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具有时滞的非局部时空周期反应扩散模型的传播动力学

  • *通讯作者:王志成

    *通讯作者:王志成

两位作者均获得了中国国家自然科学基金会(12071193,11731005)和中国甘肃省国家自然科学研究基金会(21JR7RA535)的支持

摘要 全文(HTML) (8) 相关论文 引用人
  • 本文研究具有年龄结构的非局部时空周期反应扩散模型。首先证明了该模型时空周期解的存在性和全局吸引性。其次,通过与线性算子相关联的一组主特征值,我们刻画了模型在单调和非单调情况下的渐近扩展速度。此外,我们为模型引入了过渡半波的概念,然后通过构造适当的上下解,并利用渐近传播速度的结果,我们证明了当模型的波速高于临界速度时,在非单调情况下存在过渡半波,当波速小于临界波速时,过渡半波不再存在。结果表明,在非单调情况下,传播的渐近速度与跃迁半波的临界波速一致。此外,我们还证明了所获得的跃迁半波实际上是单调情况下的跃迁波。最后,对各种情况进行了数值模拟,以支持我们的理论结果。

    数学学科分类:一次:35B40、35K57、35C07;次级:37N25、92D25。

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  • 图1。 (68)解的长期行为。颜色的变化代表高度的变化。基线参数值:$D=0.1,$$D_j=0.1,$1$\mu_j=0.1,$$\tau=1,$$p(x)=0.5+0.2\cos(x),$$q=0.3$,空间周期$L=2\pi.$右侧面板是左侧面板在$xt$平面上的二维投影

    图2。 (69)解的长期行为。颜色的变化代表高度的变化。基线参数值:$D=0.1,$$D_j=0.1,$1$\mu_j=0.1,$$\tau=1,$$p_1(t)=0.5+0.2\cos(\frac{t}{2}),$$q=0.3$和时间周期$t=4\pi.$右面板是左面板在$xt$-平面上的二维投影

    图3。 (70)解的长期行为。颜色的变化代表高度的变化。基线参数值:$D=0.1,$$D_j=0.1,$1$\mu_j=0.1,$$\tau=1,$$p_2(t,x)=0.7+0.2\cos(\frac{t}{2})+0.2\cos(x),$$q=0.3,$时间周期$t=4\pi$,空间周期$L=2\pi.$右面板是左面板在$xt$-平面上的二维投影

    图4。 方程(71)的出生函数$b(x,u)=p(x)ue ^{\bar{p}(x)u}$和死亡函数$d(x,u)=qu$的形状,其中$p(x)=12+2\sin\left(x\right),$$\bar{p}(x)=-0.7-0.2\cos\left(x\right),$q=0.2.$颜色的变化表示高度的变化。右面板是左面板在$uoz$-平面上的二维投影

    图5。 出生函数$b(t,u)=p_1(t)ue^{bar的形状{p} _1个(t) u}$和方程(72)的死亡函数$d(x,u)=q_1u$,其中$p(x)=12+2\cos\left(t\right),$$\bar{p}(x)=-0.7-0.2\sin\ left(t/right)、$$q=0.4.$颜色的变化代表高度的变化。右面板是左面板在$uoz$-平面上的二维投影

    图6。 (71)解的长期行为。颜色的变化表示高度的变化。基线参数值:$D=0.1,$$D_j=0.1,$1$\mu_j=0.1,$$\tau=10,$$p(x)=12+2\sin\left(x\right),$$\bar{p}(x)=-0.7-0.2\cos\left(x \ right)、$$q=0.2$和空间周期$L=2\pi.$右面板是左面板在$xt$-平面上的二维投影

    图7。 (72)解的长期行为。颜色的变化代表高度的变化。基线参数值:$D=0.1,$$D_j=0.1,$$\mu_j=0.01,$$\tau=10,$$p_1(t)=12+2\cos\left(t\right),$$\far{p} _1个(t) =-0.7-0.2\sin\left(t\right),$$q_1=0.4$和时间周期$t=2\pi.$右面板是左面板在$xt$-平面上的二维投影

    图8。 (73)解的长期行为。颜色的变化代表高度的变化。基线参数值:$D=0.1,$$D_j=0.1,$$\mu_j=0.1,$$\tau=10,$$p_2(t,x)=13+2\cos\left(\sqrt{2} t吨\右)+\sin\left(x\right),$$\bar{p} _2(t,x)=-1.1-0.2\cos\left(x\right),$$q=0.3,$时间的周期性$t=\sqrt{2}\pi$和空间的周期性$L=2\pi.$右面板是左面板在$xt$-平面上的二维投影

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