Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να γίνει μια εκτίμηση και ρύθμιση τη λειτουργίας κάποιων συσκευών ενός «έξυπνου» σπιτιού σε ένα ενσωματωμένο σύστημα. Η λογική είναι να μπορεί ο χρήστης να δει ποια είναι η μέση κατανάλωση ισχύος μιας συσκευής και το αντίστοιχο χρηματικό κόστος που αναλογεί σε αυτήν, για κάποιο χρονικό διάστημα λειτουργίας της και υπολογισμού της βέλτιστης συμπεριφορά της συσκευής έτσι ώστε να επιτύχουμε την ελάχιστη δυνατή κατανάλωση. Τα φορτία τα οποία ελέγχθηκαν είναι ένα κλιματιστικό, ένα πλυντήριο και ένας θερμοσίφωνας. Η υλοποίηση έγινε σε ένα ενσωματωμένο σύστημα και δημιουργήθηκε και ένα περιβάλλον γραφικής απεικόνισης για επικοινωνία με τον χρήστη. / Simulation of the behavior of three home electrical devices with the use of demand response algorithms. Calculation of energy consumption of each device and money charge. Setting the behavior of each device to minimize total cost.

Ultrasound contrast agents (UCA) is a relatively new tool, used in medical ultrasound imaging to enhance the diagnostic abilities of ultrasound and potentially offer a therapeutic value in medical ultrasounds. UCAs are bi or single-layered bubbles, that contain a highly backscattering gas. By injecting them into the blood flow, we locally increase the echogenicity and therefor enhance the contrast of the blood-tissue interface. This way we can provide a improved image of the structure of the organs, we can more accurately diagnose abnormal of defected areas on them, and if the containing gas is replaced with an appropriate drug, focus drug delivery can be achieved, providing potential healing of the disease. ! Up to now, most of the studies done in order to investigate the microbubbles - ultrasound interaction are mostly population studies, which due to their roughly approach cannot clearly diagnose and explain the complex nonlinear and dynamic properties of UCAs and their response to ultrasound field. Because of that, our knowledge on the UCAsʼ, is yet limited although the potential improvements at imaging and therapeutic technics that would be gained from a thorough understanding of this interactions can be very big. ! In this thesis, a study of single microbubbles is presented, using a system developed by the group of Ultrasound imaging in Edinburgh University. The system uses a specially modified commercial ultrasound machine, phased array probes and a specially designed single microbubbles measuring system. The system has the ability to feed, insonify and capture the backscattered echo from a single microbubble, with the use of fully calibrated and characterized ultrasound - probe system. The aim of the project is to contribute in the understanding of the behavior of the UCAs when insonified with an ultrasound wave, and the underlying physical mechanism behind that. The response of two different commercially available UCAs under insonification by ultrasound waves of varying acoustical pressure is presented. The UCAs used are Definity and biSphere. In total echoes from 842 biSphere and 1994 Definity microbubbles have ben captured and the data have been analyzed with in house made matlab codes. Also the response of the bubbles when insonified by consequent pulses of different repetition frequency has been investigated. For this reason, echoes from other 1221 Definity and 459 biSphere microbubbles have been captured and analyzed. The fully understanding of the agent - ultrasound interaction mechanisms can be the basis for creating improved signal processing tools for ultrasound imaging contrast enhancement that would improve imaging abilities of the modality, and potentially use of UCAs as a therapeutic mean. / Οι μικροφυσαλίδες ενίσχυσης της αντίθεσης στην υπερηχοτομογραφία είναι ένα σχετικά καινούργιο “εργαλείο”, το οποίο χρησιμοποιείται προκειμένου να βελτιώσει τις διαγνωστικές ιδιότητες της υπερηχοτομογραφίας και δυνητικά να προσφέρει μια θεραπευτική αξία σε αυτήν. Οι μικροφυσαλίδες είναι φυσαλίδες μονού ή διπλού κελύφους, με διάμετρο της τάξης των 3 μm, οι οποίες περιέχουν αέριο που αντανακλά έντονα τον ήχο. Εισάγοντας τις φυσαλίδες αυτές στην ροή του αίματος του ασθενούς, ενισχύουμε τοπικά την ηχογένεια και κατ΄ επέκταση βελτιώνουμε την αντίθεση μεταξύ του αίματος και των παρακείμενων ιστών. Με αυτό τον τρόπο μπορούμε να αποκτήσουμε μια καλύτερη εικόνα της δομής των οργάνων, να διαγνώσουμε με ακρίβεια την παθοφυσιολογία συγκεκριμένων περιοχών πάνω σε αυτά και, εάν το αέριο των φυσαλίδων αντικατασταθεί με την κατάλληλη φαρμακευτική ουσία, να επιτύχουμε στοχευμένη εφαρμογή της φαρμακευτικής θεραπείας, οδηγώντας σε πιθανή ίαση της ασθένειας. ! Μέχρι τώρα, το μεγαλύτερο μέρος των μελετών που έχουν γίνει με σκοπό την διερεύνηση της αλληλεπίδρασης των φυσαλίδων με τους υπερήχους βασίζονται σε πληθυσμιακές μελέτες, οι οποίες λόγω της γενικής (σε επίπεδο πληθυσμού) προσέγγισής τους, δεν μπορούν με σαφήνεια να διαγνώσουν και να εξηγήσουν τις σύνθετες μη γραμμικές και δυναμικές ιδιότητες των μικροφυσαλίδων, καθώς και την συμπεριφορά τους όταν βρεθούν μέσα στο υπερηχητικό πεδίο. Εξαιτίας αυτού, η γνώση μας σχετικά με τις μικροφυσαλίδες ενίσχυσης της αντίθεσης είναι ακόμα περιορισμένη, αν και οι πιθανές βελτιώσεις τόσο στις απεικονιστικές όσο και στις θεραπευτικές τεχνικές των υπερήχων που θα μπορούσαν να επιτευχθούν μέσα από την κατανόηση αυτής της αλληλεπίδρασης θα ήταν ιδιαίτερα σημαντικές. ! Σε αυτή την εργασία, παρουσιάζεται μια μελέτη των μικροφυσαλίδων όχι σε επίπεδο πληθυσμού αλλά σε επίπεδο μονάδας, η οποία έγινε με την χρήση μιας καινοτόμου πειραματικής διάταξης που αναπτύχθηκε από την ομάδα Υπερηχοτομογραφίας του Πανεπιστήμιου του Εδιμβούργου. Η διάταξη αυτή χρησιμοποιεί έναν ειδικά τροποποιημένο εμπορικό υπερηχοτομογράφο, phased array εκπομπούς, και ένα επίσης ειδικά κατασκευασμένο σύστημα μέτρησης της απόκρισης των μιρκοφυσαλίδων σε επίπεδο μονάδας. Το σύστημα αυτό έχει την δυνατότητα να εισάγει, να διεγείρει με υπερήχους, καθώς και να συλλέγει την ανάκλαση από τις μικροφυσαλίδες, μία προς μία. