ЗАДАЧА С ИНТЕГРАЛЬНЫМ УСЛОВИЕМ I РОДА ДЛЯ УРАВНЕНИЯ ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКА



Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье рассматривается нелокальная задача с интегральным условием для псевдогиперболического уравнения четвертого порядка в прямоугольнике. В уравнении присутствует как смешанная производная, так и производная четвертого порядка по пространственной переменной. Интегральное условие является условием первого рода, которое приводит к трудностям в исследовании разрешимости задачи. Одним из успешных методов преодоления трудностей такого плана является переход от условий первого рода к условиям второго рода. В статье доказана эквивалентность условий первого рода условиям второго рода для данной задачи. Получены условия на коэффициенты уравнения и входные данные, гарантирующие существование единственного обобщенного решения поставленной задачи. Доказательство теоремы базируется на возможности эквивалентного перехода от условия первого рода, свойствах пространств Соболева, априорных оценках и методе Галеркина.

Об авторах

А. В. Дюжева

Самарский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: morenov@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0002-3284-5302

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры
высшей математики

Россия

Список литературы

  1. Bazant Z., Jirasek M. Nonlocal Integral Formulations of Plasticity and Damage: Survey of Progress // J. Eng. Mech. 2002. Vol. 128. № 11. P. 1119–1149. doi: 10.1061/(ASCE) 0733-9399(2002)128:11(1119).
  2. Cannon J.R. The solution of heat equation subject to the specification of energy // Quart. Appl. Math. 1963. V. 21. № 2. P. 155–160. URL: https://www.ams.org/journals/qam/1963-21-02/S0033-569X-1963-0160437-3/S0033-.
  3. Rao J.S. Advanced Theory of Vibration. N.Y.: Wiley. 1992. P. 158–184.
  4. Hyperbolic models arising in the theory of longitudinal vibration of elastic bars / I. Fedotov // The Australian Journal of Mathematical Analysis and Applications. № 7(2). P. 1–18. URL: https: //www.researchgate.net/publication/235177775_Hyperbolic_Models_Arising_in_the_Theory_of_.
  5. Стретт Дж.В. (лорд Рэлей) Теория звука. М.: ГИТТЛ, 1955. Т. 1. С. 273–274. URL: http://bookre.org/reader?file=580020&pg=1.
  6. Sobolev S.L. On a New Problem of Mathematical Physics // Izv. Akad. Nauk SSSR Ser. Mat. 1954. № 18(1). P. 3–50. URL: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=im&paperid=3488&option_lang=.
  7. Бейлин А.Б., Пулькина Л.С. Задача о продольных колебаниях стержня с динамическими граничными условиями // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2014. № 3(114). С. 9–19. URL: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?jrnid=vsgu&paperid=347&wshow=paper&option_lang=rus.
  8. Бейлин А. Б., Пулькина Л.С. Задача с нелокальными динамическими условиями для уравнения колебаний толстого стержня // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2017. № 4(23). С. 7–18. doi: 10.18287/2541-7525-2017-23-4-7-18.
  9. Бейлин С.А. Смешанная задача с интегральным условием для волнового уравнения // Неклассические уравнения математической физики. Новосибирск: Изд-во Ин-та математики. 2005. С. 37–43. URL: http://www.math.nsc.ru/conference/invconf/nemp/2005/articles/beilin.pdf.
  10. Бейлина Н.В. Нелокальная задача с интегральным условием для уравнения четвертого порядка // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2014. № 10(121). C. 26–37. URL: https://journals.ssau.ru/index.php/est/article/view/4507.
  11. Бицадзе А.В., Самарский А.А. О некоторых простейших обобщениях эллиптических задач // ДАН СССР. 1969. Т. 185. № 4. С. 739–740. URL: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=dan&.
  12. Гордезиани Д.Г., Авалишвили Г.А. Решение нелокальных задач для одномерных колебаний среды // Математическое моделирование. 2000. № 1(12). С. 95–103. URL: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=mm&paperid=832&option_lang=rus.
