收藏本站
《重庆大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

非线性发展方程的平衡态模式和解的渐近性质研究

周军  
【摘要】:在过去的几十年中,非线性偏微分方程理论的研究得到了极大的发展,而这些发展大多都是出于对生物学,物理学和化学等自然科学中的应用.本文主要讨论来自于生物学,物理学和化学中的几类发展方程的平衡态模式和解的渐近性质,包括解的周期性、爆破性及衰减性.全文分为三部分: 第一部分(本文第二章至第四章)主要讨论来自于生态学和化学中的几类反应扩散和分次扩散模型的平衡态模式.对于齐次Neumann边界条件,重点是研究一般扩散和分次扩散对模式生成(即非常数正平衡解)的影响;对于齐次Dirichlet边界条件,重点是分析正平衡解(共存解)的存在性、稳定性和渐近性.本部分的具体安排如下: 在第二章中,我们研究了two-cell Brusselator模型的模式生成问题.模式生成问题是现代科学技术中一个具有重要理论意义和实际应用背景的研究课题.它描述了自然界(如生态学、化学反应、基因生成)中几种物质相互作用时的结构变化.对于该模型,我们建立了正平衡解上下界的精确估计,得到了非常数正平衡解的存在性和不存在性条件.所得结果表明:在一定条件下,扩散能够导致模式. (本章的主要结果发表于J. Math. Anal. Appl., 2010 (366): 679–693) 在第三章中,我们考虑了一个带有齐次Dirichlet边界条件的捕食模型的平衡态模式.我们主要关心当参数变化时,共存解的存在性.众所周知,这些问题的研究是很有趣但通常是非常困难和具有挑战性的.通过细致分析解的渐近性态并借助拓扑度理论和分支理论,我们完全确定了该模型共存解存在的充要条件. (本章的主要结果发表于J. Math. Anal. Appl., 2010 (369): 555–563) 在第四章中,我们讨论了一个具有分次扩散的捕食模型的平衡态模式.我们首先对平衡态解作了一些先验估计,接着利用这些估计我们讨论了共存解不存在的条件,最后,利用分支理论,我们获得了共存解存在的充分条件并刻画了共存解的共存区域. (本章的主要结果已投往Math. Model Anal.) 第二部分(本文第五章至第七章)主要讨论非线性抛物方程解的周期性和爆破性.我们首先讨论的是周期问题.昼夜更替,日月变迁,生命繁衍,自然界许多状态或过程周而复始地有规律地变化着,因此对周期解的讨论有着重要的意义;其次,我们讨论非线性抛物方程解的爆破问题,对该问题的研究具有重要的理论意义和实际意义.这方面的研究是当今非线性发展方程理论研究中的前沿和热点问题之一.本部分的具体安排如下: 在第五章中,我们讨论了一个logistic型的多孔介质方程的周期解.利用Leray-Schauder不动点理论,我们首先建立了非平凡周期解的存在性,接着我们利用Moser迭代技术证明了这些周期解的支集和时间无关,最后利用单调性方法我们建立了极大周期解的吸引性. (本章的主要结果发表于Math. Meth. Appl. Sci., 2010 (33): 1942-1954) 在第六章中,我们讨论了齐次Dirichlet边界条件下的具有局部化源的弱耦合的退化、奇异抛物方程组解的爆破性质.我们首先证明了该方程组经典解的存在性,接着研究了解整体存在或有限时间爆破的充分条件,最后我们研究了爆破解的爆破集和爆破速率. (本章的主要结果发表于Z. Ange. Math. Phy., 2011 (62): 47-66) 在第七章中,我们研究了一类具有非局部源的非牛顿多方渗流方程解的整体存在性和爆破性.在一定的假设下,我们得到了解的整体存在或有限时间爆破的充分条件.最后,在临界条件下,我们同样讨论了该问题整体存在性和爆破性. (本章的主要结果发表于ANZIAM J., 2008 (50): 13-29) 第三部分(本文第八章至第九章)主要讨论非线性双曲方程解的爆破性、生命跨度和衰减性.由于双曲方程有着重要的物理背景,长期以来一直是数学工作者研究的热点.自从John引入生命跨度(局部解存在的最大时间)的概念以来,许多数学工作者在这方面做了大量的工作.他们主要讨论生命跨度与非线性项形式及空间维数之间的关系.本部分将讨论两类非线性双曲方程解的爆破性、生命跨度和衰减性.本部分的具体安排如下: 在第八章中,我们研究了一类含有非线性阻尼项的双曲系统的初边值问题.在一定的假设下,我们得到了全局解的不存在性并估计了解的生命跨度.我们的结果改进了Agre和Rammaha (Diff. Inte. Equation, 2006)的结果. (本章的主要结果已投往Nonlinear Anal.) 在第九章中,我们研究了一类具有阻尼项的非线性高阶波动方程.我们首先给出了整体解存在的充分条件,接下来,在一些初始能量的假设下,我们研究了局部解的爆破性质.对于整体解,我们研究了它的衰减性质,对于爆破解,我们研究了它的生命跨度.这些结果推广了Ye (J. Inequa. Appl., 2010)的结果. (本章的主要结果已投往Nonlinear Anal.)