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να συμβάλει όσο το δυνατόν περισσότερο στην κατανόηση της συμπεριφοράς των μικροφυσαλίδων όταν αυτές διεγείρονται από υπερηχητικά κύματα, καθώς και των υπεύθυνων, για την συμπεριφορά αυτή, φυσικών μηχανισμών. ! Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η απόκριση δυο διαφορετικών εμπορικά διαθέσιμων τύπων μικροφυσαλίδων, σε υπερηχητικά κύματα διαφορετικών ακουστικών πιέσεων. Οι μικροφυσαλίδες που χρησιμοποιήθηκαν είναι οι Definity και οι biSphere. Συνολικά, η ανάκλαση από 842 biSphere και 1994 Definity μικροφυσαλίδες έχει καταγραφεί, και τα δεδομένα έχουν αναλυθεί με κώδικα Matlab, ο οποίος αναπτύχθηκε στο εργαστήριο ειδικά για την ανάλυση αυτή. ! Επίσης, ερευνάται η απόκριση των φυσαλίδων όταν διεγείρονται από αλλεπάληλους υπερηχητικούς παλμούς, διαφορετικών συχνοτήτων επανάληψης. Για τον σκοπό αυτό, καταγράφηκαν και αναλύθηκαν ανακλάσεις από ακόμα 1221 Definity και 459 biSphere μικροφυσαλίδες. ! Η πλήρης κατανόηση της αλληλεπίδρασης των μικροφυσαλίδων με τους υπερήχους μπορεί να αποτελέσει την βάση για την ανάπτυξη βελτιωμένων τεχνικών επεξεργασίας σήματος για την απεικονιστική υπεηχοτομογραφία, οι οποίες μπορούν να βελτιώσουν τις δυνατότητες των υπερήχων, και δυνητικά να μετατρέψουν τις μικροφυσαλίδες ενίσχυσης σε ένα μέσο ίασης ασθενειών.

Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής προσεγγίστηκε το πρόβλημα της κρούσης των σύνθετων υλικών μέσω μιας συνολικής μεθοδολογίας. Ο όρος συνολική μπορεί να χαρακτηρίσει την παρούσα εργασία της διατριβής γιατί η αναλυτική και αριθμητική υλοποίηση του προβλήματος που παρουσιάσθηκε επιλύει πολλά παράπλευρα προβλήματα. Η επίλυση του προβλήματος της κρούσης χαμηλής ταχύτητας σε σύνθετα υλικά κινήθηκε σε τέσσερις φάσεις. Σε πρώτη φάση αναπτύχθηκε το κύριο εργαλείο με το οποίο εξελίσσεται η διαδικασία μοντελοποίησης του προβλήματος. Η κατάστρωση του μοντέλου επίλυσης φυσικών συχνοτήτων και η αριθμητική επίλυση αυτού δίνει εκτιμήσεις για την ακρίβεια της μεθόδου Ritz με τη χρήση των αποδεκτών συναρτήσεων p-Ritz. Η μέθοδος Ritz επιτρέπει την πλήρη μοντελοποίηση του πολύστρωτου λαμβάνοντας υπόψη και τους καμπτικούς όρους σύζευξης κάτι που μέχρι στιγμής δεν έχει παρουσιαστεί στη βιβλιογραφία. Κατά τη δεύτερη φάση και μετά την τεκμηρίωση της πρώτης φάσης και τον έλεγχο της ακρίβειας των υπολογισμών των φυσικών συχνοτήτων, διατυπώθηκε το δυναμικό πρόβλημα. Η ακρίβεια των υπολογισμών ήταν εξαιρετική και σε ικανοποιητική σύγκλιση με τα αποτελέσματα του κώδικα πεπερασμένων στοιχείων LSDYNA3D. Παράλληλα αποδείχτηκε ότι το δυναμικό μοντέλο, επιλύει το δυναμικό φαινόμενο για όλα τα σχήματα και τους συνδυασμούς συνοριακών συνθηκών. Σε εξέλιξη των ανωτέρω έγινε η διατύπωση του συζευγμένου προβλήματος της κρούσης και επιλύθηκε για διάφορα υλικά και συνοριακές συνθήκες που αποτελούν μοντέλα υποδείγματα στη διεθνή βιβλιογραφία. Η ικανότητα πρόβλεψης των μοντέλων χαρακτηρίζεται ιδιαίτερα ικανοποιητική ενώ παρουσιάστηκε ο τρόπος εισαγωγής μη γραμμικών νόμων επαφής, στο συζευγμένο σύστημα διαφορικών εξισώσεων. Με σκοπό τον πλήρη χαρακτηρισμό του φαινομένου αλλά και τη μείωση των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν το πρόβλημα σε μια προσπάθεια χαρακτηρισμού των κύριων παραμέτρων που διέπουν την κρούση παρουσιάζεται ο τρόπος υπολογισμού των αδιάστατων ομάδων που περιγράφουν την κρούση. Στα πλαίσια αυτής της ανάλυσης υπολογίστηκε το Νομογράφημα Κρουστικής Απόκρισης. Το Νομογράφημα Κρουστικής Απόκρισης μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην οργάνωση πειραμάτων χαρακτηρισμού της κρουστικής αντοχής πολύστρωτων διατάξεων. Για την επίλυση του κύριου προβλήματος προτάθηκε μια διαδικασία ιεραρχικής αντιμετώπισης του προβλήματος. Για να καθοριστεί η κρουστική απόκριση του πολύστρωτου η διάταξη υποβάλλεται σε δυναμικό και στατικό χαρακτηρισμό με τη χρήση αριθμητικών μοντέλων που βασίζονται στη μέθοδο Ritz. Υλοποιήθηκε μια μέθοδος που δύναται να επιλύει διάφορες γεωμετρίες σε ποικιλία συνοριακών συνθηκών. Στη βιβλιογραφία μέχρι στιγμής έχουν παρουσιαστεί μοντέλα για παραλληλόγραμμες πλάκες, ειδικώς ορθότροπες και σε συνοριακές συνθήκες απλής έδρασης. Υλοποιήθηκαν προγράμματα σε Fortran που επιλύουν στατικά και δυναμικά προβλήματα σε καμπτικά φορτία και για ποικίλους συνδυασμούς συνοριακών συνθηκών. Υλοποιήθηκε το συζευγμένο πρόβλημα της κρούσης πολύστρωτης διάταξης από σφαίρα (διεισδυτή) σε χαμηλές ταχύτητες Έγινε σύγκριση ελαστοπλαστικών μη γραμμικών μοντέλων επαφής με γραμμικά μοντέλα επαφής. Με τη χρήση της θεωρίας αδιαστατοποίησης καθορίστηκαν οι αδιάστατες ομάδες που διέπουν το πρόβλημα της κρούσης και δημιουργήθηκε το Νομογράφημα Κρουστικής Απόκρισης. Αποδείχτηκε ότι το Νομογράφημα Κρουστικής Απόκρισης ισχύει για οιαδήποτε συμμετρική πολύστρωτη διάταξη σε όποια συνοριακή συνθήκη και αν είναι και οιοδήποτε σχήμα πλάκας. Αποδείχτηκε ότι το Νομογράφημα Κρουστικής Απόκρισης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως χάρτης αντοχής και ανοχής σε κρούση με τη χρήση της αδιάστατου Κατωφλιού Δύναμης για Διαστρωματική Αποκόλληση. / Low-velocity impact in composite laminates is a destructive loading condition since it leads to significant internal damage, no detectable by visual inspection. Numerous researchers have made significant efforts to model the impact response of composite plates and facilitate the analysis and design for impact resistance, using simple linear spring-mass models or a combination of continuum mechanics models and contact laws. Many investigators have used simple engineering structures beams, plates and shells to demonstrate the impact response of composite structures. The basic concept for modelling the impact of an object to a target was proposed by Timoshenko (1913). He introduced the procedure where the description of the interaction between the impactor and the structure (Euler beam) was implemented using the Hertzian contact law. This approach