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多孔介质型有限通量反应扩散方程中的模式形成。 (英语) Zbl 1388.35094号

在这项非常有趣的工作中,作者研究了多孔介质中的图案形成。更具体地说,他们研究了具有通量限制扩散的非线性Fokker-Planck方程行波解的存在性和性质,形式如下\[u_t=\nu\text{div}\Big(\frac{u^m\nabla-u}{\sqrt{|u|^2+\frac}\nu^2}{c^2}|\nabla-u|^2}}\Bigh)+F(u),\]位于\(0,T)times\mathbb{R}^n)中,其中\(m>1),\(nu)是运动粘度,\(c>0)是特征速度;非线性\(F(u)\)是一个Lipschitz连续函数,满足\[F(0)=F(1)=0。\]特别是一维行波解\[u(x-\σt),\]考虑恒速(σ>0)和范围为([0,1]\)。根据波速的不同,建立了经典行波的存在,而对于\[\西格玛{\text{ent}}\leq\sigma,\]出现了类似于双曲激波的不连续波。在\(\sigma=\sigma_{\text{ent}}\)的情况下,半直线上支持不连续解,并且对应于信息以有限速度的传播。

MSC公司:

35K57型 反应扩散方程
35B36型 PDE背景下的模式形成
35K67型 奇异抛物方程
34立方厘米 常微分方程的定性理论
70Kxx美元 力学中的非线性动力学
35B60毫米 PDE解决方案的延续和延长
37日xx 双曲型动力系统
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
37D50型 奇异双曲系统(台球等)(MSC2010)
99年第35季度 数学物理偏微分方程及其他应用领域
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参考文献:

[1] Ambrosio,L.,Fusco,N.,Pallara,D.:有界变差函数和自由间断问题。牛津数学专著(2000)·Zbl 0957.49001号
[2] Andreu,F.,Caselles,V.,Mazón,J.M.:强退化拟线性椭圆方程。非线性分析。TMA 61637-669(2005年)·Zbl 1190.35100号 ·doi:10.1016/j.na.2004.11.020
[3] Andreu,F.,Caselles,V.,Mazón,J.M.:有限传播速度的Fisher-Kolmogorov-Petrovskii-Piskunov方程。J.差异。埃克。248, 2528-2561 (2010) ·Zbl 1198.35121号 ·doi:10.1016/j.jde.2010.01.005
[4] Andreu,F.,Caselles,V.,Mazón,J.M.:强退化拟线性方程的Cauchy问题。《欧洲数学杂志》。Soc.7361-393(2005)·Zbl 1082.35089号 ·doi:10.4171/JEMS/32
[5] Andreu,F.,Caselles,V.,Mazón,J.M.,Soler,J.,Verbeni,M.:回火扩散方程的径向对称解。多孔介质助焊剂封箱。SIAM J.数学。分析。44, 1019-1049 (2012) ·Zbl 1276.35109号 ·doi:10.137/110840297
[6] Aronson,D.G.,Weinberger,H.F.:群体遗传学中产生的多维非线性扩散。高级数学。30, 33-76 (1978) ·Zbl 0407.92014年 ·doi:10.1016/0001-8708(78)90130-5
[7] Aronson,D.G.:依赖密度的相互作用扩散系统。摘自:《反应系统动力学和建模高级研讨会论文集》,学术出版社,纽约(1980)·Zbl 1181.80001号
[8] Anzellotti,G.:测度与有界函数之间的配对和补偿紧性。Ann.di Matematica Pura等人。IV 135、293-318(1983)·Zbl 0572.46023号 ·doi:10.1007/BF01781073
[9] Bénilan,Ph,Boccardo,L.,Gallouet,T.,Gariepy,R.,Pierre,M.,Vázquez,J.L.:非线性椭圆方程解的存在唯一性的L1理论。《比萨高等师范学院年鉴》,第四卷第二十二期,第241-273页(1995年)·Zbl 0866.35037号
[10] Berestycki,H.,Hamel,F.:周期性可激发介质中的波前传播。普通纯应用程序。数学。55, 949-1032 (2002) ·Zbl 1024.37054号 ·doi:10.1002/cpa.3022
