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具有缓倾斜海滩的盆地中非线性浅水方程的Cauchy问题的渐近解。 (英语) Zbl 1490.76035号

小结:研究了一维或二维非线性浅水方程的小振幅解。振幅的特征是一个小参数\(\varepsilon\)。假设盆地深度是一个平滑函数,其梯度在零点集上不为零(即在没有波浪的海岸线上)。方程的解被理解为三重(时间相关域、自由面高程、水平速度),平滑地取决于(varepsilon),因此(i)自由面高程和水平速度为零(varepsilon=0);(ii)自由面高程和深度之和在域中为正,在边界上为零;(iii)自由面高程和水平速度在封闭区域内是光滑的,并满足那里的方程。渐近解模(O(varepsilon^N))的定义方式类似,只是方程必须满足模(O)。我们证明,在这种情况下,具有较小光滑初始数据的非线性浅水方程对于任意N具有渐近唯一的渐近解模(O(varepsilon^N))。这个证明是有建设性的(并导出了前导渐近项的简单显式公式)。该构造使用变量变化(取决于未知解,类似于Carrier-Greenspan变换),将未知变化域映射到未扰动域。由此产生的非线性系统属于正则微扰理论的范畴。零逼近是边界上退化线性双曲方程组的一个Cauchy问题,通过将该问题提升到一个封闭的3流形(其中算子的空间部分是次椭圆的),证明了该问题在光滑函数类中的唯一可解性。

MSC公司:

76B15号机组 水波、重力波;色散和散射,非线性相互作用
35问题35 与流体力学相关的PDE
35B40码 偏微分方程解的渐近行为
76M45型 渐近方法,奇异摄动在流体力学问题中的应用
35B27型 PDE背景下的均质化;周期结构介质中的偏微分方程
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全文: 内政部

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