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本文主要研究了具线性和非线性阻尼的p-方程组解的渐近行为和最优衰减率,得到了如下三个结果:
(I):考虑具有非线性阻尼项的p-方程组的Cauchy问题()初始值为()其中p(u)为单调递减光滑函数,f(u)为光滑函数,初始值(u0(x),u0(x))满足:()在如下假设条件下(A1) 对任意的u>0,p(v)∈C3(R+),p1(v)<0;(A2) v±>0,u+=u-=0;(A3)设非线性阻尼项f(u)为线性阻尼部分与非线性阻尼部分的叠加,即f(u)=au+g1(u),a>0为常数,g1(u)∈C3(R),g1(0)=g1(0)=g"1(0)=0.
利用先验估计和能量积分的方法得到在小初值的假设条件下,Cauchy问题(0.0.1)-(0.0.3)存在唯一的整体光滑解,并且依时间渐近收敛到由Darcy定律得到的非线性扩散波()(x,t),其中()(x,t)满足()此外,利用Green函数和能量估计的方法还得到了解的Lp(2≤P≤+∞)收敛率.(II):考虑具有非线性阻尼项的p-方程组的初边值问题()初始值为()边界条件为Dirichlet边界条件u|x=0=0, (0.0.7)或Neumann边界条件ux|x=0=0, (O.0.8)其中a为正常数.在如下假设条件下(B1) 对任意的u>0,p(u)∈C3(R+),p(u)<0;(B2) u+>0,u+=0;(B3) 非线性函数g(u)∈C2(R),且满足g(0)=g(0)=0.利用先验估计和能量积分的方法证明了在小初值的假设条件下,带Dirichlet边界条件的初边值问题(O.0.5)-(0.0.7)存在唯一的整体光滑解,并依时间渐近收敛到非线性扩散波(u*,u*)(x,t),其中(u*,u*)(x,t)满足另外,利用Green函数的方法还得到了解的最优L∞收敛率.
对于带Neumann边界条件的初边值问题(0.0.5),(0.0.6)和(0.0.8),利用能量估计的方法也得到了光滑解的整体存在性和唯一性,在u0(0)=u+和u0(0)≠u+两种情形下分别讨论了解的渐近行为和最优L∞收敛率.(III):考虑具有线性阻尼项的p-方程组的初边值问题()初始值为 ()边界条件为Dirichlet边界条件 u|x=0=0, (0.0.12)其中a为正常数.利用能量估计的方法证明了在一定的“大”初值条件下。初边值问题(0.0.10)-(0.0.12)存在唯一的整体光滑解,并且解依时间渐近收敛到非线性扩散波()(x,t),其中()(x,t)满足()另外,利用Green函数的方法还得到了解的最优L2收敛率.