[11] Berestycki,H.,Hammel,F.,Matano,H.:障碍物周围的双稳态行波。普通纯应用程序。数学。62729-788(2009年)·Zbl 1172.35031号 ·doi:10.1002/cpa.20275
[12] Berestycki,H.,Hamel,F.,Nadirashvili,N.:KPP类型问题的传播速度。I-周期框架。《欧洲数学杂志》。第7卷,第173-213页(2005年)·Zbl 1142.35464号 ·doi:10.4171/JEMS/26
[13] Berestycki,H.,Hamel,F.,Nadirashvili,N.:KPP类型问题的传播速度。二: 通用域。美国数学杂志。Soc.23,1-34(2010年)·Zbl 1197.35073号 ·doi:10.1090/S0894-0347-09-00633-X
[14] Berestycki,H.,Nirenberg,L.:圆柱体中的移动前沿。Ann.Inst.H.Poincaré,美国。非林9,497-572(1992)·Zbl 0799.35073号
[15] Brenier,Y.:扩展蒙日-坎托洛维奇理论。摘自:《最佳交通与应用》,C.I.M.E.暑期学校在Martina Franca、L.A.Caffarelli和S.Salsa(编辑)举办的讲座,数学课堂笔记。1813年,斯普林格·弗拉格,91-122(2003)
[16] Cabré,X.,Roquejoffre,J.-M.:分数扩散的Fisher-KPP方程中的前向传播。C.R.数学。阿卡德。科学。巴黎3471361-1366(2009)·Zbl 1182.35072号 ·doi:10.1016/j.crma.2009.10.012
[17] Caffarelli,L.,Soria,F.,Vázquez,J.L.:分数多孔介质溶液的正则性。《欧洲数学杂志》。Soc.(JEMS)15,1701-1746(2013)·Zbl 1292.35312号 ·doi:10.4171/JEMS/401
[18] Constantin,A.,Escher,J.:具有涡度的周期性自由表面波的分析。安。数学。173, 559-568 (2011) ·Zbl 1228.35076号 ·doi:10.4007/annals.2011.173.1.12
[19] Campos,J.,Guerrero,P.,Sánchez,O.,Soler,J.:关于非线性通量受限反应扩散方程的行波分析。Ann.Inst.H.PoincaréAna。Non Linéaire非莱内尔30,141-155(2013)·Zbl 1263.35059号 ·doi:10.1016/j.anihpc.2012.07.001
[20] Calvo,J.,Mazón,J.、Soler,J.和Verbeni,M.:形态因子传输中产生的非线性通量线性方程解的定性性质。数学。国防部。方法。申请。科学。21, 893-937 (2011) ·Zbl 1223.35057号 ·doi:10.1142/S0218202511005416
[21] Caselles,V.:通量受限扩散方程的存在唯一性结果。谨慎。继续。动态。系统。31, 1151-1195 (2011) ·Zbl 1252.35163号 ·doi:10.3934/dcds.2011.31.151
[22] Caselles,V.:关于一些通量受限扩散方程的熵条件。J.微分方程250,3311-3348(2011)·Zbl 1231.35101号 ·doi:10.1016/j.jde.2011.01.027
[23] Caselles,V.:通量有限的广义多孔介质扩散方程。《Matemàtiques公报》第57页、第155页至第217页(2013年)·Zbl 1282.35205号 ·doi:10.5565/PUBLMAT_57113_07
[24] Caselles,V.:通量受限多孔介质扩散方程与经典方程的收敛性。Ann.Scuola标准。比萨十四世(2),481-505(2015)·Zbl 1433.35179号
[25] Chen,G.Q.,Frid,H.:发散量测场和双曲守恒律。架构(architecture)。定额。机械。分析。147, 89-118 (1999) ·Zbl 0942.35111号 ·doi:10.1007/s002050050146
[26] Chertock,A.,Kurganov,A.,Rosenau,P.:通量饱和退化抛物方程中不连续性的形成。非线性161875-1898(2003)·Zbl 1049.35111号 ·doi:10.1088/0951-7715/16/6/301
