【摘 要】
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本文主要研究了三类不同的反应扩散方程(组)的解的若干性质,包括解的全局存在性、爆破性、爆破时间估计和爆破集合等等.在日常生活以及科学研究中,扩散现象比比皆是,引起众多
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本文主要研究了三类不同的反应扩散方程(组)的解的若干性质,包括解的全局存在性、爆破性、爆破时间估计和爆破集合等等.在日常生活以及科学研究中,扩散现象比比皆是,引起众多学者的兴趣,经过长时间的发展,在国内外众多科学工作者的不断努力和共同协作之下,反应扩散系统的研究成为偏微分方程理论的一个重要分支.而近年来,非局部扩散系统已经吸引了很多学者的关注,在生物学领域、医学领域、相变、行波以及图像处理等领域中都应用了非局部扩散模型.另一方面,反应扩散系统中的生物趋化模型的研究也引起了许多学者的兴趣,最原始的基本模型是由Keller和Segel提出的,后来很多学者对该系统进行了改进,并得到了许多有实际意义的结果.本文总体分为五章:第一章是引言部分,简单介绍了非局部反应扩撒系统和生物趋化模型的实际背景和研究现状;第二章是基础知识,主要引用了与本文相关的基础知识;第三、四、五章分别讨论了下列三类反应扩散系统的解的若干性质,它们分别是柯西条件下的非局部扩散方程组、Neumann边界条件下带有反应源和吸收源的非局部p-Laplacian方程以及“抛物一抛物”型耦合的生物趋化系统.第三章中,讨论非局部扩散系统的解的若干性质,给出了解爆破的第一临界指标以及解爆破时间的上界估计.利用反证法证明了爆破的条件,即第一临界指标;再利用构造爆破下解方法得到,当初值满足一定条件时,该系统的解会在有限时刻爆破,并给出了关于爆破时间的上界估计.在第四章中,考虑单个非局部p-Laplacian方程解的全局存在性、解爆破的条件以及爆破速率和爆破解集,而该方程是同时带有反应源和吸收源的.利用比较原理,采用构造上、下解的方法,从而证明了解的全局存在和爆破的条件.在第五章中,讨论“抛物一抛物”型耦合的生物趋化系统的解的性质,该模型是用来描述细菌向氧气梯度移动的特点.利用算子半群的几个重要的性质包括扇形算子估计和嵌入定理等,以及几个重要不等式,验证了该生物趋化系统解的全局存在和有界性.
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