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O175.29

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 ;THE BLOW-UP PROPERTIES FOR A DEGENERATE SEMILINEAR PARABOL IC EQUATION WITH NONL OCAL SOURCE[J];Applied Mathematics:A Journal of Chinese Universities;2002年04期
2 ;On pattern formation in the Gray-Scott model[J];Science in China(Series A:Mathematics);2007年03期
3 ;Existence, uniqueness and stability of positive steady states to a prey-predator diffusion system[J];Science in China(Series A:Mathematics);2009年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李梅,许永平;一类非局部源的退化半线性抛物型方程解的爆破[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年04期
2 智莉萍;;一个拟线性反应扩散系统非负古典解(英文)[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年01期
3 辛奎东;黄国荣;;一类(p,q)-Laplacian椭圆方程组解的存在性[J];纯粹数学与应用数学;2011年04期
4 春玲;;一类半线性抛物型方程组解的整体存在及爆破[J];赤峰学院学报(自然科学版);2010年02期
5 ;Wave Instability and Spatiotemporal Chaos in Reaction-Diffusion System with Oscillatory Dynamics[J];Communications in Theoretical Physics;2006年01期
6 王泽佳,尹景学;Fujita Exponent for Porous Medium Equation with Convection and Nonlinear Boundary Condition[J];Northeastern Mathematical Journal;2003年04期
7 ;Critical Exponents for Fast Diffusion Equations with Nonlinear Boundary Sources[J];Communications in Mathematical Research;2011年02期
8 宋小军;;带有非线性边界流的多孔介质方程组整体存在和爆破(英文)[J];东莞理工学院学报;2010年05期
9 杨明;一个退化抛物型方程组解的整体存在性与爆破(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2003年04期
10 於崇文;成矿动力系统在混沌边缘分形生长——一种新的成矿理论与方法论(上)[J];地学前缘;2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 ;Theoretical model for pigmentation pattern formation in biological systems[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗雪;来自物理和生物中的一些偏微分方程问题[D];华东师范大学;2011年
2 曾晶;奇异摄动方程解的存在性和临界值估计[D];福建师范大学;2010年
3 张嘉防;几类反应扩散系统的分歧周期解和Turing模式[D];兰州大学;2011年
4 王艳娥;两类生物模型的定性分析及数值模拟[D];陕西师范大学;2011年
5 徐洲翔;非线性热传导方程的熄灭问题研究[D];清华大学;2010年
6 逯丽清;若干非线性双曲方程解的全局稳定性与爆破问题[D];山西大学;2011年
7 张宏伟;非线性高阶发展方程中的几个问题[D];郑州大学;2002年
8 宋先发;多重非线性抛物方程(组)的整体解、非整体解及临界指标问题[D];大连理工大学;2003年
9 王艳萍;非线性发展方程中的几个问题[D];郑州大学;2003年
10 赵立中;具有指数型内部源及边界流多重耦合的抛物方程组的奇性分析[D];大连理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张俊丽;非线性粘性方程的解的存在性和衰减性[D];辽宁师范大学;2010年