was further extended in isotropic plates and shells. Lee, 1940; Greszcuk, 1982; Lee et al., 1983 and Shivakumar et al, 1985, proposed simple models of the low-velocity impact problem. Although many important contributions exist in the bibliography for the characterization of the impact response of laminated plates, analytical solutions are considered to be very few. Most of the models proposed are for analyzing specially orthotropic plates subjected to a local dominated impact. In addition, these models do not take into account the shear coupling terms of the bending stiffness matrix, e.g. D16 and D26. Sun and Chattopadhyay (1975), Dobyns (1981), and Ramkumar and Chen (1983) employed the first order shear deformation theory developed by Whitney and Pagano (1970), and used it in conjunction with the Hertzian contact law or plasticity contact law for characterizing the impact of laminated composite plates. In their analysis they have studied the impact response of a simply supported orthotropic plate subjected to central impact using the lamination theory that includes transverse shear deformations. It is evident that the contact force history must be computed as part of the solution of the dynamic response problem solving the nonlinear integral equation. Christoforou and Swanson (1991) and Carvalho (1996), obtained an analytical solution of the impact problem using the Laplace transform technique. Qian and Swanson (1990) obtained analytical solutions by linearising the contact deformation law and compared this with a Rayleigh-Ritz approach with numerical integration in time. The three dimensional finite element method with an explicit formulation where also used in the dynamic analysis of laminated plates subjected to low velocity impact. Moreover, many researchers have proposed simple models for characterizing the impact phenomenon. Shivakumar et.al. (1985) developed a simple model to predict the impact force and the duration of the impact phenomenon on composite plates. The composite plates were modeled as three springs while their stiffness was calculated by the plate properties and the contact parameters. Other researchers instead of a classical Hertzian law used the statical indentation law presented by Yang and Sun (1982) and Tan and Sun (1985). The non Hertzian Contact impact was considered for combining the overall deformation of the structure to the local deformation in the contact area and was used to predict the impact response of transversely isotropic beams and plates. In general, it is impossible to obtain the exact solution for an impact problem except by ignoring the local contact deformation or pre-assuming the contact force. The first step for understanding the problem is to predict the force applied by the projectile on the structure during impact. In order to characterize the contact force history, the model should account for the motion of the target, the effective stiffness of the projectile The present work deals with the development of a numerical scheme for the calculation of the dynamic response of any type of laminated composite plates subjected to any type (and/or combination) of boundary conditions under low-velocity impact. Using the p-version Ritz polynomials any shape that can be represented in Cartesian coordinates can be formulated. The governing second order differential equations are derived and allow furnishing solutions with a variety of boundary conditions along the edges of the plate shape represented in Cartesian coordinates. Statically determined non-linear contact laws, for loading and unloading conditions, are coupled with the partial differential equations governing the dynamic response of the composite plate. These nonlinear governing equations of the contact-impact problem are decoupled according to the second order terms by the method of principal transformation and then solved numerically. The dynamic response of fully clamped cross-ply and a variation of simply support and fixed boundary conditions for angle ply and cross ply composite laminates was investigated. Rectangular, circular and elliptical plates where analysed using the developed numetrical scheme. A total analysis method is used in order to check the efficiency of the results. Starting from the homogeneous formulation of the structure the eigenfrequencies and eigenshapes were calculated for all material and boundary conditions cases. Using the “transformation of the principal” method all cases were subjected in force and pressure pulses in order to check the efficiency of the dynamic solver developed. The efficiency of the present method was investigated comparing the respective results with well-known benchmark problems, experimental results and FEM analysis using MSC-NASTRAN and LSDYNA 3D codes. Following this exhaustive analysis, the coupled contact-impact problem was formulated and numerous contact schemes were applied to the problem. For the impact problem the type of the response is intimately related to the contact stiffness, impact energy, ply thickness and orientation, geometrical configuration and boundary conditions, as well as the orthotropic material properties and the longitudinal, transverse and interlaminar strength both in compression and in tension. Three types of dynamic responses were found to exist, local, global and transitional. All types are categorised and analysed. Using Buckingham Theorem the numerous parameters of the dynamic contact-impact problem were grouped to non-dimensional groups in order to provide a flexible analysis scheme for theoretical and experimental evaluation of the low velocity impact problem. A general normalised graph for characterising the impact response of structures was constructed. The numerous advantages for analysing impact phenomena using the normalised curve developed were presented. Moreover its use for predicting composite material damage area on low velocity impact conditions was presented.

