Том 69, № 4 (2023)

Статьи

Об эллиптичности операторов со скручиваниями

Болтачев А.В.

Аннотация

Рассматриваются нелокальные краевые задачи, в которых основной оператор и операторы граничных условий включают дифференциальные операторы и операторы скручивания. Дано определение траекторных символов для этого класса краевых задач. Показано, что эллиптические задачи определяют фредгольмовы операторы в соответствующих пространствах Соболева. Дано условие эллиптичности таких нелокальных краевых задач.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):565-577
pages 565-577 views

Стационарные состояния в динамике популяций с миграцией и распределенным потомством

Давыдов А.А., Хачатрян Х.А.

Аннотация

Для интегрального уравнения, решения которого доставляют стационарные состояния популяции, распределенной в арифметическом пространстве, найдены условия существования его решения и условия, при которых у этого уравнения не более одного решения.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):578-587
pages 578-587 views

Экспоненциальная устойчивость потока обобщенного уравнения Бюргерса на окружности

Джурджевак А., Ширикян А.Р.

Аннотация

В статье рассматривается проблема устойчивости потока одномерного уравнения Бюргерса на окружности. Используя некоторые идеи из теории сохраняющих положительность полугрупп, мы устанавливаем строгое сжатие в норме \(L^1.\) Как следствие, доказано, что уравнение с ограниченной внешней силой имеет единственное ограниченное решение на \( R, \) которое экспоненциально устойчиво в норме \(H^1\) при \(t\to+\infty.\) В случае случайной внешней силы показано, что разность между двумя траекториями стремится к нулю с вероятностью \(1.\)

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):588-598
pages 588-598 views

Эта-инвариант эллиптических краевых задач с параметром

Жуйков К.Н., Савин А.Ю.

Аннотация

В работе исследуется эта-инвариант эллиптических краевых задач с параметром и его основные свойства. Используя подход Мельроуза, мы определяем эта-инвариант как регуляризацию числа вращения семейства. При этом регуляризация следа включает получение асимптотики следа композиций обратимых краевых задач с параметром при больших значениях параметра. Получение асимптотики использует аппарат псевдодифференциальных краевых задач и опирается на сведение краевых задач с параметром к краевым задачам без параметра.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):599-620
pages 599-620 views

Задача существования управления с обратной связью для одной дробной модели Фойгта

Звягин А.В., Костенко Е.И.

Аннотация

В статье исследуется задача управления с обратной связью для одной математической модели, описывающей движение вязкоупругой жидкости с памятью вдоль траекторий поля скоростей. Доказывается существование оптимального управления, дающего минимум заданному ограниченному и полунепрерывному снизу функционалу качества. При доказательстве используется аппроксимационно-топологический подход, теория регулярных лагранжевых потоков и теория топологической степени для многозначных векторных полей.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):621-642
pages 621-642 views

Материальный баланс Эйнштейна и моделирование течения сжимаемой жидкости вблизи границы

Ибрагимов А., Закиров Э., Индрупский И., Аникеев Д., Жаглова А.

Аннотация

Мы рассматриваем технику «сшивания» численного решения конечноразностной задачи и аналитического решения, определенных на разных масштабах: вдали и вблизи границы (источника) области течения. Суть подхода заключается в том, что грубая конечноразностная задача и краевая задача в приближении исходной модели математически моделируют два разных режима течения. В своей замечательной статье Писман предлагает схему, позволяющую работать с решениями, определенными на разных масштабах, для линейных стационарных задач, вводя знаменитый радиус блока скважины Писмана. В данной статье предлагается новый подход к решению этой проблемы для неустановившегося течения, обусловленного сжимаемостью жидкости. Мы предлагаем метод склеивания решений через суммарные потоки, заданные на крупной сетке, и изменения давления, обусловленные сжимаемостью, в блоке, содержащем добывающую (нагнетательную) скважину. Важно отметить, что грубое решение «не видит» границы. С прикладной точки зрения наш отчет предоставляет математический аппарат для аналитической интерпретации смоделированных данных течения сжимаемой жидкости в пористой среде вблизи скважины. Его можно рассматривать как математическую «обертку» известной формулы радиуса блока скважины Писмана для линейного (Дарси) неустановившегося течения, но его можно применять и в гораздо более общем сценарии. В статье мы используем подход Эйнштейна для вывода уравнения материального баланса, ключевого инструмента для определения R0 для трех режимов течений сжимаемой жидкости (зависящих от времени): 1. стационарный; 2. псевдостационарный; 3. с доминированием граничного условия. Отметим, что в известных авторам работах соответствующая задача фактически не зависит от времени.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):643-663
pages 643-663 views

Краевые задачи для дифференциально-разностных уравнений с конечными и бесконечными орбитами границ

Иванова Е.П.

Аннотация

Рассматриваются краевые задачи для дифференциально-разностных уравнений, содержащих несоизмеримые сдвиги аргументов в старших членах. Показано, что для случая, когда орбиты границы области, сгенерированные множеством сдвигов разностного оператора, конечны, исходная задача аналогична краевой задаче для дифференциально-разностных уравнений с целочисленными сдвигами аргументов. Исследуется также случай бесконечной орбиты границы.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):664-675
pages 664-675 views

О структуре слабых решений задачи Римана для вырождающегося нелинейного уравнения диффузии

Панов Е.Ю.

Аннотация

Найден явный вид слабых решений задачи Римана для вырождающегося нелинейного параболического уравнения с кусочно постоянным коэффициентом диффузии. Показано, что линии фазовых переходов (свободные границы) соответствуют точке минимума некоторой строго выпуклой и коэрцитивной функции конечного числа переменных. Аналогичный результат верен и для задачи Стефана. В пределе, когда число фаз стремится к бесконечности, возникает вариационная формулировка автомодельных решений уравнения с произвольной неотрицательной функцией диффузии.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):676-684
pages 676-684 views

О плоских колебаниях холодной плазмы в постоянном магнитном поле

Розанова О.С.

Аннотация

Рассматривается класс двумерных решений уравнений модели холодной плазмы, совместимых с постоянным магнитным и постоянным электрическим полем. Для этого класса при различных предположениях об электрическом поле изучаются условия на начальные данные, гарантирующие глобальное существование классического решения задачи Коши для заданного периода времени или разрушение решения за конечное время. Особое внимание уделено классу решений с осевой симметрией.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):685-696
pages 685-696 views

Краевая задача для эллиптического функционально-дифференциального уравнения с растяжением и поворотом аргументов

Россовский Л.Е., Товсултанов А.А.

Аннотация

Статья посвящена задаче Дирихле в плоской ограниченной области для линейного функционально-дифференциального уравнения второго порядка в дивергентной форме с растяжением, сжатием и поворотом аргумента старших производных искомой функции. Вопросы существования, единственности и гладкости обобщенного решения исследованы при всевозможных значениях коэффициентов и параметров преобразований в уравнении.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):697-711
pages 697-711 views

О существовании периодических по времени решений нелинейных параболических дифференциальных уравнений с нелокальными краевыми условиями типа Бицадзе-Самарского

Солонуха О.В.

Аннотация

Исследуется нелинейное параболическое дифференциальное уравнение в ограниченной многомерной области с нелокальными краевыми условиями типа Бицадзе-Самарского. Доказаны теоремы существования периодического по времени обобщенного решения. Достаточные условия существования обобщенных решений содержат либо алгебраическое условие эллиптичности, либо алгебраическое условие сильной эллиптичности для вспомогательного дифференциально-разностного оператора.

Современная математика. Фундаментальные направления. 2023;69(4):712-725
pages 712-725 views

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах