor matrices for sulphur, oxidized nitrogen and reduced nitrogen are computed routinely every year at MSC-W in Oslo within the framework of the EMEP Programme. The assumption of a linear relationship between the depositions and emissions allows the use of the source-receptor matrices for the policy purpose and especially for investigating the effects of the emission reduction scenarios in Europe. Although departures from linearity are relatively small, this assumption is not entirely fulfilled in the model equations and in the applications of the model. The analysis of the non-linear effects in the computed depositions is the main subject of this study, which is based on the numerical experiments with the EMEP Eulerian model. The results of the numerical experiments presented in the paper indicate that the uncertainties of the computed depositions and source-receptor matrices due to the non-linear effects are much smaller than other sources of uncertainty. e.g. inter-annual meteorological variability.
PL
Depozycje roczne oraz macierze przejścia dla siarki, azotu utlenionego i azotu zredukowanego są liczone rutynowo w MSC-W w Oslo w ramach programu EMEP. Założenie liniowego związku pomiędzy depozycjami a emisjami pozwala na zastosowanie obliczonych macierzy przejścia do różnych procesów decyzyjnych, a szczególnie do badania efektów ograniczenia emisji w Europie. Chociaż odchylenia od liniowości są niewielkie, założenie to nie jest całkowicie spełnione w równaniach modelu i w jego zastosowaniach. Analiza efektów nieliniowych w obliczonych depozycjach jest głównym tematem tej pracy, która bazuje na eksperymentach numerycznych z Eulerowskim modelem EMEP. Rezultaty eksperymentów numerycznych zaprezentowanych w pracy wskazują na to, że niepewność obliczonych depozycji i macierzy przejścia spowodowana efektami nieliniowymi jest znacznie mniejsza niż niepewność związana z innymi źródłami, np. zmianami meteorologicznymi dla poszczególnych lat.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.