  13. Демиденко Г.В. Условия разрешимости задачи Коши для псевдогиперболических уравнений //Сибирский математический журнал. 2015. № 6(56). С. 1290–1303. doi: 10.17377/smzh.2015.56.607.
  14. Дмитриев В.Б. О единственности решения нелокальной задачи с нелинейным интегральным условием для уравнения четвертого порядка // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2013. № 6(107). С. 13–20. URL: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=vsgu&paperid=372&option_lang=rus.
  15. Дмитриев В.Б. Краевая задача с нелокальными граничными условиями для уравнения четвертого порядка // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2016. № 3–4. С. 32–49. URL: https://lyceum.ssau.ru/index.php/est/article/view/4256.
  16. Егоров И.Е., Федотов В.Е. Неклассические уравнения математической физики высокого порядка. Новосибирск: Изд-во ВЦ СО РАН, 1995. 133 с.
  17. Замышляева А.А. Об аналитическом исследовании математической модели Бенни — Люка //Математические заметки ЯГУ. 2013. № 2(20). С. 57–65. URL: https://www.s-vfu.ru/universitet/.
  18. Замышляева А.А. Математические модели соболевского типа высокого порядка // Вестник ЮУрГУ. Сер.: Математическое моделирование и программирование. 2014. № 2(7). С. 5–27. URL: https://dspace.susu.ru/handle/0001.74/5212.
  19. Ионкин Н.И. Решение одной краевой задачи теории теплопроводности с неклассическим краевым условием // Дифференциальные уравнения. 1977. № 2(XII). С. 294–304. URL: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=de&paperid=2993&option_lang=rus.
  20. Камынин Л.И. Об одной краевой задаче теории теплопроводности с неклассическими условиями // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1964. Т. 4. № 6. С. 1006–1024. doi: 10.1016/0041-5553(64)90080-1.
  21. Кириченко С.В. Об одной нелокальной задаче для уравнения четвертого порядка с доминирующей смешанной производной // Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2017. № 2. С. 26–31. doi: 10.18287/2541-7525-2017-23-2-26-31.
  22. Кожанов А.И., Пулькина Л.С. О разрешимости краевых задач с нелокальными граничными условиями интегрального вида для многомерных гиперболических уравнений // Дифференциальные уравнения. 2006. № 9(42). С. 1166–1179. doi: 10.1134/S0012266106090023.
  23. Ладыженская О.А. Краевые задачи математической физики. М.: Наука, 1973. 210 с. URL:
  24. http://bookfi.net/book/442669.
  25. Нахушева З.А. Нелокальные краевые задачи для основных и смешанного типа дифференциальных уравнений. Нальчик: Изд-во Учреждения РАН Кабардино-Балкарского научного центра РАН, 2011. 196 с.
  26. Пулькина Л.С. Нелокальная задача для гиперболического уравнения с интегральными условиями I рода с ядрами, зависящими от времени // Изв. вузов. Сер.: Матем. 2012. № 10. С. 41–48. doi: 10.3103/S1066369X12100039.
  27. Пулькина Л.С. Краевые задачи для гиперболического уравнения с нелокальными условиями I и II рода // Изв. вузов. Сер.: Матем. 2012. № 4. С. 74–83. doi: 10.3103/S1066369X12040081.
  28. Постнов В.А., Калинин В.С., Ростовцев Д.М. Вибрация корабля. Л.: Судостроение, 1983. 73 с. URL: http://bookfi.net/book/661639.
  29. Стригун С.В. Начально-краевая задача для одномерного гиперболического уравнения с интегральными граничными условиями // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2011. № 8(89). С. 95–101. URL: https://journals.ssau.ru/index.php/est/article/view/4810.
  30. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 2004. 798 с. URL: http://bookfi.net/book/542871.
  31. Федотов И.А, Полянин А.Д., Шаталов М.Ю., Тенкам Э.М. Продольные колебания стержня Рэлея — Бишопа // ДАН. 2010. № 5(435). С. 613–618. URL: http://naukarus.com/prodolnye-kolebaniya-sterzhnyareleya-.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Дюжева А.В., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах