Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
Niepewność pomiarów w laboratorium balistyki
Zbigniew Wrzesiński
W badaniach laboratoryjnych balistyki, narzędziem umożliwiającym obiektywne i prawdopodobne oszacowanie parametrów rozkładu wybranych cech elementów populacji, jest teoria niepewności pomiaru wykorzystująca elementarne prawa rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej. Dlatego też w części początkowej pracy omówiono niezbędne wybrane wiadomości z rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej, takie jak: zmienne losowe jednowymiarowe, zmienne losowe wielowymiarowe oraz parametry rozkładu badanej cechy elementów populacji, wartość oczekiwaną, estymację punktową i przedziałową oraz współczynnik korelacji liniowej Pearsona. Istotną częścią pracy jest omówienie rozkładów statystycznych. Rozkładem statystycznym który omówiono szczegółowo jest rozkład jednopunktowy. Postąpiono tak z tego względu, że rozkład ten jest podstawą do zdefiniowania rozkładów wielopunktowych będących w istocie złożeniem wielokrotnym rozkładu jednopunktowego. Rozkład jednopunktowy przedstawiono jako degenerację rozkładu ciągłego jednostajnego do punktu. Dalej dokonano złożenia rozkładu jednopunktowego w rozkład n-punktowy zwany inaczej rozkładem dwumianowym Bernoulliego. Przytoczono również twierdzenie Moivere’a-Laplace’a odnoszące się do rozkładu dwumianowego Bernoulliego które wskazuje, że w przejściu granicznym dla tego rozkładu zbiega się on do rozkładu normalnego Gaussa, który to rozkład znajduje zastosowanie w prawie wszystkich procesach zachodzących w przyrodzie i w wielu innych dziedzinach życia. Omówiono również rozkład chi-kwadrat i rozkład t-Studenta stosowany przy ocenie niepewności pomiaru dla oszacowania przedziału ufności i poziomu ufności znalezienia w nich parametru rozkładu średniej arytmetycznej zmiennej losowej populacji, jeżeli próba losowa nie przekracza trzydziestu pomiarów (n < 30). Omówiono również regresję liniową, która sprowadza zagadnienie współzależności zmiennych losowych do zależności funkcyjnej. Natomiast regresję nieliniową opisano jako ogólną procedurę służącą do dopasowania dowolnego rodzaju zależności między zmiennymi Y objaśnianą oraz X objaśniającą. Podano przykłady kilku funkcji nieliniowych, które po transformacji zmiennych losowych doprowadzono do modelu regresji liniowej. W pracy uwzględniono dokument Głównego Urzędu Miar zatytułowany „Wyrażanie niepewności pomiaru: Przewodnik”, wydany w 1999 roku. Na podstawie tego dokumentu określono niepewności standardowe typu A oraz typu B, niepewności wzorcowania dla podstawowych przyrządów stosowanych w laboratoriach, obliczanie niepewności standardowej dla wielkości złożonych, niepewność rozszerzoną oraz weryfikację hipotezy liniowości.
Nieustalone stany bocznego znoszenia ogumienia. Badania eksperymentalne i modelowe
Witold Luty
Publikacja powstała na bazie badań eksperymentalnych Autora, uzupełnionych opisem analitycznym. W opracowaniu omówiono nieustalone stany bocznego znoszenia ogumienia oraz zagadnienia dotyczące modelowania współpracy koła ogumionego z podłożem w nieustalonym stanie bocznego znoszenia. Pracę wieńczy ocena wpływu nieustalonych stanów bocznego znoszenia ogumienia na dynamikę poprzeczną pojazdu.
Tadeusz Szopa
Książka jest adresowana do studentów uczelni technicznych, w tym przede wszystkim wydziałów mechanicznych. Przedstawiono w niej podstawowe zagadnienia z zakresu bezpieczeństwa i niezawodności: modelowanie i analizę niezawodności obiektów technicznych i człowieka, modelowanie strat i zagrożeń, metody statystyczne i eksperckie szacowania niezawodności i strat, ilościową i jakościową analizę ryzyka, ryzyko związane z działalnością czynników szkodliwych oraz metody badania wypadków.
Nośność podłoża gruntowego fundamentów bezpośrednich
Agnieszka Dąbska, Stanisław Pisarczyk
Treść podręcznika została podzielona na dziewięć rozdziałów. We wstępie wyjaśniono ważność podejmowanej problematyki oraz wskazano niebezpieczeństwa przekroczenia stanów granicznych gruntu. W rozdziale drugim omówiono wytrzymałość gruntów na ścinanie, metody badań laboratoryjnych i polowych oraz propozycje określania wytrzymałościowych parametrów geotechnicznych na podstawie zależności empirycznych podanych przez różnych autorów i niektóre normy. W trzecim rozdziale przedstawiono podstawowe kryteria oceny nośności podłoża gruntowego. Rozdział czwarty poświęcony jest klasycznym metodom obliczania nośności podłoża przy osiowym obciążeniu fundamentów, a rozdział piąty przy obciążeniu mimośrodowym. W rozdziale szóstym omówiono wybrane metody obliczania nośności podłoża uwarstwionego z warstwą słabszą. W rozdziale siódmym przedstawiono metody normowe obliczania nośności podłoża według norm obowiązujących, a także historycznych w Polsce oraz w Niemczech i w Rosji. Rozdział ósmy poświęcono wybranym metodom obliczania nośności nasypów posadowionych na podłożu słabonośnym. W rozdziale dziewiątym przedstawiono ogólną charakterystykę skał i masywów skalnych wraz z ich parametrami fizycznymi i mechanicznymi oraz propozycję własną autorów określania nośności podłoża skalnego. Podręcznik ten jest skierowany do studentów i absolwentów wydziałów inżynierii środowiska i wydziałów budownictwa wodnego i lądowego. Pozwoli na szersze zapoznanie się z problematyką nośności podłoża gruntowego pod fundamentami bezpośrednimi oraz na prześledzenie historii zagadnienia.
Nowa stal bainityczna do zastosowań na szyny kolejowe
Bogusława Adamczyk-Cieślak
Monografia składa się z czterech rozdziałów. W rozdziale 1 krótko scharakteryzowano zagadnienia związane z problemami kolejnictwa, rozwojem tej gałęzi przemysłu, a także potrzeby i nowe kierunki badań mające sprostać stawianym wymaganiom kolei dużych prędkości. W rozdziale 2, stanowiącym wstęp do zagadnienia torów kolejowych, przedstawiono ogólnie poszczególne elementy składowe wchodzące w skład toru kolejowego, wskazując, że jego niezawodność nie jest jedynie uwarunkowana rodzajem i gatunkiem samej szyny kolejowej, a tylko odpowiedni dobór i współpraca wszystkich komponentów stanowiących drogę kolejową zapewnia spełnienie zmiennych w czasie wymagań eksploatacyjnych. Opisano również najczęściej stosowane na szyny stale o strukturze perlitycznej, a także te, które są pretendentem do tych zastosowań, a mianowicie stale bainityczne. Ponadto w rozdziale tym przybliżono zagadnienia związane ze zmęczeniem niskocyklowym i tarciem stali bainitycznych, a także skupiono się na zjawisku TRIP, które może przyczynić się do wydłużenia okresu eksploatacji szyny. Cel i zakres realizowanej pracy, a także opis analizowanych materiałów zamieszczono w rozdziale 3. W następnych podrozdziałach opisano metodykę prowadzonych badań oraz otrzymane rezultaty dla szyny o strukturze bainitycznej zarówno w stanie wyjściowym, jak i po dwuletnim okresie jej eksploatacji. Dodatkowo przedstawiono także wyniki własne badań stali o strukturze perlitycznej, która stanowi niejako porównanie możliwości obecnie stosowanych gatunków stali na szyny kolejowe z nowymi, perspektywicznymi wytopami. W pierwszej kolejności opisano wyniki badań otrzymane przy zastosowaniu dyfrakcji rentgenowskiej (udział austenitu szczątkowego), następnie scharakteryzowano mikrostruktury analizowanych stali, wykorzystując mikroskopię świetlną, elektronową wraz z uwzględnieniem metody EBSD. Kolejny podrozdział poświęcono analizom zmian właściwości mechanicznych stali, zmęczeniu niskocyklowemu i tarciu. Praca zakończona jest podsumowaniem otrzymanych wyników badań oraz bibliografią.
