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具有广义逻辑源和非线性分泌的拟线性抛物型椭圆Keller-Segel系统的动力学。 (英语) Zbl 1460.92033号

郑志勇(编辑),《第一届金融数学与金融技术国际论坛论文集》,中国苏州,2019年6月29日至7月2日。新加坡:斯普林格。财务。数学。金融科技,177-206(2021)。
摘要:在本章中,我们研究了具有广义逻辑源和非线性分泌物的拟线性抛物椭圆Keller-Segel趋化系统非负解的动力学性质:\[\左\{\开始{array}{ll}u_t=\nabla\cdot(D(u)\nabla u)-\nabla/cdot(S(u)\nabla v)+f(u),\quad&x\in\varOmega,\,t>0\\0=\Delta v-v+u^\kappa,\quad&x\in\varOmega,\,t>0\\u(x,0)=u_0(x),\quad&x\in\varOmega,\右端{数组}。\标记{\(\ast\)}\]具有光滑边界的有界域(varOmega\subset\mathbf{R}^n(n\geq2))中的齐次Neumann边界条件,其中(kappa>0)和参数函数Dand-Sare是光滑的,并且对于某些(d,chi>0),(alpha,beta\in\mathbf{R}),(d(u)\geq-du^{-\alpha})和(S(u)\ leq\chi-u^beta\)都是光滑的(u>1)和逻辑源f(u)用\(a_0\geq 0\)、\(b>0\)和\(gamma>1\)实现\(f(0)\geq 0 \)和\(f(u)\leq a_0-b u^\gamma\)。我们首先建立了趋化系统((*))的有界性原理,断言如果(\Vertu(\cdot,t)\Vert_{L^q(\varOmega)}\)对某些(q>\max\{\frac{n}{2}(\alpha+\beta+\kappa-1),0\})有界,则解的爆破是不可能的。然后,借助于这一准则,我们证明了在下列任一条件下解的一致时间(L^)-有界性:
(B1)\(β+\kappa<\max\{\gamma,1+\frac{2}{无}-\alpha\}\),
(B2)\(\beta+\kappa=\gamma\)和\(b>b_*=\left\{\begin{array}{ll}\frac{[n(\alpha+\gamma-1)-2]}{n(\alpha+\gamma-1)+2(\beta-1)}\chi&\text{表示}\beta>0,\\chi&\text{表示{beta\leq0,\end{arrary}\right.)
(B3)(β>0),(β+kappa=gamma),(b=b_*\)和(a_0=0)或\[\左\{\开始{array}{ll}\alpha\le1 1&\text{表示}\gamma>1\\1<\alpha\leq\frac{1}{2}+\frac}{n}&\text{表示}1-\alpha+\frac{2}{n+2-n\alpha}<\gamma\leq1-\alfa+\frac:{4}{n{\\\frac{1}{2}+\frac{2}{n}<\alpha<1+\frac{2}{n}&\text{for}\gamma>1-\alpha+\frac{4}{n},\右端{数组}。\](B4)、(β=0)、(kappa=\gamma>1)、(b=b_*=\chi)以及(a_0=0)或(α<1+\frac{2}{n})。
我们的结果捕获了细胞的净增殖率(无论是否为(a_0=0))和弱趋化性(β\leq 0)的影响,它们包含并扩展了现有的有界性结果,从而扩大了有界性的参数范围。最后,对于原型选择(D(u)=(u+1)^{-\alpha})、(S(u)=\chi u(u+1 ^{\frac{1}{\gamma-1}},(a/b)^{\frac{\kappa}{\gamma-1})和(0,0)对它们进行了详细的研究,并明确计算了它们各自的收敛速度。这些稳定结果显示了(*)中每种成分的作用,特别是说明,对于小化学敏感性(chi)或大阻尼(b),不会出现图案形成。
关于整个系列,请参见[Zbl 1459.91003号].

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92立方厘米 细胞运动(趋化性等)
92年第35季度 与生物、化学和其他自然科学相关的PDE
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