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一维热扩散系统及相关模型解的整体适定性研究

作　者: 张明
导　师: 秦玉明
学　校: 东华大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 热扩散系统热弹系统第Ⅰ型第二声第Ⅲ型半群方法能量方法多乘子方法 Lyapunov函数整体存在性渐近稳定性整体吸引子一致吸引子
分类号: TK124
类　型: 博士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

热扩散系统描述的是固体介质中热扩散的过程,是根据固体介质中热扩散的基本理论所建立的一类数学模型。在本文中,我们主要研究一维热扩散系统及相关模型初边值问题解的整体适定性,包括第Ⅰ型的热扩散系统,带有第二声的热扩散系统和第Ⅲ型的热扩散系统等,得到了它们解的整体存在性、渐近稳定性和整体(一致)吸引子的存在性。本文共分为五章：第一章是绪论,主要介绍了所研究问题的相关研究背景、研究进展、本文的主要工作、本文研究中经常用到的法的学位论文">半群方法基本理论、吸引子存在性基本理论和一些常用的不等式。第二章研究了第Ⅰ型热扩散系统解的整体适定性,首先利用半群方法得到了自治系统解的整体存在性和指数稳定性,其次利用半群方法得到了非自治系统和半线性系统解的整体存在性,利用多乘子方法得到了非自治系统解的渐近稳定性,并讨论了其它几种边界条件的情况,给出了相关结论,最后利用压缩函数的方法得到过程族的一致渐近紧性,从而得到了非自治系统一致吸引子的存在性。该方法的主要优点在于我们可以利用在建立吸收集时所需要的能量估计,来直接验证紧性条件。第三章我们讨论了带有第二声的热扩散系统解的整体适定性,分别考察了两端固定且无热扩散流的边界条件情形和两端固定且温度和化学势恒定的边界条件情形,首先利用半群方法得到了系统解的整体存在性,其次利用能量方法、多乘子方法和边界控制技巧得到了解的指数稳定性,最后利用压缩函数的方法得到半群的渐近紧性,从而得到了系统整体吸引子的存在性。第四章我们讨论了第Ⅲ型热扩散系统解的整体适定性,首先利用半群方法得到了系统解的整体存在性,其次利用能量方法和多乘子方法得到了解的指数稳定性,最后利用压缩函数的方法得到半群的渐近紧性,从而得到了系统整体吸引子的存在性。第五章总结了本文的主要工作,并对未来的研究方向作了展望。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-30
  1.1 研究背景  11-15
  1.2 研究进展  15-16
  1.3 本文的工作  16-17
  1.4 法的学位论文">半群方法的基本理论  17-21
  1.5 吸引子存在性的基本理论  21-25
  1.6 常用的不等式  25-29
  1.7 小结  29-30
第二章第Ⅰ型热扩散系统解的整体适定性  30-56
  2.1 引言  30-31
  2.2 自治系统解的整体存在性和指数稳定性  31-38
    2.2.1 解的整体存在性  31-34
    2.2.2 指数稳定性  34-38
  2.3 非自治系统解的整体存在性和渐近稳定性  38-43
    2.3.1 解的整体存在性  38-39
    2.3.2 渐近稳定性  39-43
  2.4 半线性系统解的整体存在性  43-46
  2.5 其它边界条件的情形  46-49
  2.6 非自治系统的一致吸引子存在性  49-55
  2.7 小结  55-56
第三章带有第二声的热扩散系统解的整体适定性  56-84
  3.1 引言  56-57
  3.2 两端固定且无热扩散流的边界条件情形  57-71
    3.2.1 解的整体存在性  57-60
    3.2.2 解的指数稳定性  60-67
    3.2.3 整体吸引子存在性  67-71
  3.3 两端固定且温度和化学势恒定的边界条件情形  71-83
    3.3.1 解的整体存在性  71-73
    3.3.2 解的指数稳定性  73-79
    3.3.3 整体吸引子存在性  79-83
  3.4 小结  83-84
第四章第Ⅲ型热扩散系统解的整体适定性  84-98
  4.1 引言  84
  4.2 解的整体存在性  84-88
  4.3 解的指数稳定性  88-93
  4.4 整体吸引子存在性  93-97
  4.5 小结  97-98
第五章总结和展望  98-99
参考文献  99-110
攻读博士学位期间发表和完成的论文  110-112
攻读博士学位期间参加的科研项目  112-113
致谢  113-114

一维热扩散系统及相关模型解的整体适定性研究

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