[27] Dal,G.:Maso,变分积分的Γ-极限的\[BV(\Omega)\]BV(Ω)上的积分表示。马努斯克。数学。30, 387-416 (1980) ·兹伯利0435.49016
[28] De Cicco,V.,Fusco,N.,Verde,A.:关于\[L^1\]L_低半连续性。12, 173-185 (2005) ·Zbl 1115.49011号
[29] Fife,P.C.,McLeod,J.B.:非线性扩散方程解到移动前沿解的方法。架构(architecture)。定额。机械。分析。65, 335-361 (1977) ·Zbl 0361.35035号 ·doi:10.1007/BF00250432
[30] Enguica,R.,Gavioli,A.,Sánchez,L.:一类奇异的一阶微分方程及其在反应扩散中的应用。谨慎。Contin公司。动态。系统。33, 173-191 (2013) ·Zbl 1269.34032号 ·doi:10.3934/dcds.2013.33.173
[31] Fisher,R.A.:优势基因的发展浪潮。《优生学年鉴》7,335-369(1937)
[32] Gatenby,R.A.,Gawlinski,E.T.:癌症侵袭的反应扩散模型。《癌症研究》56,5745-5753(1996)·Zbl 1359.94032号
[33] Jones,C.K.R.T.,Gardner,R.,Kapitula,T.:非凸标量粘性守恒定律的行波稳定性。普通纯应用程序。数学。46, 505-526 (1993) ·Zbl 0791.35078号 ·doi:10.1002/cpa.3160460404
[34] Hadeler,K.P.,Rothe,F.:非线性扩散方程中的移动前沿。数学杂志。生物学2,251-263(1975)·兹比尔0343.92009 ·doi:10.1007/BF00277154
[35] Hartman,P.:常微分方程。威利,纽约(1964年)·Zbl 0125.32102号
[36] Kolmogorov,N.,Petrovsky,I.G.,Piskunov,N.S.:《扩散与定量羊角面包及其在生物技术问题上的应用》,莫斯科埃塔特大学公报(Bjul.MoskowskogoGos.Univ.),国际科学院A 1,1-26(1937)·Zbl 0435.49016号
[37] Kondo,S.、Miura,T.:反应扩散模型是理解生物模式形成的框架。《科学》329,1616-1620(2010)·Zbl 1226.35077号 ·doi:10.1126/science.1179047
[38] Kruzhkov,S.N.:几个自变量中的一阶拟线性方程。数学。苏联Sb.10,217-243(1970)·Zbl 0215.16203号 ·doi:10.1070/SM1970v010n02ABEH002156
[39] Kurganov,A.,Rosenau,P.:Burgers型方程中饱和耗散的影响。Commun公司。纯应用程序。数学。50, 753-771 (1997) ·兹比尔0888.35097 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0312(199708)50:8<753::AID-CPA2>3.0.CO;2-5
[40] Kurganov,A.,Levy,D.,Rosenau,P.:关于具有非单调耗散通量的Burgers型方程。Commun公司。纯应用程序。数学。51, 443-473 (1998) ·Zbl 0929.35138号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0312(199805)51:5<443::AID-CPA1>3.0.CO;2-8
[41] Kurganov,A.,Rosenau,P.:关于饱和扩散的反应过程。非线性19,171-193(2006)·Zbl 1094.35063号 ·doi:10.1088/0951-7715/19/1/009
[42] Majda,A.J.,Souganidis,P.E.:具有分形速度场的湍流燃烧模型中的火焰前锋。普通纯应用程序。数学。51, 1337-1348 (1998) ·Zbl 0939.35097号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0312(199811/12)51:11/12<1337::AID-CPA4>3.0.CO;2-B型
[43] Marquina,A.:一类FokkerPlanck方程的扩散前沿捕获方案:相对论热方程的应用。J.计算。物理。229, 2659-2674 (2010) ·Zbl 1423.35365号 ·doi:10.1016/j.jcp.2009.12.014
[44] McCann,R.,Puel,M.:通过传输时间步长构建相对论热流。Ann.Inst.H.PoincaréAna。非线性26,2539-2580(2009)·Zbl 1181.80001号 ·doi:10.1016/j.anihpc.2009.06.006
[45] Meinhardt,H.,Prusinkiewicz,P.,Fowler,D.R.:贝壳的算法美。Springer-Verlag,纽约州(1998年)·doi:10.1007/978-3-662-03617-4
[46] Murray,J.D.:数学生物学。Springer-Verlag,纽约州(1996)·Zbl 0704.92001
[47] Mueller,C.,Mytnik,L.,Quastel,J.:KPP型反应扩散方程中噪声对波前传播的影响。Inv.数学。184, 405-453 (2011) ·Zbl 1222.35105号 ·doi:10.1007/s00222-010-0292-5
[48] 纽曼,W.I.:种群遗传学和燃烧中非线性扩散问题的一些精确解。J.西奥。《生物》85,325-334(1980)·doi:10.1016/0022-5193(80)90024-7
[49] 纽曼,W.I.,萨根,C.:《银河文明:人口动力学和星际扩散》。伊卡洛斯46,293-327(1981)·doi:10.1016/0019-1035(81)90135-4
[50] Ngamsaad,W.,Khompburngson,K.:密度相关反应扩散模型的自相似解。物理。版本E 85,066120(2012)·doi:10.1103/PhysRevE.85.066120
[51] de Pablo,A.,Vázquez,J.L.:反应扩散方程中的行波和有限传播。J.差异。埃克。93, 19-61 (1991) ·Zbl 0784.35045号 ·doi:10.1016/0022-0396(91)90021-Z
[52] de Pablo,A.、Quirós,F.、Rodríguez,A.、Vázquez,J.L.:一般分数多孔介质方程。普通纯应用程序。数学。65, 1242-1284 (2012) ·Zbl 1248.35220号 ·doi:10.1002/cpa.21408
[53] Rosenau,P.:回火扩散:具有传播前沿和惯性延迟的传输过程。物理。修订版A 46,7371-7374(1992)·doi:10.1103/PhysRevA.46.R7371
[54] Rosenau,P.:反应和浓度依赖扩散模型。物理。修订稿。88, 194501 (2002) ·doi:10.1103/PhysRevLett.88.194501
[55] Sánchez-Garduño,F.,Maini,P.K.:退化非线性扩散Fisher-KPP方程中尖锐行波的存在性和唯一性。数学杂志。生物学33,163-192(1994)·Zbl 0822.92021号 ·doi:10.1007/BF00160178
[56] Sánchez-Garduño,F.,Maini,P.K.:一些简并反应扩散方程中的行波现象。J.微分方程177,281-319(1995)·兹比尔0821.35085 ·doi:10.1006/jdeq.1995.1055
[57] Sánchez-Garduño,F.,Maini,P.K.,Kappos,M.E.:非线性退化Fisher-KPP方程sharp-type解的射击论证方法。IMA J.应用。数学。57, 211-221 (1996) ·Zbl 0876.35066号 ·doi:10.1093/imat/57.3.211
[58] Vázquez,J.L.:多孔介质方程。数学理论。牛津大学出版社,牛津(2006)·Zbl 1113.35004号 ·doi:10.1093/acprof:oso/9780198569039.0001
[59] Verbeni,M.、Sánchez,O.、Mollica,E.、Siegl-Cachedenier,I.、Carleton,A.、Guerrero,I.,Ruiz I Altaba,A.、Soler,J.:通过通量限制扩散模拟形态发生作用。物理。Life Rev.10,457-475(2013)·doi:10.1016/j.plrev.2013.06.004
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