Для цитирования:
Хоанг В. Н., Провоторов В. В. Устойчивость трехслойных дифференциально-разностных схем с весами в пространстве суммируемых функций с носителями в сетеподобной области // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2023. Т. 23, вып. 3. С. 357-369. DOI: 10.18500/1816-9791-2023-23-3-357-369, EDN: VGTILO
Устойчивость трехслойных дифференциально-разностных схем с весами в пространстве суммируемых функций с носителями в сетеподобной области
Работа является естественным продолжением ранних исследований авторов при анализе условий слабой разрешимости одномерных начально-краевых задач с изменяющейся на графе (сети) пространственной переменной в направлении увеличения размерности $n$ ($n>1$) сетеподобной области изменения этой переменной. Первые результаты в указанном направлении (при $n=3$) были получены одним из авторов для линеаризованной системы Навье–Стокса, в дальнейшем — для существенно более сложной нелинейной системы Навье–Стокса. При этом анализ проводился классическим путем, используя априорные оценки норм слабых решений в соболевских пространствах функций. В данном исследовании (при произвольном $n>1$) предлагается другой подход получения условий слабой разрешимости линейных начально-краевых задач — редукция исходной задачи к дифференциально-разностной системе, идея которой восходит к методу Е. Роте полудискретизации начально-краевой задачи по временной переменной. Рассматриваются дифференциально-разностная система уравнений с весовыми параметрами и соответствующая ей трехслойная дифференциально-разностная схема (множество схем). Полученная система является аналогом начально-краевой задачи для уравнения параболического типа с пространственной переменной, изменяющейся в сетеподобной области $n$-мерного евклидового пространства. Основная цель — установление области изменения весовых параметров, гарантирующей устойчивость дифференциально-разностной схемы (непрерывность по исходным данным задачи), получение оценок операторных норм слабых решений схемы, построение последовательности решений дифференциально-разностной системы, слабо компактной в пространстве ее состояний. Последнее является важным элементом при использовании численных методов анализа широкого класса прикладных многомерных задач и построения вычислительных алгоритмов для отыскания приближений их решений. Результаты применимы в прикладных задачах оптимизации, возникающих при моделировании сетевых процессов переноса сплошных сред с помощью формализмов дифференциально-разностных систем.
- Provotorov V. V., Sergeev S. M., Hoang V. N. Point control of a differential-difference system with distributed parameters on the graph // Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2021. Т. 17, вып. 3. С. 277–286. https://doi.org/10.21638/11701/spbu10.2021.305
- Zhabko А. P., Provotorov V. V., Shindyapin A. I. Optimal control of a differential-difference parabolic system with distributed parameters on the graph // Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2021. Т. 17, вып. 4. С. 433–448. https://doi.org/10.21638/11701/spbu10.2021.411
- Хоанг В. Н., Провоторов В. В. Устойчивость трехслойной симметричной дифференциально-разностной схемы в классе суммируемых на сетеподобной области функций // Вестник российских университетов. Математика. 2022. Т. 27, вып. 137. С. 80–94. https://doi.org/10.20310/2686-9667-2022-27-137-80-94
- Rothe E. Uber die Warmeleitungsgleichung mit nichtkonstanten Koeffizienten im raumlichen Falle // Mathematische Annalen. 1931. Vol. 104. P. 355–362. https://doi.org/10.1007/BF01457943
- Самарский А. А. Теория разностных схем. Москва : Наука, 1977. 655 с.
- Doubova A., Fernandez-Cara E., Gonzalez-Burgos M. Controllability results for linear viscoelastic fluids of the Maxwell and Jeffreys kinds // Comptes Rendus de l’Academie des Sciences – Series I – Mathematics. 2000. Vol. 331, iss. 7. P. 537–542. https://doi.org/10.1016/S0764-4442(00)01662-1
- Boldrini J. L., Doubova A., Fernandez-Cara E., Gonzalez-Burgos M. Some controllability results for linear viscoelastic fluids // SIAM Journal on Control and Optimization. 2012. Vol. 50, iss. 2. P. 900–924. https://doi.org/10.1137/100813592
- Renardy M. On control of shear flow of an upper convected Maxwell fluid // Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanik. 2007. Vol. 87. P. 213–218. https://doi.org/10.1002/zamm.200610313
- Wachsmuth D., Roubicek T. Optimal control of planar flow of incompressible non-Newtonian fluids // Zeitschrift fur Analysis und ihre Anwendung. 2010. Vol. 29. P. 351–376. https://doi.org/10.4171/ZAA/1412
- Debbouche A., Nieto J. J. Sobolev type fractional abstract evolution equations with nonlocal conditions and optimal multi-controls // Applied Mathematics and Computation. 2014. Vol. 245. P. 74–85. https://doi.org/10.1016/j.amc.2014.07.073
- Baranovskii E. S. Steady flows of an Oldroyd fluid with threshold slip // Communications on Pure and Applied Analysis. 2019. Vol. 18, iss. 2. P. 735–750. https://doi.org/10.3934/cpaa.2019036
- Baranovskii E. S., Artemov M. A. Solvability of the Boussinesq approximation for water polymer solutions // Mathematics. 2019. Vol. 7, iss. 7. Art. 611. https://doi.org/10.3390/math7070611
- Artemov M. A., Baranovskii E. S. Global existence results for Oldroyd fluids with wall slip // Acta Applicandae Mathematicae. 2017. Vol. 147, iss. 1. P. 197–210. https://doi.org/10.1007/s10440-016-0076-z
- 907 просмотров