Классическое решение смешанной задачи с условиями Дирихле и Неймана для нелинейного биволнового уравнения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для нелинейного биволнового уравнения, заданного в первом квадранте, рассматривается смешанная задача, в которой на пространственной полуоси задаются условия Коши, а на временной полуоси задаются условия Дирихле и Неймана. Решение строится методом характеристик в неявном аналитическом виде как решение некоторых интегро-дифференциальных уравнений. С помощью метода продолжения по параметру и априорных оценок проводится исследование разрешимости этих уравнений, а также зависимости от начальных данных и гладкости их решений. Для рассматриваемой задачи доказана единственность решения и установлены условия, при выполнении которых существует классическое решение. При невыполнении условий согласования строится задача с условиями сопряжения, а при недостаточно гладких данных—слабое решение.

Об авторах

Виктор Иванович Корзюк

Белорусский государственный университет; Институт математики Национальной академии наук Беларуси

Автор, ответственный за переписку.
Email: korzyuk@bsu.by
Белоруссия, Минск; Минск

Ян Вячеславович Рудько

Институт математики Национальной академии наук Беларуси

Email: janycz@yahoo.com
Белоруссия, Минск

Список литературы

  1. Богатов А. В., Гилев А. В., Пулькина Л. С. Задача с нелокальным условием для уравнения четвертого порядка с кратными характеристиками// Вестн. росс. ун-тов. Мат. — 2022. — 27, № 139. — С. 214–230.
  2. Гайдук С. И., Кулешов А. А. Об одной смешанной задаче из теории колебаний балок// Изв. НАН Беларуси. Сер. физ.-мат. наук. — 2009. — № 1. — С. 47–51.
  3. Гилев А. В., Кечина О. М., Пулькина Л. С. Характеристическая задача для уравнения четвертого порядка с доминирующей производной// Вестн. СамГУ. Естественнонауч. сер. — 2021. — 27, № 3. — С. 14–21.
  4. Корзюк В. И., Винь Н. В. Классические решения смешанных задач для одномерного биволнового уравнения// Изв. НАН Беларуси. Сер. физ.-мат. наук. — 2016. — № 1. — С. 69–79.
  5. Корзюк В. И., Винь Н. В. Решение задачи для нестрого гиперболического уравнения четвертого порядка c двукратными характеристиками// Изв. НАН Беларуси. Сер. физ.-мат. наук. — 2017. — № 1. — С. 38–52.
  6. Корзюк В. И., Конопелько О. А., Чеб Е. С. Граничные задачи для уравнений четвертого порядка гиперболического и составного типов// Совр. мат. Фундам. напр. — 2010. — 36. — С. 87–111.
  7. Корзюк В. И., Козловская И. С., Козлов А. И. Задача Коши для нестрого гиперболического уравнения на полуплоскости с постоянными коэффициентами// Диффер. уравн. — 2015. — 51, №6. — С. 714–725.
  8. Корзюк В. И., Мандрик А. А. Граничные задачи для нестрого гиперболического уравнения третьего порядка// Диффер. уравн. — 2016. — 52, № 2. — С. 209–219.
  9. Корзюк В. И., Мандрик А. А. Первая смешанная задача для нестрого гиперболического уравнения третьего порядка в ограниченной области// Диффер. уравн. — 2016. — 52, № 6. — С. 788–802.
  10. Корзюк В. И., Рудько Я. В. Классическое и слабое решение первой смешанной задачи для телеграфного уравнения с нелинейным потенциалом// Изв. Иркутск. гос. ун-та. Сер. Мат. — 2023. — 43. — С. 48–63.
  11. Корзюк В. И., Рудько Я. В. Классическое решение второй смешанной задачи для телеграфного уравнения с нелинейным потенциалом// Диффер. уравн. — 2023. — 59, № 9. — С. 1222–1239.
  12. Корзюк В. И., Рудько Я. В. Классическое решение первой смешанной задачи в криволинейном квадранте для телеграфного уравнения с нелинейным потенциалом// Диффер. уравн. — 2023. — 59, № 8. — С. 1070–1083.
  13. Корзюк В. И., Рудько Я. В. Классическое решение первой смешанной задачи для телеграфного уравнения с нелинейным потенциалом// Диффер. уравн. — 2022. — 58, № 2. — С. 174–184.
  14. Корзюк В. И., Столярчук И. И. Классическое решение первой смешанной задачи для гиперболического уравнения второго порядка в криволинейной полуполосе с переменными коэффициентами// Диффер. уравн. — 2017. — 53, № 1. — С. 77–88.
  15. Корзюк В. И., Чеб Е. С. Смешанные задачи для биволнового уравнения// Вестн. БГУ. Сер. 1. Физ. Мат. Информ. — 2005. — № 1. — С. 63–68.
  16. Корзюк В. И., Чеб Е. С., Тху Л. Т. Решение первой смешанной задачи для нестрого биволнового уравнения// Докл. НАН Беларуси. — 2011. — 55, № 4. — С. 5–13.
  17. Рождественский Б. Л., Яненко Н. Н. Системы квазилинейных уравнений и их приложения к газовой динамике. — Москва: Наука, 1978.
  18. Треногин В. А. Глобальная обратимость нелинейных операторов и метод продолжения по параметру// Докл. РАН. — 1996. — 350, № 4. — С. 455–457.
  19. Buryachenko K. O. Solvability of inhomogeneous boundary-value problems for fourth-order differential equations// Ukr. Math. J. — 2012. — 63, № 8. — P. 1165–1175.
  20. Fushchych W. I., Roman O. V., Zhdanov R. Z. Symmetry reduction and some exact solutions of nonlinear biwave equations// Repts. Math. Phys. — 1996. — 37, № 2. — P. 267–281.
  21. Harrevelt S. D. Eigenvalue Analysis of the Timoshenko Beam Theory with a Damped Boundary Condition. — Delft: Tech. Univ. Delft, 2012.
  22. Kharibegashvili S., Midodashvili B. On one boundary-value problem for a nonlinear equation with the iterated wave operator in the principal part// Georgian Math. J. — 2008. — 15, № 3. — P. 541–554.
  23. Korzyuk V. I., Rudzko J. V. Cauchy Problem for a Semilinear Nonstrictly Hyperbolic Equation on a Half-Plane in the Case of a Single Characteristic. — ResearchGate, 2023.
  24. Ortner N., Wagner P. Solution of the initial-boundary-value problem for the simply supported semi-infinite Timoshenko beam// J. Elast. — 1996. — 42. — P. 217–241.
  25. Sitnik S. M., Shakhobiddin T. K. Solution of the Goursat problem for a fourth-order hyperbolic equation with singular coefficients by the method of transmutation operators// Mathematics. — 2023. — 11, № 4. — 951.
  26. Trenogin V. A Invertibility of nonlinear operators and parameter continuation method// in: Spectral and Scattering Theory (Ramm A. G., ed.). — Boston: Springer, 1998. — P. 189–197.
  27. Utkina E. A. Dirichlet problem for a fourth-order equation// Differ. Equations. — 2011. — 47, № 4. — P. 599–603.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Корзюк В.И., Рудько Я.В., 2024

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).