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί ο προσδιορισμός της απόκρισης (σε όρους μετακινήσεων) κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία παρουσία σεισμικής έντασης. Στόχος της διατριβής είναι να διερευνηθεί πως επηρεάζεται η απόκριση μίας κατασκευής από φέρουσα τοιχοποιία από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το πλήθος των ορόφων, το πάχος των τοίχων, το είδος του υλικού, το μέγεθος των ανοιγμάτων και την ασυμμετρία της κάτοψης. Για το σκοπό αυτό μελετώνται τρεις τύποι κτιρίων από άοπλη αργολιθοδομή: α) ιδεατά συμμετρικά κτίρια, β) ιδεατά ασύμμετρα κτίρια και γ) πραγματικά κτίρια. Η ανάλυση των κατασκευών γίνεται με χρήση του προγράμματος ETABS 2013, χρησιμοποιώντας στοιχεία επιφανειακών πεπερασμένων στοιχείων (shell elements). Για όλα τα κτίρια που αναλύονται γίνονται οι ίδιες παραδοχές φόρτισης, τυπικού ύψους ορόφου, ποδιάς και πρεκιού. Στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται κάποια γενικά στοιχεία των κατασκευών από φέρουσα τοιχοποιία και παρατίθενται οι ημιεμπειρικές σχέσεις (Τάσιος, 1986) με τις οποίες γίνεται ο προσδιορισμός των μηχανικών χαρακτηριστικών της τοιχοποιίας (Μέτρο Ελαστικότητας, θλιπτική αντοχή, λόγος Poisson, Μέτρο Διάτμησης). Εν συνεχεία, στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται συνοπτικά η παθολογία (αίτια και είδη βλάβης) των κατασκευών από φέρουσα τοιχοποιία. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται η γεωμετρία των κατασκευών μέσω αρχιτεκτονικών σχεδίων, όπου απεικονίζονται οι θέσεις και τα πάχη των εσωτερικών και εξωτερικών φερόντων τοίχων, καθώς επίσης και η θέση και η γεωμετρία των ανοιγμάτων. Επιπλέον, παρατίθενται οι επιφάνειες επιρροής με τις οποίες προσδιορίστηκαν τα φορτία των κατασκευών και υπολογίζονται τα μηχανικά χαρακτηριστικά των φερόντων τοίχων που χρησιμοποιήθηκαν στο πρόγραμμα ETABS. Τέλος, γίνεται περιγραφή του τρόπου προσομοίωσης και αναφέρονται οι παραδοχές που έγιναν κατά την ανάλυση. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι μέγιστες μετακινήσεις (εκτός και εντός επιπέδου) για τα ιδεατά συμμετρικά κτίρια. Στη συνέχεια διερευνάται η επιρροή των εξής παραμέτρων: 1) διαφραγματική λειτουργία, 2) πλήθος ορόφων, 3) πάχος τοίχων, 4) υλικό τοιχοποιίας και 5) μέγεθος ανοιγμάτων. Στο πέμπτο κεφάλαιο εξετάζεται η δεύτερη ομάδα κτιρίων που αναφέρεται στα ιδεατά ασύμμετρα κτίρια. Η επιλογή αυτής της ομάδας κτιρίων έγινε προκειμένου να εξεταστεί αν τα συμπεράσματα που προέκυψαν για τα ιδεατά συμμετρικά κτίρια βρίσκουν εφαρμογή και σε κτίρια με μη συμμετρική διάταξη φερόντων τοίχων και ανοιγμάτων. Και για αυτή την ομάδα κτιρίων παρουσιάζονται οι μέγιστες μετακινήσεις (εκτός και εντός επιπέδου) και διερευνάται η επιρροή των εξής παραμέτρων: 1) διαφραγματική λειτουργία, 2) πλήθος ορόφων, 3) πάχος τοίχων και 4) υλικό τοιχοποιίας. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των μέγιστων μετακινήσεων (εκτός και εντός επιπέδου) για την τρίτη ομάδα κτιρίων που αφορά τα πραγματικά κτίρια. Η επιλογή αυτής της ομάδας κτιρίων έγινε προκειμένου να μελετηθεί πως επηρεάζεται η απόκριση μιας υφιστάμενης κατασκευής από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το πλήθος ορόφων, το πάχος των τοίχων και το υλικό της τοιχοποιίας. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τη διερεύνηση της επιρροής των δομικών χαρακτηριστικών κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία στην απόκρισή τους παρουσία σεισμικής διεγέρσεως. Τέλος, παρατίθενται η βιβλιογραφία καθώς και τα παραρτήματα της εργασίας. / The purpose of this study is to determine the response (in terms of displacements) of masonry buildings in the presence of seismic actions. The aim of the thesis is to investigate how the response of a masonry structure is affected by diaphragm action, the number of floors, the wall thickness, the type of material, the size of the openings and the symmetry in plan. For this purpose, three types of buildings constructed from unreinforced rubble stonework are studied: a) idealised symmetrical buildings b) idealised asymmetrically buildings and c) real buildings. Structural analysis is performed through the ETABS program 2013 using finite element surface elements (shell elements). All buildings are analysed using the same loading assumptions and typical heights for floor levels, sills and lintels. The first chapter presents some general aspects of the construction of masonry and lists some semi-empirical relations (Tassios, 1986) which can be used to determine the mechanical characteristics of masonry (modulus of elasticity, compressive strength, Poisson’s ratio, shear modulus). Subsequently, in the second chapter, the causes and types of damage that can be expected with masonry construction are briefly described. The third chapter describes the geometry of the investigated buildings through architectural drawings, which show the position and thickness of internal and external load-bearing walls as well as the location and geometry of openings. Moreover, influence surfaces are listed with which the construction loads are determined and the mechanical characteristics of the load-bearing walls are calculate for use in the ETABS program. Finally, the simulation method and the assumptions that were made for the analysis are described. The fourth chapter presents maximum displacements (in plane and out of plane) for idealised symmetrical buildings. Then the influence of the following parameters is investigated: 1) diaphragm action, 2) number of floors, 3) wall thickness, 4) building material and 5) size of openings. The fifth chapter examines the second group of buildings referred to as idealised asymmetric buildings. The choice of this group of buildings was undertaken in order to determine if the conclusions drawn from the idealised symmetrical buildings can be used for buildings with a non-symmetrical arrangement of load-bearing walls and openings. For this group of buildings, the maximum displacement (in plane and out of plane) is examined and the influence of the following parameters is investigated: 1) diaphragm action, 2) number of floors, 3) wall thickness and 4) building material. The sixth chapter presents the results of maximum displacements (in plane and out of plane) for the third group of buildings, real buildings. The group of buildings was selected in order to study how the response of an existing structure is affected by diaphragm action, the number of floors, the wall thickness and the material of the wall. Chapter seven presents the conclusions of the investigation into the influence of the structural characteristics of masonry buildings in response to the presence of seismic actions. Finally, references are listed and annexes for the work are presented.

