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非各向同性非散度型非局部拟线性扩散系统的全局存在性

偏微分方程分析 2024-04-23 v1

摘要

考虑拟线性扩散问题{u+Π(t,x,u,Σu)Au=f(t,x,u,Σu) in ]0,T[×Ω,u=0 in ]0,T[×Ωc,u(0,)=u0() in Ω\begin{cases}\mathbf{u}'+\Pi(t,x,\mathbf{u},\Sigma \mathbf{u})\mathbb{A}\mathbf{u}=\mathbf{f}(t,x,\mathbf{u},\Sigma \mathbf{u})&\text{ in }]0,T[\times\Omega,\\\mathbf{u}=\mathbf{0}&\text{ in }]0,T[\times\Omega^c,\\\mathbf{u}(0,\cdot)=\mathbf{u}_0(\cdot)&\text{ in }\Omega\end{cases} 其中 ΩRn\Omega\subset\mathbb{R}^n 为开集,u0H0s(Ω):=[H0s(Ω)]m\mathbf{u}_0\in \mathbf{H}^s_0(\Omega):=[H^s_0(\Omega)]^m,且任意 T]0,[T\in]0,\infty[,其中 ΣuRq\Sigma \mathbf{u}\in \mathbb{R}^q0<qm×n0<q\leq m\times n 表示阶数为 σ\sigma 的分数阶或非局部导数,对所有 0<s10<s\leq1σ<2s\sigma<2s,包括经典梯度以及大于 1 阶的导数。我们针对不同类型的线性算子 A\mathbb{A}(包括局部椭圆系统、各向异性分数阶方程与系统、以及各向异性非局部算子)给出了非散度型各类拟线性扩散系统的全局存在性结果,算子形式如下 (Au)i=α,β,jα(Aijαββuj),Au=Ds(A(x)Dsu), 以及 (Au)i=RnAij(x,y)uj(x)uj(y)xyn+2sdy,(\mathbb{A}\mathbf{u})^i=-\sum _{\alpha,\beta,j} \partial_\alpha(A^{\alpha\beta}_{ij}\partial_\beta u^j),\quad \mathbb{A}u=- D^s(A(x)D^su),\quad\text{ 以及 }\quad (\mathbb{A}\mathbf{u})^i=\int_{\mathbb{R}^n}A_{ij}(x,y)\frac{u^j(x)-u^j(y)}{|x-y|^{n+2s}}\,dy, 其中 Π\Pi 为 coercive、可逆矩阵,f\mathbf{f} 为合适的向量值函数。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.11415,
  title  = {Global Existence for Nonlocal Quasilinear Diffusion Systems in Non-Isotropic Non-Divergence Form},
  author = {Catharine W. K. Lo and José Francisco Rodrigues},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11415},
  year   = {2024}
}