若干非线性双曲方程解的全局稳定性与爆破问题

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaojinzhu123
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
双曲方程是偏微分方程理论的一个重要的研究内容,对它的研究必将促进偏微分方程理论和其它数学分支的进一步发展.本文的研究内容主要有两个.一是应用势井理论和(?)Sobolev空间理论研究具非线性阻尼和源项及粘弹性项的波动方程的解的爆破.二是应用Lyapunov能量法,结合势井理论研究波动方程的解的全局存在性和能量衰减问题.论文分为三章.第一章是引言,主要介绍本文的研究背景,国内外研究现状及本文的主要结果.第二章主要研究一些双曲系统的解的爆破,解的局部存在以及全局存在性.主要包括粘弹性波动方程的Cauchy问题,边界上带有分数阶耗散项的波动方程,以及各向异性的波动方程.第二章第一节考虑以下的粘弹性波动方程的柯西问题:其中m≥2,p>2.函数g:R+→R+是G1类函数,满足以下假设初值u0,u1和参数m,p满足以下假设带有紧支集.(G3)当n≥3时,2<p<2(n-1)/(n-2);当n=1,2时,p>2.假设系统具有负的初始能量,系统中的核函数和参数满足适当的条件时,我们分别得到了解在有限时刻爆破和全局存在的结论.第二章第二节讨论以下初边值问题其中Ω是Rn(n≥1)中的具有光滑边界aQ的有界区域.边界由两部分组成:(?)Ω=Г0∪Г1,Г0∩Г1=(?),其中r0与r1在(?)Ω上是可测的,带有(n-1)-维Lebesgue测度λn-1(Γi),i=0,1. v是(?)Ω上的单位外法向量.函数f(u)=|u|p-2u是多项式源项,p>2.核函数是弱奇次核,其中0<α<1,β,b>0均为常数.系统中的卷积项代表u的分数阶导数(Caputo意义下).假设系统具有正的初始能量,系统中的参数α,β,p满足适当的条件时,我们借助势井理论和凸分析的方法得到了解在有限时刻爆破的结论.第二章的第三节研究了以下各向异性的波动方程其中pi≥2,i=1,,n,T>0,Ω是Rn(n≥1)中的有界开子集,带有光滑边界(?)Ω,f(u)=u|u|σ-2,σ>1假设参数pi(i=1,2,…,n),σ满足一定的条件下:我们证明了局部解的存在性和带负初始能量的解的爆破.第三章研究论文的第二个主要内容:带有非线性阻尼和源项的波动方程解的全局存在性和能量衰减问题.第三章第一节研究如下的带边界阻尼和源项的粘弹性波动方程这里m≥2,p≥2.Ω是Rn(n≥1)中的有界区域,带有光滑边界(?)Ω,且(?)Ω=Г0∪Г1,Г0∩Г1=(?),其中Γ0和r1在(?)Ω上是可测的,带有(n-1)-维Lebesgue测度λn-1(Γi),i=0,1.v是(?)Ω上的单位外法向量.g是一个正的核函数.当核函数具有一般的衰减性,且与参数满足一定的条件时,我们利用势井理论和Lyapunov能量法得到了全局解的存在性和能量具有与核函数一致衰减率的结论.第三章第二节研究如下的拟线性波动方程其中Ω是RN中的有界区域,带有光滑边界(?)Ω.做如下假设:函数阻尼项具有形式源项为其中参数p满足:当N=1,2时,p≥1;当N≥3时,1≤p≤N/N-2.非线性应变项σ(s)满足:对任意的s≥0,其中Ai,bi,di(i=1,2)都是非负常数,且b1+b2>0.利用微分不等式和解的延拓原理,通过讨论非线性应变项,阻尼项,源项的增长阶的关系,我们得到了上述系统整体解存在的几个新的充分条件.第三章第三节研究如下耦合的非线性波动方程其中m,r≥1,Ω是RN中的有界区域,带有光滑边界(?)Ω.全文做如下假设:非线性应变项σ(s)∈C1满足:且对任意的s≥0,其中b1,b2都是非负常数,且b1+b2>0.源项f1,f2和初值u0,u1,u0,u1满足以下假设:其中其中a,b>0,p≥3.初值满足利用微分不等式和解的延拓原理,通过讨论非线性应变项,阻尼项,源项的增长阶的关系,我们得到了上述耦合系统整体解存在的几个新的充分条件.
