Линеаризованная двумерная обратная задача определения ядра уравнения вязкоупругости

Автор: Тотиева Жанна Дмитриевна

Журнал: Владикавказский математический журнал @vmj-ru

Статья в выпуске: 2 т.23, 2021 года.

Бесплатный доступ

Представлена линеаризованная обратная задача определения двумерного ядра для системы уравнений линейной динамической вязкоупругости с сосредоточенным источником возмущений на свободной поверхности. Искомой величиной в поставленной задаче является ядро интегрального оператора, моделирующего явление памяти, которое имеет место при распространении волновых процессов в вязкоупругих средах. Прямая начально-краевая задача для вектор-функции смещения содержит нулевые начальные данные и граничное условие Неймана на дневной поверхности специального вида. Для линеаризации искомое ядро разлагается на две составляющие, одна из которых малая по абсолютной величине неизвестная добавка. В качестве дополнительной информации задается отклик линеаризованного поля смещений точек среды на свободной поверхности. В предположении, что коэффициенты системы зависят от одной пространственной переменной, прямая задача сводится к начально-краевой задаче для одного интегро-дифференциального уравнения гиперболического типа второго порядка. Доказывается, что поставленная линеаризованная задача определения сверточного ядра эквивалента некоторой системе линейных интегральных уравнений типа Вольтерра второго рода. К последней применяется обобщенный принцип сжатых отображений. Доказаны теоремы глобальной однозначной разрешимости в пространстве непрерывных функций и устойчивости решения обратной задачи. Приводится теорема о сходимости регуляризованного семейства задач к решению исходной (некорректной) задачи.

Еще

Линейная вязкоупругость, обратная задача, дельта-функция, преобразование фурье, ядро, устойчивость

Короткий адрес: https://sciup.org/143175706

IDR: 143175706   |   DOI: 10.46698/u2193-3754-6534-u

Список литературы Линеаризованная двумерная обратная задача определения ядра уравнения вязкоупругости