Anna Zalcewicz (red. nauk.), Robert Kędziora (red....
Jubileusz 15-lecia Wydziału Administracji i Nauk Społecznych Politechniki Warszawskiej (WAiNS) był właściwą okazją do wydania szczególnej monografii - księgi jubileuszowej, która nie tylko prezentuje Wydział w wymiarze historycznym, prawnym, organizacyjnym i osobowym, ale także przedstawia wyniki badań pracowników, skupione głównie na obszarze wyzwań, jakie nowoczesne technologie tworzą dla dzisiejszego społeczeństwa, państwa i prawodawcy. Kadra naukowa związana z Wydziałem kształcącym studentów na kierunku administracja prowadzi zarówno badania, które wpisują się w tradycyjne obszary nauk prawnych, jak i takie, które wykraczają poza te ramy. Stąd też efekty badań ukazane zostały z perspektywy nauk prawnych, innych nauk społecznych i filozofii. Zadaniem nauk społecznych i humanistycznych jest krytyczne spojrzenie, za pomocą właściwych tym naukom metod badawczych, na fenomen nowych technologii. Podjęte badania nakierowane są na odkrywanie praw, jakim podlega rozwój technologiczny, ustalenie i nazwanie wartości, jakie leżą u jego podstaw, a także sformułowanie zasad, jakie powinny wyznaczać dynamikę tego rozwoju. Ponieważ istotna część prowadzonych na Wydziale badań dotyczy wykorzystania nowych technologii w administracji publicznej. Autorzy rozdziałów monografii z różnych perspektyw badawczych oceniają m.in. szanse i zagrożenia związane z postępem technologicznym w przestrzeni relacji władza publiczna-obywatel.
Sabina Wilkanowicz
Celem powstania niniejszej książki było zestawienie aktualnej wiedzy na temat metod unieruchamiania różnych substancji aktywnych - katalizatorów, enzymów, związków aktywnych o właściwościach antyoksydacyjnych, antymikrobiologicznych, antykorozyjnych, a nawet drobnoustrojów, które mogą być stosowane w różnych procesach przemysłowych opartych na technologii chemicznej, biotechnologii, inżynierii chemicznej czy nanotechnologii. Zestawienie tej wiedzy jest ważne, ponieważ pomaga zobrazować zainteresowanym, jakie są najlepsze możliwości immobilizacji wybranych składników aktywnych, o konkretnych właściwościach i zastosowaniu. W opracowaniu omówiono i porównano najczęściej stosowane techniki immobilizacji mechanicznej, stanowiące największe zainteresowanie naukowców oraz przemysłu (na przykład freeze-drying czy spray drying), a także techniki, które dopiero zaczynają podbijać przemysł (electrospinning, solution blow spinning czy electro-blow spinning). Dokładne przedstawienie tych technik pozwoli nie tylko na zrozumienie zasad ich działania, ale także da możliwość praktycznego rozpatrzenia, która metoda może być wykorzystywana, aby w najlepszy z możliwych sposobów unieruchamiać i ochraniać konkretne związki aktywne czy inne materiały. Książka stanowi, jak dotąd, jedyne źródło informacji o tak szerokim spektrum, opisujące zarówno dostępne i znane techniki immobilizacji, jak i zestawienie materiałów stosowanych jako nośniki substancji aktywnych. Ponieważ większość monografii wydawanych w tej tematyce skupia się albo na poszczególnych technikach immobilizacji, albo konkretnych związkach aktywnych (na przykład tylko na enzymach) i metodach ich unieruchamiania, dlatego opracowanie może ułatwić czytelnikowi nie tylko zrozumienie metod immobilizacji mechanicznej, ale także porównać i wybrać tę, która umożliwi uzyskanie najlepszego efektu prac badawczych.
