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几类非线性发展方程的整体解与爆破问题
利用偏微分方程研究物理、化学、生物和经济等领域中的非线性现象,是非线性偏微分方程研究的一个重要研究方向.本文研究几类非线性发展方程解的定性性质:初值或初边值问题解的整体存在和有限时刻爆破,整体解的衰减行为,爆破解的生命跨度等.
本文主要内容安排如下:
第一章是前言部分,简单介绍本文相关工作的背景与发展概况.
第二章,我们讨论半空间上的渗流方程组的初边值问题.利用上下解方法研究解的整体存在和有限时刻爆破性质.
第三章,我们讨论一类高阶半线性抛物型方程组的Cauchy问题.对于小初值,利用半群理论给出整体解的存在性及整体解的一致衰减估计;利用试验函数方法讨论解在有限时刻爆破的条件,并给出解的生命跨度估计.
第四章,我们研究一类带弱阻尼项的双曲型方程组的Cauchy问题.当空间维数N=1,3和初值充分小时,利用半群理论得到整体解的存在性,并对于整体解给出一致衰减估计;当空间维数N≥1时,利用试验函数方法讨论解在有限时刻爆破的条件.
第五章,我们研究带强阻尼项的双曲型方程组的初边值问题,以及带边界记忆项和边界阻尼项的双曲型方程的混合初边值问题.对于第一个问题,利用逐次逼近方法,首先得到局部解的存在惟一性;然后利用位势井理论和一个差分不等式得到整体解及其衰减估计;最后利用凸性引理,研究解的有限时刻爆破性质和生命跨度.对于第二个问题,利用位势井方法和Galerkin迭代,研究整体解的存在性和衰减性质.