В работе доказывается существование траекторных и глобальных аттракторов для модифицированной модели Кельвина — Фойгта с учётом памяти вдоль траекторий движения жидкости. Доказательство основано на аппроксимационно– топологическом подходе к исследованию задач гидродинамики. А именно, на первом этапе приводятся необходимые функциональные пространства и даётся операторная трактовка рассматриваемой задачи. Затем вводится аппроксимационная задача и доказывается её разрешимость на конечном отрезке и на полуоси. Также при некоторых условиях на коэффициенты задачи устанавливаются экспоненциальные оценки решений, не зависящие от параметра аппроксимации. После чего на основе предельного перехода устанавливается существование слабого решения исходной задачи на полуоси. Затем определяется пространство траекторий рассматриваемой задачи, устанавливается корректность этого определения и доказывается теорема существования минимального траекторного и глобального аттракторов.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Математика
Модель движения жидкости Кельвина — Фойгта описывает движение различных растворов и расплавов полимеров [1] и была подтверждена экспериментальным путём [2], [3]. Она является одной из моделей линейных вязкоупругих жидкостей с конечным числом дискретно распределённых времен релаксации и ретардации. Общая теория таких жидкостей, включающая в себя и модель Кельвина — Фойгта, была построена на основе принципа суперпозиции Больцмана, согласно которому все воздействия на среду независимы и аддитивны, а реакции среды на внешние воздействия линейны [4]. Подробнее о системе уравнений, соответствующей модели Кельвина — Фойгта, см. [5], [6]. Модифицированная модель Кельвина — Фойгта получается из модели Кельвина — Фойгта аналогичным работе [1] способом. А именно, в силу принципа малости относительных скоростей деформаций отбрасываются члены, содержащие произведения производных по пространственным переменным скорости движения жидкости
Список литературы
1. В.А. Павловский. К вопросу о теоретическом описании слабых водных растворов полимеров // ДАН СССР 200:4, 809-812 (1971).
2. В.Б. Амфилохиев, В.А. Павловский. Экспериментальные данные о ламинарно-турбулентном переходе при течении полимерных растворов в трубах // Тр. Ленингр. кораблестр. ин-та 104, 3-5 (1976).
3. В.Б. Амфилохиев, Я.И. Войткунский, Н.П. Мазаева, Я.С. Ходорковский. Течения полимерных растворов при наличии конвективных ускорений // Тр. Ленингр. кораблестр. ин-та 96, 3-9 (1975).
4. Г.В. Виноградов, А.Я. Малкин. Реология полимеров. М.: Химия. 1977.
5. А.П. Осколков. Начально-краевые задачи для уравнений движения жидкостей Кельвина - Фойгта и жидкостей Олдройта // Тр. МИАН СССР 179, 126-164 (1988).
6. В.Г. Звягин, М.В. Турбин. Математические вопросы гидродинамики вязкоупругих сред. М.: КРАСАНД. 2012. EDN: QJZTOV
7. R.J. DiPerna, P.-L. Lions. Ordinary differential equations, transport theory and Sobolev spaces // Invent. Math. 98:3, 511-547 (1989).
8. V.G. Zvyagin, V.P. Orlov. Solvability of one non-Newtonian fluid dynamics model with memory // Nonlinear Anal., Theory Methods Appl., Ser. A, Theory Methods. 172, 73-98 (2018).
9. M. Turbin, A. Ustiuzhaninova. Existence of weak solution to initial-boundary value problem for finite order Kelvin - Voigt fluid motion model // Bol. Soc. Mat. Mex., III. Ser. 29:2, 54 (2023).
10. О.А. Ладыженская. О нахождении минимальных глобальных аттракторов для уравнений Навье - Стокса и других уравнений с частными производными // Усп. Мат. Наук 42:6, 25-60 (1987).
11. Г.А. Серегин. О динамической системе, порожденной двумерными уравнениями движения среды Бингама // Зап. научн. семин. Ленингр. отд. мат. инст. Стеклова 188, 128-142 (1991).
12. V.V. Chepyzhov, M.I. Vishik. Evolution equations and their trajectory attractors // J. Math. Pures Appl., IX. S’er. 76:10, 913-964 (1997).
13. V.V. Chepyzhov, M.I. Vishik. Attractors for equations of mathematical physics. Providence, R.I.: American Mathematical Society. 2002.
14. G.R. Sell, Y. You. Dynamics of evolutionary equations. New York: Springer. 2002.
15. V. Zvyagin, D. Vorotnikov. Topological approximation methods for evolutionary problems of nonlinear hydrodinamics. Berlin: de Gruyter. 2008.
16. D.A. Vorotnikov, V.G. Zvyagin. Trajectory and global attractors of the boundary value problem for autonomous motion equations of viscoelastic medium // J. Math. Fluid Mech. 10:1, 19-44 (2008). EDN: LLETUT
17. А.С. Устюжанинова, М.В. Турбин. Траекторные и глобальные аттракторы для модифицированной модели Кельвина - Фойгта // Сиб. ж. инд. мат. 24:1, 126-138 (2021).
18. А.С. Устюжанинова. Равномерные аттракторы для модифицированной модели Кельвина - Фойгта // Диффер. уравн. 57:9, 1191-1202 (2021).
19. В.Г. Звягин, С.К. Кондратьев, Аттракторы уравнений неньютоновской гидродинамики // Усп. мат. наук, сер. мат. 69:5, 81-156 (2014).
20. М.В. Турбин, А.С. Устюжанинова. Сходимость аттракторов аппроксимации к аттракторам модифицированной модели Кельвина - Фойгта // Ж. вычисл. матем. матем. физ. 62:2, 330-341 (2022).
21. В.Г. Звягин, М.В. Турбин. О существовании аттракторов для аппроксимаций модели Бингама и их сходимости к аттракторам исходной модели // Сиб. матем. журн. 63:4. 842-859 (2022).
22. В.Г. Звягин, А.С. Устюжанинова. Обратные аттракторы модели Бингама // Диффер. уравн. 59:3, 374-379 (2023).
23. V.G. Zvyagin. Topological Approximation Approach to Study of Mathematical Problems of Hydrodynamics // J. Math. Sci. 201:6, 830-858 (2014). EDN: KMOAJO
24. М.В. Турбин, А.С. Устюжанинова. Теорема существования слабого решения начально-краевой задачи для системы уравнений, описывающей движение слабых водных растворов полимеров // Изв. вузов. Матем. 8, 62-78 (2019).
25. M.V. Turbin. Research of a mathematical model of low-concentrated aqueous polymer solutions // Abstr. Appl. Anal. 2006, 12497 (2006).
26. M. Turbin, A. Ustiuzhaninova. Pullback attractors for weak solution to modified Kelvin - Voigt model // Evol. Equ. Control Theory 11:6, 2055-2072 (2022).
27. Х. Гаевский, К. Грёгер, К. Захариас. Нелинейные операторные уравнения и операторные дифференциальные уравнения. М.: Мир. 1978.
28. Р. Tемам. Уравнения Навье - Стокса. Теория и численный анализ. М.: Мир. 1981.
29. О.А. Ладыженская. Математические вопросы динамики вязкой несжимаемой жидкости. М.: Наука. 1970.
30. В.А. Солонников. Оценки тензоров Грина для некоторых граничных задач // Докл. акад. наук СССР 130:5, 988-991 (1960).
31. И.И. Ворович, В.И. Юдович. Стационарные течения вязкой несжимаемой жидкости // Матем. сб. 53:4, 393-428 (1961).
32. J. Simon. Compact sets in the space
Выпуск
Другие статьи выпуска
We obtain a number of spectral and functional inequalities related to Schr ̈odinger operators defined on antisymmetric functions. Among them are Lieb — Thirring and CLR inequalities. Besides, we find new constants for the Sobolev and the Gagliardo — Nirenberg inequalities restricted to antisymmetric functions
In this paper we consider parabolic equation with nonlinear memory and absorption = Δ
Статья посвящена аспектам вывода уравнения динамики квантовой системы в процессе стохастической динамики. Изучаются условия, при которых последовательность случайных изменений волновой функции может аппроксимировать случайный диффузионный процесс в гильбертовом пространстве. Случайное изменение |
В работе получено необходимое и достаточное условие на нули аналитических функций из плоских классов И. И. Привалова ̃Π
Построена асимптотика собственных пар смешанной краевой задачи для оператора Лапласа в тонком многограннике с параллельными сближенными основаниями и скошенными узкими боковыми гранями. На основаниях назначены условия Дирихле, а на боковых гранях — условия Дирихле или Неймана, распределение которых по граням, а также углы наклона последних оказывают существенное влияние на поведение собственных функций при истончении области. Обнаружены ситуации, в которых собственные функции распределены вдоль всего многогранника и локализованы около его боковых граней или вершин. Результаты основаны на анализе спектра (точка отсечки, изолированные собственные числа, пороговые резонансы и пр.) вспомогательных задач в полуполосе и четверти слоя со скошенными торцом и боковыми сторонами соответственно. Сформулированы открытые вопросы, относящиеся как к спектральному, так и асимптотическому анализу
Пользуясь метрикой Пуанкаре, мы определяем конформно инвариантные интегралы для гладких финитных функций, заданных в областях гиперболического типа на расширенной плоскости. Для этих интегралов, содержащих гиперболический радиус, гладкую функцию, ее градиент или лапласиан, рассматриваются конформно инвариантные аналоги неравенств типа Харди и Реллиха с константами, зависящими от области. Мы даем явные оценки констант, пользуясь числовыми характеристиками области, а именно, максимальными модулями области и геометрической константой, входящей в линейное гиперболическое изопериметрическое неравенство. В статье нами доказаны несколько новых утверждений. В частности, обоснован критерий положительности констант для конечно–связных областей гиперболического типа и доказаны несколько интегральных неравенств, универсальных в том смысле, что эти неравенства не содержат неопределенных констант и справедливы в любой области гиперболического типа. В начале статьи кратко изложены свойства гиперболического радиуса, а также описаны несколько родственных результатов. В частности, указаны результаты Шмидта, Оссермана, Фернандеса и Родригеса по гиперболическим изопериметрическим неравенствам и их применениям, дана формула Элстродта — Паттерсона — Салливана для критических показателей сходимости рядов Пуанкаре — Дирихле, а также приведен результат Карлесона и Гамелина по максимальным модулям области с равномерно совершенной границей
Статистика статьи
Статистика просмотров за 2026 год.
Издательство
- Издательство
- УФИЦ РАН
- Регион
- Россия, Уфа
- Почтовый адрес
- 450054, Республика Башкортостан, Г.О. город Уфа, Пр-кт Октября, д. № 71
- Юр. адрес
- 450054, Республика Башкортостан, Г.О. город Уфа, Пр-кт Октября, д. № 71
- ФИО
- Мартыненко Василий Борисович (Руководитель)
- E-mail адрес
- presidium@ufaras.ru
- Контактный телефон
- +7 (347) 2356022
- Сайт
- http://www.ufaras.ru