Nowoczesne próbkowanie w cyfrowym przetwarzaniu sygnałów
Jacek Misiurewicz
W prezentowanej publikacji przedstawiono aktualny stan wiedzy praktycznej z zakresu próbkowania - od podstaw do najnowszych osiągnięć w tej dziedzinie, z silnym akcentem na ich zastosowania. Zagadnienie próbkowania jest nierozerwalnie związane z odtworzeniem sygnału - lub jego istotnych cech - na podstawie pobranych próbek; dlatego znaczna część materiału poświęcona jest odtwarzaniu (rekonstrukcji) sygnału lub parametrów jego modelu. W książce przedstawiono (rozdział 1) najczęściej wykorzystywane, klasyczne próbkowanie równomierne sygnałów dolnopasmowych i pasmowych (tzw. podpróbkowanie), pokazując różne przyczyny błędów, które mogą wystąpić w praktyce. Następnie pokazano, w jaki sposób wykorzystuje się właściwości sygnałów okresowych i powtarzalnych, aby przekroczyć ograniczenia sprzętowe dotyczące częstotliwości próbkowania równomiernego (rozdział 2). W kolejnych rozdziałach przedstawiono możliwości, jakie niesie próbkowanie nierównomierne (rozdz. 3), a następnie zaprezentowano nowoczesną, stosunkowo niedawno powstałą teorię oszczędnego próbkowania - Compressed Sensing - (rozdział 4) wraz z przykładami jej praktycznego zastosowania (rozdział 5), przytoczonymi na podstawie własnych prac autora z dziedziny radiolokacji i literatury dotyczącej innych obszarów zastosowań. Wiele zagadnień w tej książce trzeba było pominąć, szczególnie w zakresie wciąż rozwijającej się techniki oszczędnego próbkowania i jej zastosowań. Ze względu na ograniczoną objętość książki pominięto również zagadnienia próbkowania sygnałów wielowymiarowych (np. obrazów). Wszystkie zagadnienia przedstawiono z punktu widzenia inżyniera zajmującego się cyfrowym przetwarzaniem sygnałów. Autor postawił sobie za zadanie opisanie trudnych pojęć w sposób przystępny, zakładając u Czytelnika tylko podstawową wiedzę z dziedziny algebry i analizy. Dzięki temu książka może być przydatna inżynierom i naukowcom nie tylko z dyscyplin elektronicznych, ale też pokrewnych na poziomie studiów II i III stopnia. Czytelnikom zainteresowanych bardziej matematycznym opisem teorii zaleca się więc skorzystanie ze wskazówek kierujących ich do obszernej bibliografii.
Piotr Tatjewski
W podręczniku zaprezentowano podstawowy kurs metod numerycznych dla studentów uczelni technicznych, w szczególności kierunków Automatyka i Robotyka, Informatyka oraz Mechatronika. Przedstawiono zagadnienia dotyczące: reprezentacji liczb i błędów maszynowych, metod numerycznych dla układów równań liniowych i nieliniowych, wartości własnych i szczególnych, aproksymacji i interpolacji, równań różniczkowych zwyczajnych, całkowania i różniczkowania numerycznego. Podręcznik może być wykorzystywany do nauczania metod numerycznych w języku angielskim. Jego polskojęzycznym odpowiednikiem jest książka „Metody numeryczne” wydana przez OWPW w 2013 roku.
Piotr Tatjewski
The presented text is an English version of the original textbook written in Polish ("Metody numeryczne"), published in 2013 (first edition) and 2026 (second edition) by OWPW (Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej - the Warsaw University of Technology Publishing House). This second English edition differs a little from the first one published in 2014, the few errors found in the first edition have been only corrected and very minor improvements of the text and figures have been done. The original version of the textbook (first edition) was written based on the author's long experience as a teacher of several courses on numerical methods, at the Faculty of Electronics and Information Technology, Warsaw University of Technology, mainly the course "Numerical Methods" taught in Polish for ICT students and in English for Electrical and Computer Engineering students. The textbook summed up the experience of a long series of previously prepared Lecture Notes, available for students in electronic form at the web pages of the courses. The author would like to express his gratitude to all students actively taking part in the courses, for all comments concerning the way of presentation, for indications of editorial errors. All these comments helped the author to improve the quality of this textbook.
Numerical Modeling of Selected Thermal Spraying Issues
Tomasz Chmielewski, Dariusz Golański
Thermal spraying is one of the most universal techniques for depositing feedstock materials on a substrate. It allows the production of metallic, ceramic, and composite coatings on both metallic and ceramic substrates. Spray deposition involves ejecting heated or cold particles of feedstock material at high velocity toward the substrate. In the final stage of the process, the substrate and the formed coating are cooled to ambient temperature, resulting in residual stresses due to differences in the thermal, physical, and mechanical properties of the feedstock materials and the substrate. The residual stress state of the coating and substrate has a significant effect on their strength, thermal shock resistance, and fatigue life under cyclically varying thermal loads.
Wojciech Żagan
Autor - dostrzegając niedostatki, nadmierne uproszczenia i zagrożenia w kształceniu przyszłych adeptów techniki świetlnej - proponuje alternatywę poznawania i opanowywania wiedzy z zakresu techniki świetlnej w oparciu o trening rachunkowy. W podręczniku, opierając się na podstawowych zależnościach, definicjach i wzorach, pokazano (głównie poprzez przykłady obliczeniowe) jak można je wykorzystać i kiedy można je stosować. W pracy zaprezentowano też teorię techniki świetlnej, jako punkt wyjścia do różnych, mniej lub bardziej zaawansowanych obliczeń przypadków, w których światło i oświetlenie są głównym obszarem zainteresowania. Zawarto też wiele zagadnień rachunkowych, w formie przykładów do samodzielnego rozwiązania, co nadaje opracowaniu wyrazistą funkcję edukacyjną. Podręcznik pisany był głównie z myślą o studentach, którzy specjalizują się w obszarze techniki świetlnej, jednak z powodzeniem może być wykorzystywany przez inne osoby zawodowo związane z tym obszarem, a także osoby spoza branży, tworzące specjalistyczne oprogramowanie służące rozwiązywaniu zagadnień projektowych w technice świetlnej.
Obliczenia w inżynierii bioreaktorów
Jerzy Bałdyga, Marek Henczka, Wioletta Podgórska
W skrypcie zaprezentowano metody obliczania bioreaktorów. Przyjęty sposób opisu wykorzystuje metody inżynierii chemicznej do opisu procesów biologicznych. Materiał zawarty w skrypcie obejmuje: bilanse masowe i energetyczne bioreaktorów, obliczanie bioreaktorów idealnych i nieidealnych, wymianę masy i mieszanie w bioreaktorach, powiększanie skali bioreaktorów, dynamikę bioreaktorów i opis kultur mieszanych, zastosowanie komórek i enzymów unieruchomionych, problemy komórek roślinnych i zwierzęcych w bioreaktorach, problem naprężeń ścinających itp. Skrypt przeznaczony jest dla studentów kierunków biotechnologii i inżynierii chemicznej i procesowej specjalizujących się w inżynierii bioprocesowej oraz dla studentów kierunków pokrewnych, takich jak ochrona środowiska czy chemia spożywcza. Mogą z niego korzystać pracownicy naukowo-badawczy instytutów przemysłowych, a także projektanci i konstruktorzy aparatury oraz słuchacze studiów podyplomowych.
Obróbka skrawaniem. Podstawy, dynamika, diagnostyka
Krzysztof Jemielniak
W podręczniku omówiono podstawowe zagadnienia związane z obróbką skrawaniem, takie jak: geometria ostrza, proces tworzenia się wióra, siły skrawania, zjawiska cieplne w strefie skrawania i skrawalność metali. Wiele uwagi poświęcono w nim materiałom narzędziowym, uwzględniając także te najbardziej nowoczesne, stosunkowo mało jeszcze rozpowszechnione. Oddzielny rozdział dotyczy drgań samowzbudnych w procesie obróbki; ich istoty, przyczyn powstawania oraz podstaw analizy stabilności. Podręcznik powstał w wyniku ponadczterdziestoletnich doświadczeń autora, zarówno w badaniach z zakresu obróbki skrawaniem, jak i w prowadzeniu zajęć dydaktycznych, zwłaszcza wykładów. Ze względu na zainteresowania naukowe autora oraz potrzeby przedmiotów, do których podręcznik ten ma służyć ("Obróbka skrawaniem", "Wysokoproduktywna obróbka skrawaniem" i "Automatyczny nadzór wytwarzania"), oprócz podstaw obróbki skrawaniem, będących przedmiotem także innych znakomitych opracowań, szczególną uwagę poświęcono zagadnieniom dynamiki procesu skrawania oraz automatycznej diagnostyki stanu narzędzia i procesu skrawania.
Obszary problemowe rolnictwa w Polsce. Wybrane aspekty realizacji scaleń gruntów
Katarzyna Sobolewska-Mikulska, Justyna Wójcil-Leń
Szansą rozwoju obszarów wiejskich jest wzrost zainteresowania nimi jako miejscem zamieszkania i odpoczynku. Rozwiązania projektu scalenia gruntów powinny stwarzać warunki dla dywersyfikacji działalności gospodarczej. Rozwój pozarolniczej działalności na obszarach wiejskich może przyspieszać korzystne przemiany strukturalne. Nowe, atrakcyjne miejsca pracy pojawiają się w rozwoju różnego rodzaju usług, gastronomii, agroturystyki itp. Projekt scalenia daje więc szansę dyspozycji gruntami w kierunku sprzyjającym tworzeniu alternatywnych źródeł dochodu dla rodzin rolniczych. Celem monografi i jest przybliżenie mało rozpoznanej w Polsce problematyki zagospodarowania obszarów problemowych rolnictwa z perspektywy realizacji klasycznych prac scaleniowych. Opracowanie będzie stanowiło kompendium wiedzy o obszarach problemowych rolnictwa dla wszystkich zainteresowanych tym zagadnieniem, w tym także dla studentów głównie studiów II stopnia wydziałów geodezyjnych, gdzie problematyka gospodarki nieruchomościami na obszarach wiejskich jest realizowana.
Lucyna Sokołowska
Celem monografii jest przekazanie czytelnikowi podstawowej wiedzy o metodach i narzędziach wspierających projektowanie i eksploatację systemów w zakresie rozwiązywania skomplikowanych zagadnień związanych z szacowaniem niezawodności i wyznaczaniem wskaźników bezpieczeństwa w systemach sterowania ruchem kolejowym, mających istotny wpływ na bezpieczeństwo prowadzenia ruchu kolejowego, szczególnie jako środek niezbędny do planowania działania awaryjnego w sytuacjach losowych. Przedstawiona została metodologia i narzędzia do oceny bezpieczeństwa i niezawodności systemów w fazie projektowania, eksploatacji i utrzymania. Kolejno w poszczególnych rozdziałach zawarto: - charakterystykę systemów srk, przedstawiając definicje i obszary podsystemu sterowanie, uwzględniając podział urządzeń ze względu na przeznaczenie funkcjonalne i według poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa SIL (rozdz. 1), - podstawy teorii niezawodności i bezpieczeństwa, poprzez zrozumienie awaryjności systemów i cykl życia systemu (rozdz. 2), - wprowadzenie do wymagań kolejowych RAMS, przedstawiając definicje i wskaźniki RAMS oraz podstawowe metody i narzędzia wykorzystywane do analizy bezpieczeństwa systemów srk (rozdz. 3), - metodę oceny niezawodności, a tym samym bezpieczeństwa systemów srk poprzez analizę strategii utrzymywania i monitoringu, uwzględniającą rzeczywiste warunki eksploatacji każdego systemu/urządzenia (rozdz. 4), - ogólną koncepcję modelowania bezpieczeństwa, głównie z wykorzystaniem metod probabilistycznych, a także zasady oraz procedury modelowania i analizowania bezpieczeństwa i niezawodności systemów srk. Modelowanie zostało przeprowadzone z wykorzystaniem procesów Markowa na przykładach zarówno systemów instalowanych w infrastrukturze, jak i na pojeździe kolejowym: systemy sygnalizacji przejazdowej, system dodatkowego ostrzegania czy system wspomagający koordynację działań służb ratowniczych przy usuwaniu skutków katastrof i wypadków kolejowych (rozdz. 5).