Η εργασία αυτή ασχολείται με τον υπολογισμό της δυναμικής απόκρισης επίπεδων μεταλλικών πλαισίων που υποβάλλονται σε σεισμική διέγερση, λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση του ρυθμού παραμόρφωσης στις ιδιότητες του υλικού κατασκευής.Από την έρευνα προέκυψαν πολύ χρήσιμα συμπεράσματα που αιτιολογούν, σε ικανοποιητικό βαθμό, την απρόβλεπτη συμπεριφορά μεταλλικών κατασκευών κατά τη διάρκεια ισχυρών σεισμικών γεγονότων στο παρελθόν. / This work elaborates with the calculation of the dynamic response of plane steel frames subjected to earthquake motions taking care of strain rate effect on material properties. The obtained results justify, in a satisfactory way, the unpredictable behavior of steel structures observed in the past due to severe earthquake ground motions.

Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η παραμετρική μελέτη μεταλλικών καμπτικών επίπεδων πλαισίων με υποστυλώματα διατομής τύπου τετραγωνικής κοιλοδοκού (Square Hollow Section, SHS) και δοκών διατομής τύπου διπλού ταυ (IPE). Ζητούμενο αποτελεί η ανάπτυξη εξισώσεων που συνδέουν χαρακτηριστικά της ανελαστικής απόκρισης των κατασκευών. Βασική επιδίωξη είναι η δυνατότητα πραγματοποίησης αντισεισμικού σχεδιασμού σύμφωνα με την μέθοδο των δυνάμεων έχοντας όμως σαν αρχικό στόχο ένα επιθυμητό επίπεδο επιτελεστικότητας σύμφωνα με τη μέθοδο σχεδιασμού που βασίζεται στις μετακινήσεις. Επίσης, αναπτύχθηκαν εξισώσεις που προβλέπουν την καθ’ ύψος κατανομή των ελαστικών και ανελαστικών μετακινήσεων της κατασκευής. Αναδεικνύεται η επιρροή του ελέγχου ευστάθειας στον σχεδιασμό μεταλλικών καμπτικών πλαισίων. Χρησιμοποιούνται διάφορες παράμετροι που εκτιμήθηκε πως επηρεάζουν την ελαστική και ανελαστική απόκριση των κατασκευών όπως το όριο διαρροής του χάλυβα fy των μελών, ο αριθμός των ορόφων ns, που επηρεάζει άμεσα την ιδιοπερίοδο του συστήματος, η μορφή της ελαστικής απόκρισης των κατασκευών, οι οποίες διακρίνονται σε καμπτικού και διατμητικού τύπου (shear type, flexural type) σύμφωνα με τον συντελεστή ρ όπως ορίζεται από τον Chopra (2007a), καθώς επίσης και την παράμετρο πλαστικών ροπών a που σχετίζεται με το είδος του αναπτυσσόμενου ανελαστικού μηχανισμού. Ο υστερητικός νόμος που χρησιμοποιήθηκε και περιγράφει την ανελαστική απόκριση των μελών υπό ανακυκλιζόμενη δράση, ταυτίζεται με τον διγραμμικό υστερητικό νόμο με κράτυνση 3% προσομοιώντοντας παράλληλα και την απομείωση της αντοχής των μελών που συνδέεται άμεσα με την τοπική πλαστιμότητα τους σε κάθε ανελαστικό κύκλο φόρτισης. Παραμετρικές αναλύσεις έγιναν επίσης με τη χρήση διγραμμικού νόμου υστέρησης με κράτυνση 3% χωρίς την απομείωσης της αντοχής των μελών κατά την ανελαστική τους απόκριση, με στόχο την διερεύνηση της επιρροής στην αντοχή των μελών κατά την ανελαστική τους απόκριση. Για την πραγματοποίηση της παρούσας μελέτης 57 καταγραφές παρελθοντικών σεισμών μακριά από το σεισμικό ρήγμα, αποτέλεσαν την διέγερση για την εκτέλεση των δυναμικών μη-γραμμικών αναλύσεων ώστε να ληφθεί υπόψη η επιρροή του συχνοτικού περιεχομένου των επιταχυνσιογραφημάτων στην απόκριση των συστημάτων. Τέλος, παραδείγματα που συγκρίνουν την μέθοδο που παρουσιάζεται με την μέθοδο των δυνάμεων αποδεικνύουν την αποτελεσματικότητα της μεθόδου. / An efficient procedure to estimate an orthological value of the strength reduction factor q of the European seismic code based on a target performance level is presented. Several parameters that affect the elastic and inelastic response of the planar steel moment resisting frames are taking into account. The simple bilinear hysteretic rule is been used to model the inelastic response of the members by including the degradation of their strength. The comparison of the inelastic response of the structures with and without degradation of strength is showed. Examples are evaluating the efficiency of the chosen strength reduction factor and they are demonstrating the dominant role of the second order effects that restrict the seismic design of steel moment resisting frames at high performance levels.

Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε παραμετρική μελέτη μεταλλικών καμπτικών επίπεδων πλαισίων με υποστυλώματα τύπου τετραγωνικής κοιλοδοκού (Square Hollow Section, SHS) και δοκών τύπου διπλού ταυ (IPE). Ζητούμενο αποτελούσε η ανάπτυξη εξισώσεων που θα συνδέουν χαρακτηριστικά της ανελαστικής απόκρισης των κατασκευών με την δυνατότητα αντισεισμικού σχεδιασμού σύμφωνα με την μέθοδο των δυνάμεων έχοντας όμως σαν αρχικό στόχο ένα επιθυμητό επίπεδο επιτελεστικότητας σύμφωνα με τον αντισεισμικό σχεδιασμό που βασίζεται στην νεότερη μέθοδο των μετακινήσεων και εκτιμούν πιο σωστά την επιρροή των φαινομένων Ρ-Δ στην ανελαστική απόκριση των δισδιάτατων καμπτικών πλαισίων. Αναδεικνύεται η επιρροή του ελέγχου ευστάθειας στον σχεδιασμό μεταλλικών καμπτικών πλαισίων. Χρησιμοποιούνται διάφορες παράμετροι που εκτιμήθηκε πως επηρεάζουν την ελαστική και ανελαστική απόκριση των κατασκευών όπως το όριο διαρροής του χάλυβα fy των μελών, ο αριθμός των ορόφων ns, που επηρεάζει άμεσα την ιδιοπερίοδο του συστήματος, η μορφή της ελαστικής απόκρισης των κατασκευών, οι οποίες διακρίνονται σε καμπτικού και διατμητικού τύπου (shear type, flexural type) σύμφωνα με τον συντελεστή ρ όπως ορίζεται από τον Chopra (2007a), καθώς επίσης και την παράμετρο πλαστικών ροπών a που σχετίζεται με το είδος του αναπτυσσόμενου ανελαστικού μηχανισμού. Ο υστερητικός νόμος που χρησιμοποιήθηκε και περιγράφει την ανελαστική απόκριση των μελών υπό ανακυκλιζόμενη δράση ταυτίζεται με το διγραμμικό υστερητικό νόμο με κράτυνση 3%, με απομείωση της αντοχής των μελών που συνδέεται άμεσα με την τοπική πλαστιμότητα των μελών σε κάθε ανελαστικό κύκλο φόρτισης. Παραμετρικές αναλύσεις έγιναν επίσης με τη χρήση διγραμμικού νόμου υστέρησης με κράτυνση 3% χωρίς την απομείωση της αντοχής των μελών κατά την ανελαστική τους απόκριση, με στόχο την διερεύνηση της επιρροής στην αντοχή των μελών κατά την ανελαστική τους απόκριση. Για την πραγματοποίηση της παρούσας μελέτης 57 καταγραφές παρελθοντικών σεισμών μακριά από το σεισμικό ρήγμα, αποτέλεσαν την διέγερση για την εκτέλεση των δυναμικών μη-γραμμικών αναλύσεων ώστε να ληφθεί υπόψη η επιρροή του συχνοτικού περιεχομένου των επιταχυνσιογραφημάτων στην απόκριση των συστημάτων. Τέλος, παρουσιάζεται παράδειγμα που συγκρίνει την προτεινόμενη μέθοδο με την μέθοδο των δυνάμεων αποδεικνύοντας την αποτελεσματικότητά της. / In this project, a parametric design of steel moment resisting frames with square hollow section type columns (Square Hollow Section, SHS) and double tee type of section (IPE) beams was made. It was desired to develop an equation connecting the inelastic response characteristics of structures designed according to the force-based method but having as initial target a desired performance level in accordance with seismic design based on the direct displacement-design method. Furthermore, it was desired to estimate the influence of P-Δ phenomena to the inelastic response of 2D moment resisting steel frames in a more correct way. The influence of stability control in the design moment resisting steel frames is highlighted. Various parameters that affect the elastic and inelastic response of structures are used, such as the yield strength of steel members fy, the number of storeys ns, which directly affects the eigenperiod of the system, the type of the elastic response of the structures, which are divided into flexural and shear type according to the coefficient ρ as defined by Chopra (2007a), and also the parameter of plastic moments α associated with the type of the developing plastic mechanism. The hysteretic law used, which describes the inelastic response of members under cyclic action, is the bilinear hysteretic law with hardening 3% and deterioration of members’ strength directly associated with the local ductility of members in each inelastic loading cycle. In addition, extra parametric analyses were made by using bilinear hysteretic law with 3% hardening without deterioration of strength of members in their inelastic response, in order to investigate the influence of strength deterioration on the resistance for members in the inelastic range. To carry out this study, 57 records of past earthquakes far from the seismic fault were used to perform the dynamic non - linear analyses, in order to take into account the influence of the frequency content of the accelerograms on the response of the systems. Finally, examples are presented comparing the proposed method with the method of forces demonstrating the effectiveness of the proposed method.

Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η δυναμική συμπεριφορά μιας τυπικής σφαιρικής δεξαμενής για την εφαρμογή διάφορων συστημάτων σεισμικής προστασίας. Πέντε διαφορετικά συστήματα σεισμικής προστασίας εξετάζονται:Οι αποσβεστήρες ιξώδους απόσβεσης, οι αποσβεστήρες τριβής και οι μη-λυγίζοντες μεταλλικοί σύνδεσμοι που η λειτουργία τους βασίζεται στην κατανάλωση σεισμικής ενέργειας, και τα ελαστομερή εφέδρανα υψηλής απόσβεσης και αυτά με πυρήνα μολύβδου που η λειτουργία τους βασίζεται στην απομόνωση της βάσης της δεξαμενής. Η αριθμητική ανάλυση έγινε με την χρήση ενός λεπτομερούς μοντέλου πεπερασμένων στοιχείων που προσομοιώνει την ακριβή γεωμετρία της σφαιρικής δεξαμενής, την επίδραση του φαινομένου αλληλεπίδρασης υγρού-δεξαμενής για ενδεικτικά ποσοστά πλήρωσης, την αλληλεπίδραση εδάφους-δεξαμενής και την μη-γραμμική συμπεριφορά των συστημάτων σεισμικής προστασίας. Παρουσιάζονται αποτελέσματα της τέμνουσας δύναμης βάσης, της κατακόρυφης μετατόπισης της ελεύθερης επιφάνειας του περιεχόμενου υγρού και οριζόντιες μετατοπίσεις χαρακτηριστικών σημείων της δεξαμενής, για καθε περίπτωση συστήματος σεισμικής προστασίας υπό σεισμική διέγερση, και συγκρίνονται με τα αντίστοιχα που προκύπτουν για την σφαιρική δεξαμενή με τους συμβατούς χιαστούς συνδέσμους. / Various seismic protection systems are used to study numerically the dynamic behavior of a typical spherical liquid storage tank. Five different anti-seismic devices are investigated; nonlinear viscous dampers, buckling restrained braces and friction devices based on the passive energy dissipation technique and lead core and high damping rubber bearings based on base isolation technique. The numerical analysis is performed by means of a detailed finite element model, taking into account the exact geometry of the steel tank, the fluid-structure interaction effects for an arbitrary level of filling, the soil-structure interaction as well as the non-linearities introduced by either the dissipative bracing systems. Representative results for base shear forces, vertical displacements of the fluid content and displacements at characteristic locations of the spherical tank are presented and compared to those corresponding to a tank with a conventional bracing system.

Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. / Εκτελώντας δυναμικές αναλύσεις με χρήση πεπερασμένων στοιχείων, αναλύεται η σεισμική απόκριση τεσσάρων τοίχων αντιστήριξης οπλισμένου εδάφους στην Ταϊβάν με στοιχεία πρόσοψης κυβόλιθους. Οι τοίχοι, των οποίων τα ύψη κυμαίνονται από 3.20 m έως 5.60 m και έχουν ως οπλισμούς στρώσεις γεωπλέγματος, υποβλήθηκαν στο σεισμό Chi-Chi (1999) και η συμπεριφορά τους κρίθηκε από επιτυχής έως ανεπιτυχής: δύο από αυτούς κατέρρευσαν, ένας υπέστη μόνο ελαφρές βλάβες, ενώ ο τέταρτος τοίχος παρέμεινε πρακτικά ανέπαφος. Η μη-γραμμική ανάλυση βασίσθηκε στα γνωστά γεωμετρικά και μηχανικά χαρακτηριστικά του κάθε τοίχου, του γεωπλέγματος, των γεωτεχνικών συνθηκών σε κάθε θέση, του είδους και των ιδιοτήτων του υλικού επίχωσης. Η συμπεριφορά του εδαφικού υλικού προσομοιώθηκε κάνοντας χρήση του κριτηρίου Mohr-Coulomb, ενώ ως διέγερση βάσης στις δυναμικές αναλύσεις πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιήθηκαν τα καταγεγραμμένα επιταχυνσιογραφήματα κοντά στις θέσεις των τοίχων. Τα αποτελέσματα των αναλύσεων (και ειδικά η εκτιμώμενη παραμορφωμένη μορφή των τοίχων) επαλήθευσαν την παρατηρούμενη συμπεριφορά των τοίχων. Βασιζόμενοι στα αποτελέσματα, βρέθηκαν οι λόγοι της ανεπιτυχούς συμπεριφοράς των δύο τοίχων που κατέρρευσαν, ενώ εξηγήθηκε η διαφοροποίηση της συμπεριφοράς των δύο τοίχων που δεν υπέστησαν βλάβες. Επιπροσθέτως, πραγματοποιήθηκαν παραμετρικές αναλύσεις για να ευρεθεί η επίδραση σημαντικών παραμέτρων σχεδιασμού, όπως το βάθος θεμελίωσης του τοίχου, η απόσταση και το μήκος των οπλισμών, η συνεισφορά των ράβδων σύνδεσης στην ευστάθεια των στοιχείων πρόσοψης και η συνεισφορά της ανώτατης στρώσης οπλισμού στην ευστάθεια του τοίχου. Επίσης αναλύθηκε η ευστάθεια των τοίχων χρησιμοποιώντας ένα εμπορικά διαθέσιμο λογισμικό οριακής ισορροπίας, το οποίο βρέθηκε ικανό να προβλέψει την παρατηρούμενη επιτυχή και ανεπιτυχή συμπεριφορά των τεσσάρων τοίχων. / The seismic response of four reinforced soil segmental retaining walls in Taiwan, is analyzed using the dynamic finite element method. The walls – whose heights ranging from 3.20 m to 5.60 m and layers of geogrid reinforcement – were subjected to the Chi-Chi earthquake (1999) and their performance ranged from successful to unsuccessful: two of them were collapsed, one suffered only minor damage whereas the fourth wall remained practically intact. The non-linear analyses were based on the known geometrical and mechanical characteristics of each wall and of the geogrid reinforcement, the geotechnical conditions at each site and the type and properties of backfill material. The soil material behavior was modeled by using the Mohr-Coulomb failure criterion whereas recorded accelerograms in the vicinity of the sites of the walls were used as base excitation in the dynamic finite analyses. The results of the analyses (and especially the estimated deformed shape of the walls) showed a remarkable agreement with the observed performance of the walls. Based on these results the reasons for the unsuccessful performance of the two failed walls were identified whereas the differentiation of the behavior of the two undamaged walls was explained. Furthermore, parametric analyses were conducted to identify the effects of such important design parameters as the depth of the foundation of the wall, the spacing and length of reinforcement, the contribution of connecting pins to the stability of the facing elements as well as the contribution of the top layer of reinforcement to the stability of the wall. The stability of the walls were also analyzed by using a commercially available limit equilibrium software which was found to be able to predict the observed successful and unsuccessful performance of the four walls.