  • Туаева Ж. Д. Многомерная математическая модель сейсмики с памятью // Исслед. по диф. ур-ям и мат. моделированию._Владикавказ: ВНЦ РАН, 2008._C. 294–303.
  • Романов В. Г. Обратные задачи математической физики._М.: Наука, 1984.
  • Lorenzi A., Sinestrari E. An inverse problem in the theory of materials with memory // Nonlinear Anal. TMA._1988._Vol. 12, № 12._P. 1317–1335. DOI: 10.1016/0362-546X(88)90080-6.
  • Lorenzi А. An inverse problem in the theory of materials with memory II // J. Semigroup Theory and Applications. Ser. Pure and Appl. Math._1989._Vol. 116._P. 261–290.
  • Дурдиев Д. K. Обратная задача для трехмерного волнового уравнения в среде с памятью // Мат. анализ и дискретная математика._Новосибирск: Изд-во Новосибирского ун-та, 1989._C. 19–27.
  • Lorenzi A., Paparoni E. Direct and inverse problems in the theory of materials with memory // Rend. Sem. Mat. Univ. Padova._1992._Vol. 87._P. 105–138.
  • Bukhgeym A. L. Inverse problems of memory reconstruction // J. of Inverse and Ill-posed Problems._1993._Vol. 1, № 3._P. 193–205. DOI: 10.1515/jiip.1993.1.3.193.
  • Дурдиев Д. К. Многомерная обратная задача для уравнения с памятью // Сиб. мат. журн._1994._Т. 35, № 3._С. 574–582.
  • Bukhgeim A. L., Dyatlov G. V. Inverse problems for equations with memory // SIAM J. Math. Fool._1998._Vol. 1, № 2._P. 1–17.
  • Дурдиев Д. К. Обратные задачи для сред с последействием._Ташкент: Турон-Икбол, 2014.
  • Lorenzi A., Ulekova J. Sh., Yakhno V. G. An inverse problem in viscoelasticity // J. of Inverse and Ill-posed Problems._1994._Vol. 2, № 2._P. 131–164. DOI: doi.org/10.1515/jiip.1994.2.2.131.
  • Janno J., Von Wolfersdorf L. Inverse problems for identification of memory kernels in viscoelasticity // Math. Methods in Appl. Sciences._1997._Vol. 20, № 4._P. 291–314. DOI: 10.1002/(SICI)1099-1476(19970310)20:4-291::AID-MMA860-3.0.CO;2-W.
  • Janno J., Von Wolfersdorf L. An inverse problem for identification of a time- and space-dependent memory kernel in viscoelasticity // Inverse Problems._2001._Vol. 17, № 1._P. 13–24. DOI: 10.1088/0266-5611/17/1/302.
  • Lorenzi A., Messina F., Romanov V. G. Recovering a Lam´e kernel in a viscoelastic system // Applicable Analysis._2007._Vol. 86, № 11._P. 1375–1395. DOI: 10.1080/00036810701675183.
  • Romanov V. G., Yamamoto M. Recovering a Lam´e kernel in a viscoelastic equation by a single boundary measurement // Applicable Analysis._2010._Vol. 89, № 3._P. 377–390. DOI: 10.1080/00036810903518975.
  • Lorenzi A., Romanov V. G. Recovering two Lam´e kernels in a viscoelastic system // Inverse Probl. Imaging._2011._Vol. 5, № 2._P. 431–464. DOI: 10.3934/ipi.2011.5.431.
  • Романов В. Г. Двумерная обратная задача для уравнения вязкоупругости // Сиб. мат. журн._2012._T. 53, № 6._C. 1401–1412.
  • Romanov V. G. Inverse problems for differential equations with memory // Eurasian J. of Mathematical and Computer Applications._2014._Vol. 2, № 4._P. 51–80.
  • Дурдиев Д. К., Тотиева Ж. Д. Задача об определении одномерного ядра уравнения электровязкоупругости // Сиб. мат. журн._2017._Т. 58, № 3._С. 553–572. DOI: 10.17377/smzh.2017.58.307.
  • Дурдиев Д. К., Рахмонов А. А. Обратная задача для системы интегро-дифференциальных уравнений SH-волн в вязкоупругой пористой среде: глобальная разрешимость // Теор. и мат. физика._2018._T. 195, № 3._C. 491–506. DOI: 10.4213/tmf9480.
  • Дурдиев Д. К., Тотиева Ж. Д. Задача об определении многомерного ядра уравнения вязкоупругости // Владикавк. мат. журн._2015._T. 17, № 4._С. 18–43. DOI: 10.23671/VNC.2015.4.5969.
  • Карчевский А. Л., Фатьянов А. Г. Численное решение обратной задачи для системы упругости с последействием для вертикально неоднородной среды // Сиб. журн. вычисл. матем._2001._Т. 4, № 3._С. 259–268.
  • Дурдиев У. Д. Численное определение зависимости диэлектрической проницаемости слоистой среды от временной частоты // Сиб. электрон. мат. изв._2020._Т. 17._С. 179–189. DOI: 10.33048/semi.2020.17.013.
  • Bozorov Z. R. Numerical determining a memory function of a horizontally-stratified elastic medium with aftereffect // Eurasian J. of Mathematical and Computer Applications._2020._Vol. 8, № 2._P. 4–16.
  • Kabanikhin S. I., Karchevsky A. L., Lorenzi A. Lavrent’ev regularization of solutions to linear integrodifferential inverse problems // J. of Inverse and Ill-posed Problems._1993._Vol. 1, № 2._P. 115–140. DOI: 10.1515/jiip.1993.1.3.193.__
  • Дурдиев Д. К., Бозоров З. Р. Задача определения ядра интегро-дифференциального волнового уравнения со слабо горизонтальной однородностью // Дальневост. мат. журн._2013._Т. 13, № 2._C. 209–221.
  • ТотиеваЖ. Д. Определение ядра уравнения вязкоупругости в слабо горизонтально-неоднородной среде // Сиб. мат. журн._2020._Т. 61, № 2._С. 453–475. DOI: 10.33048/smzh.2020.61.217.
  • Дурдиев Д. К., Тотиева Ж. Д. Задача об определении одномерного ядра уравнения вязкоупругости // Сиб. журн. индустр. матем._2013._Т. 16, № 2._С. 72–82.
Еще
Статья научная