其他文献
理论化学计算可以帮助人们更好地研究团簇的结构和性质。近年来,低维硼纳米材料备受关注。经过近20年的不懈努力,美国布朗大学Lai-Sheng Wang课题组与包括山西大学李思殿、翟华金教授、清华大学李隽教授在内的理论工作者合作,基于理论与实验相互结合、互相印证的方式,逐步揭示了中小尺寸硼纳米团簇Bn-(n=3-42)的结构特征。理论和实验研究还表明,金属掺杂可有效调节硼团簇的几何结构和化学成键,进而
李汪涧遗址位于泥河湾盆地西端—大同盆地东北部,行政区划上属于山西省大同市云州区李汪涧村;遗址位于李汪涧村西南0.7km处,是一处露天旷野遗址。该遗址首次发现于2016年,调查发现后经过多次的复查,并于2017年6-8月对该遗址进行了地质剖面的试掘工作。鉴于此次试掘中发现数量较多的石制品和动物化石以及较为连续的地层堆积,我们在2018年7-10月对该遗址进行正式的发掘。2017年、2018年的考古试
磁涡旋态由于其简单的拓扑结构以及丰富的动力学性质,在未来信息存储和通讯领域具有非常大的潜力。由于偶极相互作用强烈依赖外势的几何形状,能够将自旋自由度和轨道自由度耦合起来,其作用等效于一个有效磁场,使得原子自发地形成自旋涡旋态,类似于纳米磁性材料中的磁涡旋态。我们通过数值求解平均场近似下自旋1偶极旋量BEC的GP方程,研究系统在双势阱中的基态和磁性响应性质,得到两种不同的基态自旋涡旋对结构,并且通过
量子物质和量子谐振子的相互作用在许多量子光学和凝聚态物理系统中发挥了核心作用,其中量子Rabi模型是最简单和最典型的模型之一。在弱耦合的情况下,可以采用旋波近似将Rabi模型转换为Jaynes-Cummings (J-C)模型。近年来,超强耦合区域的实现在基础量子物理学和量子信息的应用方面取得了令人瞩目的成就。量子比特和单模辐射场的耦合系统是研究量子信息过程中必不可缺的资源。本文主要在当前的实验基
研究光与物质相互的相互作用一直是人类认识世界的基本途径。以激光冷却中性原子、原子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)、光学相干和精密光谱方面工作相继获得的Nobel物理学奖为重要里程碑,超冷原子研究开辟了原子分子研究的新天地。自从激光冷却俘获可以被用来操控原子以来,基于超冷原子制备具有更加丰富内在结构的超冷分子成为一个新的挑战,尤其是超冷极性分子。超冷极性分子因其具有的永久电偶极矩、易受外场操控、可调控的
电子的动力学行为在很多物理、化学、生物过程中都扮演着重要角色。比如分子内电子运动引起的一个非常重要的物理现象就是电荷转移(charge transfer)。电荷转移的研究随着激光技术历经70多年的发展,其时间分辨率从最初纳秒量级(nanosecond,1ns=10-9 s)发展到如今的阿秒量级(attosecond,1as=10-18s)。传统的电荷转移(通常在皮秒到几百飞秒之间)由原子核运动引起
在量子输运中,系统的输运特性完全可以由电子的全计数统计描述,这是因为n个电子隧穿到达收集电极的几率分布的所有信息可以从电子的全计数统计获得,而存在自旋轨道耦合的输运系统与量子相干系统为研究的热点。自旋电子学中对自旋轨道耦合的研究一直是热点,发展与自旋有关的电子装置是研究自旋轨道耦合的主要目的。通常自旋自由度可以通过铁磁体和外磁场被调控。自旋电子设备的电控可以通过半导体异质结构中的自旋轨道耦合被意识
里德堡原子是外层电子被激发到主量子数很大n>>1)的激发态原子,具有相互作用强(~n4)、辐射寿命长(~n3)、极化率大(~n7)等奇特性质,因而一直受到人们的广泛关注。超冷里德堡原子之间由于强的偶极-偶极相互作用产生的偶极阻塞效应,使里德堡原子成为实现可控量子逻辑门、量子信息处理、单光子源及多体物理等研究的理想备选介质,在近年来成为研究的热点。本文以铯原子为介质,利用激光冷却和俘获技术在磁光阱中
生物质热化学气化合成混合醇技术具有工艺相对简单、产物的能源化工应用广泛等优点,为准确评价该技术的资源能源消耗、辨析合成燃料的环境性能,基于生命周期分析框架和ReCiPe2016中点评价方法,对农林废弃玉米秸秆和木屑经气化、催化合成混合醇工艺的清单和9种环境影响类型开展分析和比较。结果表明:农林业阶段均为环境影响的主要阶段,秸秆混合醇生命周期影响高于木屑混合醇。前者的臭氧层耗竭潜值、海洋和淡水富营养
多部竞赛图无疑是有向图中一类重要的图,并且它已经被广泛研究.竞赛图是顶点数为c的c-部竞赛图.关于竞赛图中有向路和有向圈问题的研究非常深入而且成果丰硕.将竞赛图的结果推广到多部竞赛图中是研究多部竞赛图的有效途径之一.一个向图D的Hamiltonian圈指的是一个包含D的所有顶点的圈.称有向图D是泛圈的,如果它包含从3到|V(D)|的每个长度的圈.称有向图D的一个顶点(一条弧)是泛圈的,如果它属于每