Об априорных оценках интегральной нагрузки уравнения Кирхгофа
- Авторы: Бозиев О.Л1,2
- Учреждения:
- Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
- Институт информатики и проблем регионального управления Кабардино-Балкарского научного центра Российской академии наук
- Выпуск: № 2 (2024)
- Страницы: 6–17
- Раздел: Статьи
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/amcs/article/view/4478
- DOI: https://doi.org/10.15593/2499-9873/2024.2.01
- Цитировать
Аннотация
Большое количество физических, биологических и других явлений и процессов описываются нагруженными уравнениями. Нелинейное гиперболическое уравнение Кирхгофа моделирует некоторые колебательные процессы и содержит нагрузку в виде рациональной степени m/n линейной функции от нормы искомого решения в пространстве H1(Ω). Подобную нагрузку будем называть интегральной. В работе для данного уравнения рассматривается вторая смешанная задача с однородными граничными условиями. В силу сложности интегрирования нелинейных дифференциальных уравнений во многих случаях они с разной степенью точности аппроксимируются линейными уравнениями. При этом может оказаться, что линеаризованное уравнение весьма условно моделирует исследуемое явление. Целью настоящей работы является установление априорных оценок для интегральной нагрузки уравнения Кирхгофа, которые используются для его «корректной» линеаризации. Соответствующие результаты формулируются в виде теорем. В случае положительной степени m/n полученная оценка действительна для любых значений m и n. В отрицательном случае устанавливаются отдельные оценки для m < n, m = n и m > n. Во всех случаях производится переход от нестрого равенства априорной оценки к равенству, связывающему интегральную нагрузку с некоторой линейной функцией, зависящей от начальных условий и правой части уравнения. Для редукции уравнения Кирхгофа к линейному уравнению его интегральная нагрузка заменяется полученной функцией. Способ применим к уравнениям с интегральной нагрузкой как в главной части, так и в младших членах.
Полный текст
1Об авторах
О. Л Бозиев
Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова; Институт информатики и проблем регионального управления Кабардино-Балкарского научного центра Российской академии наук
Список литературы
- Похожаев, С.И. Об одном классе квазилинейных гиперболических уравнений / С.И. Похожаев // Матем. сб. – 1975. – Т. 96 (138), № 1. – С. 152–166.
- Похожаев, С.И. Об одном квазилинейном гиперболическом уравнении Кирхгофа / С.И. Похожаев // Дифф. уравнения. – 1985. – Т. 21, № 1. – С. 101–108.
- Nishihara, K. Exponential decay of solutions of some quasilinear hyperbolic equations with linear damping / K. Nishihara // Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications. – 1984. – Vol. 8, № 6. – P. 623–636.
- Crippa, H.R. On local solutions of some mildly degenerate Hyperbolic equations / H.R. Crippa // Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications. – 1993. – Vol. 21, № 8. – P. 565–574.
- Ngoc, L.T.P. Linear approximation and asymptotic expansion of solutions in many small parameters for a nonlinear Kirchhoff wave equation with mixed nonhomogeneous conditions / L.T.P. Ngoc, N.T. Long // Acta Appl Math. – 2010. – Vol. 112. – P. 137–169. DOI: 10.1007/ s10440-009-9555-9
- Frota, C.L. Wave equation in domains with nonlocally reacting boundary / C.L. Frota, L.A. Medeiros, A. Vicente // Differential and Integral Equations. – 2011. – № 17. – P. 1001–1020. doi: 10.57262/die/1356012872
- Frota, C.L. A mixed problem for semilinear wave equations with acoustic boundary conditions in domains with non-locally reacting boundary / C.L. Frota, L.A. Medeiros, A. Vicente // Electronic Journal of Differential Equations. – 2014. – Vol. 2014, № 243. – P. 1–14.
- Ono, K. Lower decay estimates for non-degenerate Kirchhoff type dissipative wave equations / K. Ono // J. Math. Tokushima Univ. – 2018. – Vol. 52. – P. 39–52.
- Ono, K. Global solvability for mildly degenerate Kirchhoff type dissipative wave equations in Bounded Domains / K. Ono // J. Math. Tokushima Univ. – 2021. – Vol. 55. – P. 11–18.
- Бозиев, О.Л. О линеаризации гиперболических уравнений с интегральной нагрузкой в главной части с помощью априорной оценки их решений / О.Л. Бозиев // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. – 2022. – № 80. – С. 16–25. doi: 10.17223/19988621/80/2
- Cazenave, T. Global behavior for some conservative nonlinear equations / T. Cazenave, A. Haraux, F.B. Wessler // Matematica Contemporana. – 1995. – Vol. 8. – P. 89–106.
- Nonlinear Wave Equations with Acoustic Boundary Conditions / G. Antunes, C.L. Frota, L.A. Medeiros, M. Da Silva // International Journal of Differential Equations and Applications. – 2013. – Vol. 12, no. 4. – P. 151–167. doi: 10.12732/ijdea.v12i4.1343
- Lourêdo, A.T. On a nonlinear wave equation with boundary damping / A.T. Lourêdo, M.A.F. Araújo, M. Milla Miranda // Mathematical Methods in the Applied Sciences. – 2013. Wiley. doi: 10.1002/mma.2855
- Milla Miranda, M. On Second-Order Differential Equations with Nonsmooth Second Member / M. Milla Miranda, A.T. Lourêdo, L.A. Medeiros // ISRN Applied Mathematics. – Vol. 2014. – P. 1–13. doi: 10.1155/2014/305718
- Lions, J.-L. Some Methods in the Mathematical Analysis of System and Their Control / J.-L. Lions. – Science Press, New York, NY, USA, 1981. – 542 p.
- Grotta Ragazzo, C. Chaos and integrability in a nonlinear wave equation / C. Grotta Ragazzo // Journal of Dynamics and Differential Equations. – 1994. – Vol. 6, no. 1. – P. 227–244. doi: 10.1007/BF02219194
- Бозиев, О.Л. О слабых решениях нагруженного гиперболического уравнения с однородными краевыми условиями / О.Л. Бозиев // Вестник Южноуральского государственного университета. Серия «Математика, физика, механика». – 2019. – Т. 11, № 2. – С. 5–13. doi: 10.14529/mmph190201
- Бозиев, О.Л. О слабых решениях нагруженного гиперболического уравнения с однородными начальными условиями / О.Л. Бозиев // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. – 2020. – № 63. – С. 5–14. doi: 10.17223/19988621/63/1
- Бозиев, О.Л. Решение нелинейного гиперболического уравнения приближенно-аналитическим методом / О.Л. Бозиев // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. – 2018. – № 51. – С. 5–14. doi: 10.17223/19988621/51/1
- Филатов, А.Н. Интегральные неравенства и теория нелинейных колебаний / А.Н. Филатов, Л.В. Шарова. – М.: Наука, 1976. – 151 с.
Статистика
Просмотры
Аннотация - 3
PDF (Russian) - 2
Ссылки
- Ссылки не определены.