Асимптотическое поведение приближенного решения одномерной сингулярно возмущенной задачи Гольдштика

Автор: Павленко Вячеслав Николаевич, Деркунова Елена Анатольевна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика @vestnik-susu-mmph

Рубрика: Математика

Статья в выпуске: 4 т.15, 2023 года.

Бесплатный доступ

Рассматривается задача Коши для обыкновенного дифференциального уравнения с разрывной по фазовой переменной нелинейностью, в правую часть которого включен малый параметр. Наряду с этим тот же параметр возникает в записи начальных условий. Это приводит к ситуации, когда исследуемая задача из классической переходит в разряд сингулярно возмущенных. Решить задачу в такой постановке, во-первых, представляется возможным, исходя из понятия точного решения, средствами теории уравнений с разрывными нелинейностями; во-вторых, как сингулярно возмущенную - методом построения асимптотики погранслойного типа. Поскольку точное решение терпит разрыв в начальной точке, что в физическом смысле не оправданно, то производится аппроксимация уравнения с целью получить приближенное сглаженное решение. Для него требуется определенная сходимость к точному решению при стремлении малого параметра к нулю. Уравнение со сглаженной правой частью дает решение в квадратурах. Затем доказывается близость его асимптотики к точному решению. Из экспоненциальной близости асимптотики к приближенному решению следует для последнего требуемое поведение.

Еще

Разрывные нелинейности, задача гольдштика, сингулярные возмущения, асимптотическое разложение, пограничные функции

Короткий адрес: https://sciup.org/147241257

IDR: 147241257   |   DOI: 10.14529/mmph230402

Список литературы Асимптотическое поведение приближенного решения одномерной сингулярно возмущенной задачи Гольдштика

  • Goldshtik, M. Inviscid Separation in Steady Planar Flows / M. Goldshtik, F. Hussain // Fluid Dynamics Research. - 1998. - Vol. 23. - P. 235-266.
  • The Solution with Internal Transition Layer of the Reaction-Diffusion Equation in Case of Discontinuous Reactive and Diffusive Terms / N.T. Levashova, N.N. Nefedov, O.A. Nikolaeva et al. // Math Meth Appl Sci. - 2018. - Vol. 41, Iss. 18. - P. 9203-9217.
  • Нефедов, Н.Н. Асимптотическая устойчивость стационарного решения с внутренним переходным слоем задачи реакция-диффузия с разрывным реактивным слагаемым / Н.Н. Нефедов, Н.Т. Левашова, А.О. Орлов // ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия. Теоретическая и математическая физика. - 2018. - № 6. - С. 3-10.
  • Нефедов, Н.Н. О периодическом внутреннем слое в задаче реакция-диффузия с источником модульно-кубического типа / Н.Н. Нефедов, Е.И. Никулин, А.О. Орлов // ЖВММФ. - 2020. - Т. 60, № 9. - С. 1513-1532.
  • Левашова, Н.Т. Асимптотически устойчивые стационарные решения реакция-диффузия-адвекция с разрывными реактивным и адвективным слагаемыми / Н.Т. Левашова, Н.Н. Нефедов, О.А. Николаева // Дифференциальные уравнения. - 2020. - Т. 56, № 5. - С. 615-631.
  • Васильева, А.Б. Асимптотические методы в теории сингулярных возмущений / А.Б. Васильева, В.Ф. Бутузов. - М.: Высшая школа, 1990. - 207 с.
  • Васильева, А.Б. Сингулярно возмущенные уравнения в критических случаях / А.Б. Васильева, В.Ф. Бутузов. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. - 106 с.
Еще
Статья научная