几类非线性波方程解爆破性和渐近性的研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cds123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要对几类具阻尼项和源项的非线性波方程展开定性研究.分析了耗散项(强阻尼项或弱阻尼项)和源项(幂函数源项、对数源项、变指数源项)相互作用的机械行为对方程解的爆破性、整体存在性以及渐近稳定性的影响.具体地,论文分为五章:第一章为绪论.本章介绍了研究问题的背景和国内外研究现状.进一步还叙述了本文使用的方法和结果以及创新点.最后给出了必要的预备知识.第二章,致力于研究下述具有耗散项和幂函数源项的波方程的初边值问题(?)其中Ω是Rn(n≥1)中边界光滑的有界区域,T>0,初值u0∈H01(Ω),u1∈L2(Ω),ω≥0,μ>-ωλ1,这里λ1为算子-△在Dirichlet边界条件下的第一特征值,指数p满足#12对问题(1)解的爆破性和渐近行为的研究主要假设初始能量值为次临界和临界情形,而对初始能量值为超临界情形时,相关结果较少.其主要困难在于无法给出类似于Nehari流形确定的不变子集.在本章中,我们通过构造一个新的控制泛函,给出了解的L2范数的一个下界估计,结合修正的Levine凹方法和能量估计法证明了解在有限时刻爆破,同时给出了解生命跨度的上界估计.另外,我们通过构造新的控制函数,给出了源项、扩散项和能量泛函之间的定量关系,结合Komornik不等式给出了解的衰减估计,进而给出了解的渐近稳定性结果的证明.最后,我们还给出了一些数值模拟演示主要结果的合理性.第三章,讨论如下具强阻尼项和非线性对数源项的波方程的初边值问题(?)其中指数q满足2<q<+∞,若n=1,2;2<q<2*=2n/n-2,若n≥3.不同于问题(1),对数源是一类介于线性源与幂函数源之间的具有特殊物理背景意义的非线性源.如何分析其对解行为的影响是一个有意思的问题.众所周知,对于初始能量为超临界情形,一方面,我们无法给出类似Nehari流形确定的不变子集,另一方面,如何使用对数型Sobolev嵌入不等式来确定扩散项与源项之间的定性关系,在数学上有着不小的挑战.我们通过对一个新的控制泛函的定性分析,在纠正常数意义下确立了解的L2范数与能量泛函的等价关系.进而,通过发展Levine凹方法和一些微分不等式技巧证明了解在有限时间内爆破,同时给出了解生命跨度的上界估计.另外当q>2n-2/n-2时,Sobolev嵌入定理H01(Ω)→L2q-2(Ω)不成立,传统的分析解生命跨度下界的方法失效.为了克服这些困难,我们引入带有小耗散项的控制函数,然后利用能量估计和微分不等式技巧给出了弱解生命跨度的下界估计.第四章,研究具强阻尼项、变指数源项和m(x)-Laplace算子的拟线性波方程的初边值问题(?)指数m(x),k(x)连续且满足下述条件2≤m-≤m(x)≤m+<∞,1<k-≤k(x)≤k+<∞.当指数m(x)∈[m-(1+2n-2m+nm/2n(n-m)),nm-/n-m-]时,Sobolev嵌入不等式不成立,所以我们不能利用m=2时的研究方法分析解生命跨度的下界估计.为了克服这个困难,我们借助插值不等式和能量估计对所研究问题的弱解建立了带纠正常数的反向Holder不等式,进一步通过构造具小耗散项的能量函数,并结合反向Holder不等式和能量估计给出了能量函数所满足的一阶非线性微分不等式,最后通过分析微分不等式解的性质,获得了弱解生命跨度的下界估计.第五章,总结本文的创新之处以及主要结果.给出了本文后续工作和进一步拟展开研究的问题.
