论文部分内容阅读
本文我们主要研究了二维非线性双曲守恒律方程的Cauchy解的相关问题。 第二章首先介绍了二维单守恒律方程的概念和相关结论,然后给出了二维T-C变差和二维有界变差空间的概念和相关结论。 第三章考虑了具有紧支集初值的二维单守恒律方程的Cauchy问题,用Riemann解的结构构造了一个二维格式,并最终证明了该格式的极限为熵弱解,其过程分为以下五个步骤:在第二节中,时间以步长△t进行分层,在每层开始时,对初值重新定义,使得其变为四片常值的Riemann问题,然后用Riemann问题解来代表一个时间步长Δt内的解,从而构造出二维格式。在第三节中,估计了该二维格式关于空间变量x,y的二维T-C变差,利用熵条件以及T-C变差的性质证明了该二维格式的T-C变差是一致有界的。在第四节中,我们考虑该二维格式关于时间t的一致连续性,分别讨论了在一个时间步长内和跨越多个时间步长这两种情况,并得到了一致的估计式。在第五节中,利用第三、四节的结论,证明了该格式在R2×R+中几乎处处收敛的意义下趋近于某个极限函数u(x,y,t)。在第六节中,证明了该极限函数u(x,y,t)是满足方程的熵条件的。由于在每个时间步长都做了一次小扰动,需要证明这些小扰动的控制函数趋近于0。 第四章把该二维格式运用到求解一类无界初值u0(x,y)∈L∞loc(R2)的Cauchy问题,这里u0(x,y)局部变差有界且满足lim r→∞f(u0)/r=lim r→∞ g(u0)/r=0,其中r是极坐标的半径。无界初值和有界初值有着本质的区别,不过我们还是证明了某种条件下的二维Cauchy问题熵弱解的存在唯一性。 第五章研究了n维非齐次守恒律方程的Cauchy问题及奇性解的结构。第一节介绍了相关概念及前人的结果。第二节研究光滑Cauchy初值的光滑解产生爆破的充分必要条件和爆破时间,并给出光滑解全局存在的充分必要条件。第三节计算了两个二维非齐次Riemann解的全局结构及其演化。