一类四阶非线性波动方程解的爆破与衰减

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本文研究非线性阻尼项与源项的竞争对如下具有强阻尼项的四阶非线性波动方程解的影响,  {utt+△2u-Δul+u+ul|ut|m-1=u|u|p-1, x∈Ω,t>0,u(x,t)=0,△u(x,t)=0, x∈aΩ,t≥0,u(x,0)=u0(x),ul(x,0)=u1(x), x∈Ω.  其中m,p>1,Ω是Rn中具有光滑边界的有界区域.分别给出以上方程的局部弱解存在唯一性定理和解的爆破条件.同时借助势并方法,得到整体解的存在性及其解的能量衰减估计.全文主要包括下面四部分的内容.  第一章,回顾波动方程的研究过程,介绍本文问题的物理背景及实际意义,综述前人的研究成果,进而提出本文所要研究的问题,给出研究方法及主要结论.  第二章,借助不动点原理,得到方程局部弱解的存在唯一性定理.  第三章,通过构造爆破因子,证明当源项强于阻尼项时(即当m<p),且初始能量E(0)<0时,解将在有限时间内爆破,同时得到了解的生命跨度上界.  第四章,利用势井理论构造稳定集Wi,在对m,p的大小关系不加任何限制但存在t0使u(t0,·)∈Wi且E(t0)<d的情况下,证明整体解的存在性,并研究解的能量衰减估计.最后通过修正能量泛函,指出当m≥p,即非线性阻尼项强于源项时,得到弱解的整体存在性.
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