2 赵翠玲;非线性粘弹性波动方程解的一致衰减性[D];曲阜师范大学;2011年
3 雷娟;两类非线性波动方程(组)解的定性研究[D];南京信息工程大学;2011年
4 赵伟伟;非牛顿多方渗流方程解的行为研究[D];中国海洋大学;2011年
5 葛岩岩;多重耦合的非牛顿多方渗流方程组解的爆破与整体存在[D];中国海洋大学;2011年
6 朱志鑫;一类带有自由边界的试井模型的解[D];哈尔滨师范大学;2011年
7 吕启;仿生自组织计算阵列体系结构关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 荆焕先;具有奇异退化的反应扩散方程组的定性分析[D];解放军信息工程大学;2011年
9 汪军;具有临界SOBOLEV和HARDY指数的某些退缩抛物方程的存在性和渐近性[D];厦门大学;2002年
10 姜静香;一类kirchhoff方程和一类梁的横振动方程整体解的研究[D];河海大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗党;一类非线性发展方程的整体解[J];天中学刊;2000年02期
2 谢福鼎,闫振亚,张鸿庆;源于Fermi-Pasta-Ulam问题的非线性发展方程的相似约化[J];应用数学和力学;2002年04期
3 阳志锋,韩流冰;一个非线性发展方程解的爆破[J];西南交通大学学报;2004年03期
4 徐润章,于涛;一类推广了的非线性发展方程解的爆破[J];哈尔滨工程大学学报;2004年06期
5 于涛;徐润章;;一类非线性发展方程解的爆破[J];哈尔滨工程大学学报;2006年04期
6 刘官厅;;一些非线性发展方程的线性化及新的准确解(英文)[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2007年01期
7 赵艳青;赵旭强;袁学刚;;一类非线性发展方程组的定解问题[J];数学的实践与认识;2007年08期
8 刘凌虹;谭子尤;;非线性发展方程中“秩”与解的关系[J];吉首大学学报(自然科学版);2007年06期
9 查中伟;;非线性边界条件的非线性发展方程解的爆破[J];大学数学;2010年04期
10 谢永钦;邓建兵;;一类非线性发展方程的全局解的存在性(英文)[J];数学理论与应用;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 史小卫;梁昌洪;;非线性弧立子理论[A];1989年全国微波会议论文集(上)[C];1989年
2 朝鲁;;求解非线性发展方程精确解的一个新方法[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010(13)卷[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋海涛;两类非线性发展方程的动力学行为研究[D];兰州大学;2008年
2 江杰;非线性发展方程组的整体解及渐近性态[D];复旦大学;2009年
3 吴昊;非线性发展方程及方程组整体解的渐近性态[D];复旦大学;2007年
4 尚婵妤;非线性发展方程(组)整体解及其渐近性态[D];复旦大学;2009年
5 张艳艳;非线性发展方程整体解的渐近性态及其稳态解[D];复旦大学;2010年
6 郝江浩;若干非线性发展方程解的性质的研究[D];山西大学;2006年
7 孙福芹;几类非线性发展方程的整体解与爆破问题[D];东南大学;2005年
8 任玉杰;非线性发展方程求解法的研究与数学机械化实现[D];大连理工大学;2007年
9 康静;非线性发展方程的势对称及线性化[D];西北大学;2008年
10 王艳萍;非线性发展方程中的几个问题[D];郑州大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾嵘;关于三个非线性发展方程解的爆破和衰减性[D];重庆大学;2009年
2 彭红云;带阻尼和扩散的非线性发展方程零扩散极限的边界层[D];华中师范大学;2012年
3 闫天中;若干非线性发展方程的孤子可积性研究[D];北京邮电大学;2013年
4 朱祥翠;非线性发展方程求解方法的研究[D];北京邮电大学;2009年
5 闵迪;非线性发展方程的求解与达布变换[D];辽宁师范大学;2010年
6 傅海明;求非线性发展方程精确解的一些新方法研究[D];云南大学;2010年
7 沈守枫;几个非线性发展方程的精确解[D];浙江大学;2002年
8 范国强;非线性发展方程的新解[D];内蒙古师范大学;2008年
9 信春刚;几类非线性发展方程解的建构方法的研究[D];安徽大学;2011年
10 纪建成;一类非线性发展方程求解方法的研究及应用[D];安徽大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026