|
Согласование асимптотических решений параболического уравнения в задаче Коши с многомасштабной эволюцией сингулярности
С. В. Захаров Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург
Аннотация:
Рассматривается бисингулярная задача Коши для квазилинейного
параболического уравнения с малым параметром
при старшей производной.
Начальная функция зависит от пространственной переменной
с другим малым параметром,
и выполняются условия,
при которых постановка задачи становится моделью эволюции
нелинейных волн сжатия с большим начальным градиентом
в физических системах при наличии малой диссипации.
В предельном случае нулевой диссипации,
когда рассматриваемое уравнение становится уравнением первого порядка,
имеется ударная волна,
начало которой представляет собой особую точку решения.
Вблизи этой особой точки — на масштабах малой величины диссипации —
строится асимптотическое решение задачи по малым параметрам.
С помощью метода согласования на основе
полученного ранее асимптотического решения в меньшей области
установлено, что новое асимптотическое решение должно иметь вид ряда
по целым степеням отношения малых параметров и его логарифма,
и для коэффициентов этого ряда получена
рекуррентная система параболических уравнений
вместе с соответствующими асимптотическими условиями согласования.
После сведения этой рекуррентной системы задач к интегральным соотношениям
применением метода последовательных приближений
и оценок интегральных сверток доказано существование нужных решений.
Кроме того, установлено, что построенный ряд применим в переходной области
многомасштабной эволюции сингулярности между
ее начальной стадией и пограничным слоем вблизи ударной волны,
а в частном случае уравнения Бюргерса даны некоторые явные формулы.
Ключевые слова:
квазилинейное параболическое уравнение, большой начальный градиент, бисингулярная задача Коши, особая точка, многомасштабная эволюция, автомодельность, асимптотики Пуанкаре и Эрдейи, метод согласования, диссипативная волна сжатия, ударная волна.
Поступила в редакцию: 18.01.2021 Исправленный вариант: 14.10.2021 Принята в печать: 18.10.2021
Образец цитирования:
С. В. Захаров, “Согласование асимптотических решений параболического уравнения в задаче Коши с многомасштабной эволюцией сингулярности”, Тр. ИММ УрО РАН, 28, № 1, 2022, 96–110
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/timm1884 https://www.mathnet.ru/rus/timm/v28/i1/p96
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 113 | PDF полного текста: | 25 | Список литературы: | 33 | Первая страница: | 9 |
|