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十阶薄膜方程的柯西问题 II:振荡源型解与基本相似解

偏微分方程分析 2014-07-22 v1

摘要

研究了十阶薄膜方程 (TFE-10) ut=(unΔ4u)u_{t} = \nabla \cdot(|u|^{n} \nabla \Delta^4 u)RN×R+\mathbb{R}^N \times \mathbb{R}_+ (n>0n>0) 中具有标准形式 uγ(x,t)=tαγfγ(y)u_\gamma(x,t)=t^{-\alpha_\gamma} f_\gamma(y) 的基本全局相似解,其中缩放变量 y=x/tβγy= x/{t^{\beta_\gamma}}βγ=1nαγ10\beta_\gamma= \frac {1-n \alpha_\gamma}{10}αγ>0\alpha_\gamma>0 为实非线性特征值(γ\gammaRN\mathbb{R}^N 中的多重索引)。本文延续了作者在前一篇论文 P. Alvarez-Caudevilla, J.D.Evans, 和 V.A. Galaktionov, 《十阶薄膜方程的柯西问题 I. 自相似振荡基本解的分岔》,Mediterranean Journal of Mathematics, 第 4 期,第 10 卷 (2013), 1759-1790 中开始的研究。因此,以下问题也在审查之中:(I) 进一步研究极限 n0n \to 0,其中描述了有限界面及解在 yy \to \infty 时的行为。特别是对于 N=1N=1,界面发散如下:x0(t)10(1nsec(4π9))910t110|x_0(t)| \sim 10 \left( \frac{1}{n}\sec\left( \frac{4\pi}{9} \right) \right)^{\frac 9{10}} t^{\frac 1{10}} \to \inftyn0+n \to 0^+。(II) 对于固定的 n(0,98)n \in (0, \frac 98),界面附近解的振荡结构。(III) 同样对于固定的 n(0,98)n \in (0, \frac 98),通过数值与解析方法相结合,研究某些非线性特征函数 {fγ}γ0\{f_\gamma\}_{|\gamma| \ge 0} 的全局结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.5554,
  title  = {The Cauchy problem for a tenth-order thin film equation II. Oscillatory source-type and fundamental similarity solutions},
  author = {Pablo Alvarez-Caudevilla and Jonathan D. Evans and Victor A. Galaktionov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.5554},
  year   = {2014}
}