The main focus of this thesis is to analyse signals (signal-dependent analysis) and room responses (system-dependent analysis) from a statistical point of view, attempt to determine the underlying statistical relationships between the reverberant signals and the room responses and propose relevant statistical models. Based on such a statistical framework, this thesis aims to propose novel methodologies for the extraction of room acoustical information and parameters from reverberant signals. Schroeder's theory is experimentally evaluated for various Room Transfer Functions (RTFs) measured in many source/receiver positions in various enclosures and several related aspects are discussed. Using a statistical approach, the effects of reverberant energy on the histograms and statistical measures are discussed and models describing the relationship of statistical measures between the reverberant signal and the RTFs are extracted. Then, the statistical properties of Binaural Room Transfer Functions (BRTFs) and binaural cues are examined. The well-known property of the spectral standard deviation of the magnitude of RTFs, that is its convergence to 5.6 dB for diffuse fields, is examined for the case of BRTFs, using a similar approach and a generic model for the relationship of the spectral standard deviation of RTFs and BRTFs. This thesis is also concerned with the distance estimation problem from a perceptual and computational point of view. Two novel methods for the estimation of the source/receiver distance using speech signals are proposed. The first method is able to detect the distance between the speaker and the microphone in a room environment using single-channel signals. The distance-dependent variation of several temporal and spectral statistical features of single-channel signals is studied and a novel sound source distance detector, based on these features is developed. The second method estimates distance from binaural speech signals (two-channel signals). This method does not require a priori knowledge of the room impulse response, the reverberation time or any other acoustical parameter and relies on a set of novel features extracted from the reverberant binaural signals. For this method, a novel distance estimation feature is introduced exploiting the standard deviation of the difference of the magnitude spectra of the left and right binaural signals (termed here as Binaural Spectral Magnitude Difference Standard Deviation (BSMD STD)). Moreover, an extended and novel set of additional features based on the statistical properties of binaural cues (ILDs, ITDs, ICs) is extracted from an auditory front-end which models the peripheral processing of the human auditory system. Both methods rely on novel distance-dependent features, related to statistical parameters of speech signals. Finally, a novel method for the estimation of the direct-to-reverberant-ratio (DRR) from dual-channel microphone recordings without having knowledge of the source signal is presented. / Η παρούσα διατριβή ασχολείται με τη μελέτη και ανάλυση των στατιστικών χαρακτηριστικών ηχητικών σημάτων και των ακουστικών αποκρίσεων χώρου, έχοντας ως πρωταρχικό σκοπό να προτείνει σχέσεις που περιγράφουν τη συσχέτιση των στατιστικών χαρακτηριστικών των σημάτων με αντήχηση με τις ακουστικές αποκρίσεις χώρων. Βάσει ενός τέτοιου θεωρητικού πλαισίου, η διατριβή αυτή αποσκοπεί στο να προτείνει νέες μεθοδολογίες για την εξαγωγή πληροφορίας που σχετίζεται με τα ακουστικά χαρακτηριστικά των χώρων, κάνοντας χρήση ηχογραφημένων ηχητικών σημάτων (π.χ. σήματα ομιλίας) στους εκάστοτε κλειστούς χώρους. Το θεωρητικό υπόβαθρο αυτής της διατριβής βασίζεται σε υπάρχοντα θεωρητικά μοντέλα για το ηχητικό πεδίο μέσα σε ένα κλειστό χώρο, όπως, για παράδειγμα, το στατιστικό μοντέλο του Schroeder. Το μοντέλο του Schroeder επιβεβαιώνεται πειραματικά για ακουστικές αποκρίσεις που έχουν μετρηθεί σε διάφορες θέσεις, μέσα σε κλειστούς χώρους, οι οποίοι διαφέρουν στα ακουστικά χαρακτηριστικά τους. Βάσει στατιστικής ανάλυσης, εξάγονται στατιστικά μοντέλα, τα οποία περιγράφουν την επίδραση της αντήχησης στα ηχητικά σήματα, όταν αυτά αναπαραχθούν μέσα σε ένα κλειστό χώρο. Στη συνέχεια, λαμβάνοντας υπόψη αντιληπτικά μοντέλα ακοής, τα οποία προϋποθέτουν την ύπαρξη δυο ηχητικών σημάτων (δυο αυτιά, αμφιωτική ακοή) σε αυτή τη διατριβή, μελετώνται κάποιες παράμετροι οι οποίες εξάγονται από αμφιωτικές ακουστικές αποκρίσεις χώρου. Η ιδιότητα της φασματικής τυπικής απόκλισης συναρτήσεων μεταφοράς χώρων να συγκλίνει στην τιμή των 5.6~dB για διάχυτα ηχητικά πεδία, επεκτείνεται στην περίπτωση των αμφιωτικών αποκρίσεων χώρου και προτείνεται ένα γενικευμένο μοντέλο που συσχετίζει τη φασματική τυπική απόκλιση μονοφωνικών και αμφιωτικών συναρτήσεων μεταφοράς χώρου. Η διατριβή αυτή, επίσης, ασχολείται με το πρόβλημα της εκτίμησης της απόστασης μεταξύ πηγής και δέκτη. Προτείνονται δυο νέες μέθοδοι για την εκτίμηση της απόστασης μεταξύ πηγής και δέκτη, κάνοντας χρήση ηχητικών σημάτων ομιλίας. Η προτεινόμενη μέθοδος βασίζεται σε μια σειρά από στατιστικές παραμέτρους των οποίων οι τιμές μεταβάλλονται είτε στο πεδίο του χρόνου είτε στο πεδίο της συχνότητας. Η δεύτερη προτεινόμενη μέθοδος αφορά, επίσης, στην εκτίμηση της απόστασης πηγής/δέκτη, αλλά από αμφιωτικά σήματα. Η μέθοδος αυτή δεν προαπαιτεί γνώση της ακουστικής απόκρισης του χώρου, του χρόνου αντήχησης ή άλλης ακουστικής παραμέτρου και βασίζεται σε μια σειρά από νέες παραμέτρους, οι οποίες μπορούν να υπολογισθούν από τα αμφιωτικά σήματα με αντήχηση. Οι παράμετροι συνδυάζονται με δυο διαφορετικές τεχνικές αναγνώρισης προτύπων των οποίων τα μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα συζητώνται. Στα πλαίσια αυτής της μεθόδου, προτείνεται μια νέα παράμετρος, η οποία βασίζεται στη διαφορά της φασματικής τυπικής απόκλισης του αριστερού και του δεξιού αμφιωτικού ηχητικού σήματος, η οποία αποδεικνύεται ότι σχετίζεται με τα στατιστικά της αντίστοιχης μονοφωνικής ακουστικής απόκρισης. Τέλος, προτείνεται μια σειρά από παραμέτρους οι οποίες βασίζονται στα στατιστικά χαρακτηριστικά αμφιωτικών παραμέτρων και σχετίζονται με το αντιληπτικό μοντέλο της ανθρώπινης ακοής. Τέλος, προτείνεται μια νέα μέθοδος για την εκτίμηση της στάθμης λόγου κατευθείαν προς ανακλώμενου ήχου από στερεοφωνικά σήματα.