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某些非线性发展方程的整体吸引子
作 者: 张瑞凤
导 师: 郭柏灵
学 校: 中国工程物理研究院
专 业: 应用数学
关键词: 长短波方程组 Hasegawa-Mima方程 Hirota方程 一致先验估计 整体解 整体吸引子 Hausdorff维数 分形维数 近似惯性流形
分类号: O175
类 型: 博士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
本文研究了长短波方程组、Hasegawa-Mima方程和Hirota方程等非线性发展方程的周期边值问题或初值问题的动力学行为,得到了相应问题整体解的存在性、整体吸引子的存在性及其分形维数的有限性估计,构造了相应问题的近似惯性流形。 全文内容共分五章。 第一章,给出了长短波方程组、Hasegawa-Mima方程和Hirota方程等非线性发展方程的物理背景,回顾了已有的部分重要成果,简述了本文主要的研究结论。 第二章,考虑了一类一维广义的长短波方程组的周期边值问题。第二节,利用一致先验估计和Galerkin方法,证明了具有周期边值问题的整体吸引子的存在性,估计了吸引子的维数。第三节,构造了两种具有周期边值问题的近似惯性流形,并得到了其逼近整体吸引子的阶数。 第三章,研究了一类一维广义的长短波方程组的初值问题。第二节,应用Kato关于拟线性演化方程的初值问题的理论,讨论了初值问题解的存在性。第三节,通过引入加权空间,在加权空间进行先验估计,利用加权函数在加权空间上的插值不等式,得到了无界区域上的整体吸引子的存在性。 第四章,考虑了Hasegawa-Mima方程的周期边值问题。第二节,利用一致先验估计和Galerkin方法,得到了二维Hasegawa-Mima方程的周期边值问题的整体光滑解的存在性。第三节,证明了一类二维广义Hasegawa-Mima方程整体光滑解的存在性以及在某种特殊情形下,Hasegawa-Mima方程的解趋近于相应的准地转风方程的弱解。在第二节的基础上,第四节讨论了二维Hasegawa-Mima方程的整体吸引子的存在性,并给出了整体吸引子的维数估计。第五节,通过建立与时间t无关的一致先验估计,证明了三维广义Hasegawa-Mima方程组整体光滑解、整体吸引子的存在性。 第五章,研究了一类具耗散的Hirota方程的周期边值问题。第二节,利用一致先验估计,得到了整体解的存在唯一性。第三节,先构造了该问题在H~2中的整体弱吸引子,然后通过能量方程证明整体弱吸引子实际上是H~2中的整体强吸引子。 本文的主要特点和难点在于作高维问题、非线性方程组问题及其无界区域问题的先验估计时,都遇到了许多困难。因此针对不同的问题,我们采用一系
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全文目录
摘要 6-8 Abstract 8-12 第一章 绪论 12-24 1.1 广义长短波方程组的物理背景及研究现状 13-14 1.2 Hasegawa-Mima方程的物理背景及研究现状 14-17 1.3 Hirota方程的物理背景及研究现状 17-18 1.4 本文的主要结果 18-24 第二章 广义长短波方程组解的长时间性态(Ⅰ) 24-47 2.1 引言 24 2.2 有界域上的整体吸引子 24-39 2.3 近似惯性流形 39-47 第三章 广义长短波方程组解的长时间性态(Ⅱ) 47-63 3.1 引言 47-48 3.2 广义长短波方程组的整体适定性 48-54 3.3 无界域上的整体吸引子 54-63 第四章 Hasegawa-Mima方程的整体吸引子 63-93 4.1 引言 63-64 4.2 二维Hasegawa-Mima方程的整体解 64-71 4.3 维广义Hasegawa-Mima方程的整体解及其弱极限 71-79 4.4 二维Hasegawa-Mima方程的整体吸引子 79-83 4.5 三维广义Hasegawa-Mima方程组的整体吸引子 83-93 第五章 Hirota方程的整体吸引子 93-102 5.1 引言 93 5.2 解半群 93-100 5.3 整体吸引子的存在性 100-102 参考文献 102-107 博士期间完成论文列表 107-108 致谢 108
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中图分类: > 数理科学和化学 > 数学 > 数学分析 > 微分方程、积分方程
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