其他文献
目的:本研究旨在确定食管癌切除术后吻合口瘘的危险因素,并建立一个预测模型——列线图,以评估食管癌切除术后吻合瘘的发生风险,为临床决策提供帮助。方法:回顾性收集青岛大学附属医院2018年1月至2020年6月患食管癌并接受根治性手术治疗患者的临床资料。使用食管并发症共识小组(Esophagectomy Complications Consensus Group,ECCG)标准定义对吻合口瘘进行定义和分
生物入侵俨然对城市生态系统造成严重的危害和损失,为探究环境因子与入侵植物喜旱莲子草生存、生长的耦合关系,以城市湖泊武汉沙湖的喜旱莲子草种群为研究对象,采用Spearman秩相关检验和非参数性检验分析喜旱莲子草多度、盖度、高度和重要值与岸线环境的相关性和差异性.结果表明:自然条件中,水分生态型对喜旱莲子草的高度影响显著,并与多度(r=0.29)和高度(r=0.44)呈正相关.湖岸沉积物对喜旱莲子草盖
【目的】探讨入侵植物空心莲子草Alternantheraphiloxeroides与其共存本土同属种莲子草Alternanthera sessilis的元素化学计量比差异及环境驱动力,明晰其资源分配格局与营养策略。【方法】在广西自治区、广东、江西和河南省等地区的野外生境中设置6个莲子草-空心莲子草共存群落样地和7个莲子草单生群落样地,分别测定这2种植物的w(C)、w(N)、w(P)及其化学计量比(
葛兰西是马克思主义发展史上一位明星般的人物,这源于他跌宕起伏的人生经历、坚定的革命意志和对无产阶级革命的深邃的反思。葛兰西兼具革命家和理论家的双重身份,这既赋予了他革命策略的深刻性,又赋予了他革命理论的实践性。而这两种特征都在他最具特色的文化领导权思想中明显地表现出来。改革开放以来,国内学界对于葛兰西的研究逐渐升温,文化领导权思想作为葛兰西思想中最核心的部分,无可争议地成为了学者们关注的重点问题,
天然气水合物能量密度大、分布范围广、清洁无污染、储量丰富,被认为是21世纪最具开发潜能的新型战略能源。但与常规的油气藏不同,在开采过程中天然气水合物发生分解会引起储层变形和强度的降低,导致开采井系统失稳,诱发工程地质灾害。我国南海水合物储层以泥质粉砂型水合物储层为主,矿物成分主要由碎屑矿物石英和黏土矿物蒙脱石、伊利石组成。水合物储层非均质性强,矿物成分及含量随站位发生改变,特别是黏土矿物的变化会导
本文主要研究了整数值线性自回归过程、门限整数值自回归过程以及随机系数自回归过程的建模和参数估计问题.首先,对于整数值线性自回归(integer-valued autoregressive,INAR)过程,我们采用分位回归方法给出过程的参数估计,讨论了估计量的渐近性质.利用数值模拟验证了估计方法的有效性与稳健性.并将其应用于失业人口数据中,进一步验证了估计方法的可靠性.其次,基于二项稀疏算子和负二项
地震灾害严重威胁人民生命财产安全。由于地震的小概率性,孕震机制的复杂性及地球深部观测的技术局限性,地震预测预报成为一个需要长期探索研究的世界性难题。经过数十年的观测技术发展,我国已累积了丰富的形变、地球物理和地球化学学科的观测资料,为地震前兆研究提供数据基础。如何在大量观测资料中排除环境干扰等原因引起的异常,提取与地震相关的震前异常具有重大社会需求和深远的科学意义。地震是地下岩层受到集中应力超过强
基于高性能计算的分子模拟是凝聚态物质研究的重要工具,模拟的关键是准确、高效的势能面计算。第一性原理方法虽然计算精度高、可移植性好,但其计算成本高,难以开展大尺寸、长时间、高通量的模拟;经验势函数方法计算效率高(计算量随体系大小线性增长)可以模拟万原子量级甚至更大的体系,但是模拟精度与可移植性较低。为了兼顾模拟的精度、可移植性与计算效率,本文编写了基于机器学习方法的原子间相互作用势函数程序。在此基础
爬壁机器人是指能够在竖直或倾斜壁面上移动并执行作业任务的自动化机械装置,其主要特点是在保证可靠吸附的同时实现运动和作业,在建筑、交通、石化、核能、消防及造船等许多高空极限作业领域,完成诸如监测、检查、维护和工程施工等危险的工作。从上世纪90年代开始,国内外科学家和工程师研发了多种适用于不同领域的爬壁机器人,其中采用负压吸附方式的履带式爬壁机器人具有适用范围广、运动性能好和承载能力强的优点,具有广阔
近些年来,有机固态发光材料由于其易设计、易制备等特点已经被广泛地应用在有机电致发光、有机固体光波导、生物成像、传感等领域并获得了大量的优秀研究成果。延迟荧光材料及磷光材料的出现更是吸引了学者们的广泛关注。在最初的延迟荧光材料及磷光材料设计方法中,学者们致力于研究发光材料的分子结构与性能之间的关系,进而通过优化分子的结构来制备高性能的发光材料。研究期间,学者们总结了很多材料设计经验,如设计给体-受体