Author: Jean-Philippe BartierPublisher:
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Languages : fr
Pages : 132
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Méthode d'entropie et comportement asymptotique des solutions d'équations paraboliques linéaires et non-linéaires
Author: Jean-Philippe BartierPublisher:
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Languages : fr
Pages : 132
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Comportement asymptotique, linéarisation et forme normale pour une classe d'équations paraboliques non linéaires
Author: Mohamed-Zine AissaouiPublisher:
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Languages : fr
Pages : 143
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Nous présentons un cadre abstrait qui permet d'étendre les techniques utilisées lors de la normalisation des équations de Navier-Stokes avec forces potentielles, à une classe d'équations paraboliques non linéaires. Nous montrons que le comportement asymptotique de la solution lorsque le temps croît indéfiniment, est entièrement déterminé par le choix de la condition initiale. Par ailleurs, le résultat essentiel est la construction d'une forme normale au moyen d'un développement asymptotique global de la solution lorsque le temps tend vers l'infini. Cette forme normale est lineaire si le spectre de l'operateur n'a pas de resonance. Dans le cas général la forme normale est une équation dans un espace de Fréchet convenable dont les termes non linéaires correspondent aux résonances. Cependant nous pouvons la résoudre en intégrant successivement une suite infinie d'équations différentielles linéaires non homogènes dont le second membre est connu. L'application est définie globalement de façon analytique et injective.
Étude de quelques problèmes elliptiques et paraboliques quasi-linéaires avec singularités
Author: Paul SauvyPublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
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Cette thèse s'inscrit dans le domaine mathématique de l'analyse des équations aux dérivées partielles non-linéaires. Plus précisément, nous avons fait ici l'étude de problèmes quasi-linéaires singuliers. Le terme "singulier" fait référence à l'intervention d'une non-linéarité qui explose au bord du domaine où 'équation est posée. La présence d'une telle singularité entraîne un manque de régularité et donc de compacité des solutions qui ne nous permet pas d'appliquer directement les méthodes classiques de l'analyse non-linéaire pour démontrer l'existence de solutions et discuter des propriétés de régularité et de comportement asymptotique de ces solutions. Pour contourner cette difficulté, nous sommes amenés à établir des estimations a priori très fines au voisinage du bord du domaine en combinant diverses méthodes : méthodes de monotonie (reliée au principe du maximum), méthodes variationnelles, argument de convexité, méthodes de point fixe et semi-discrétisation en temps. A travers, l'étude de trois problèmes-modèle faisant intervenir l'opérateur p-Laplacien, nous avons montré comment ces différentes méthodes pouvaient être mises en œuvre. Les résultats que nous avons obtenus sont décrits dans les trois chapitres de cette thèse : Dans le Chapitre I, nous avons étudié un problème d'absorption elliptique singulier. En utilisant des méthodes de sur- et sous solutions et des méthodes variationnelles, nous établissons des résultats d'existence de solutions. Par des méthodes de comparaison locale, nous démontrons également la propriété de support compact de ces solutions, pour de fortes singularités. Dans le Chapitre II, nous étudions le cas d'un système d'équations quasi-linéaires singulières. Par des arguments de point fixe et de monotonie, nous démontrons deux résultats généraux d'existence de solutions. Dans un deuxième temps, nous faisons une analyse plus détaillée de systèmes du type Gierer-Meinhardt modélisant des phénomènes biologiques. Des résultats d'unicité ainsi que des estimations précises sur le comportement des solutions sont alors obtenus. Dans le Chapitre III, nous faisons l'étude d'un problème d'absorption, parabolique singulier. Nous établissons par une méthode de semi-discrétisation en temps des résultats d'existence de solutions. Grâce à des inégalités d'énergie, nous démontrons également l'extinction en temps fini de ces solutions.
Etude numérique et théorique du profil à l'explosion dans les équations paraboliques non linéaires
Author: Van Tien NguyenPublisher:
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Languages : fr
Pages : 205
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On s'intéresse au phénomène d'explosion en temps fini dans les équations aux dérivées partielles paraboliques non linéaires, particulièrement au profil à l'explosion, des points de vue numérique et théorique. Dans la partie théorique, on s'intéresse au phénomène d'explosion en temps fini pour une classe d'équations semi linéaires de la chaleur perturbées fortement avec l'exposant sous-critique de Sobolev. Travaillant dans le cadre des variables auto-similaires, on obtient d'abord l'existence d'une fonctionnelle de Lyapunov, ce qui constitue une étape cruciale pour établir le taux d'explosion de la solution. Dans une seconde étape, on s'intéresse à la structure de la solution au voisinage du temps et du point d'explosion. On classifie tous les comportements asymptotiques possibles pour la solution quand elle s'approche de la singularité. Ensuite, on décrit les profils à l'explosion correspondant à ces comportements asymptotiques. Dans une troisième étape, on construit pour cette équation une solution qui explose en temps fini en un seul point avec un profil d'explosion prescrit. Cette construction s'appuie sur la réduction en dimension finie du problème et sur l'utilisation du théorème de l'indice pour conclure. Dans la partie numérique, on se propose de développer des méthodes afin de donner des réponses numériques à la question du profil à l'explosion pour certaines équations paraboliques, y compris le modèle de Ginzburg-Landau. Nous proposons deux méthodes. La première est l'algorithme de remise à l'échelle (rescaling) proposé par Bergeret Kohn en 1988, appliqué à des équations paraboliques satisfaisant une propriété d'invariance d'échelle. Cette propriété nous permet de faire un zoom de la solution quand elle est proche de la singularité, tout en gardant la même équation. Le principal avantage de cette méthode est sa capacité à donner une très bonne approximation numérique qui nous permet d'atteindre numériquement le profil à l'explosion. Le profil à l'explosion que l'on obtient numériquement est en bon accord avec le profil théorique. De plus, en considérant une équation de la chaleur non linéaire critique avec un terme de gradient non linéaire, avec peu de résultats théoriques, nous énonçons une conjecture sur le profil à l'explosion, grâce à nos simulations numériques. La deuxième méthode numérique s'appuie aussi sur un raffinement de maillage, dans l'esprit de l'algorithme de remise à l'échelle de Berger et Kohn. Cette méthode est applicable à une plus grande classe d'équations dont les solutions explosent en temps fini sans la propriété d'invariance d'échelle.
SUR L'EXPLOSION ET LE COMPORTEMENT ASYMPTOTIQUE DES SOLUTIONS DE CERTAINS EQUATIONS ET SYSTEMES PARABOLIQUES NONLINEAIRES
Author: KOUASSI THEODORE.. BONIPublisher:
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Languages : fr
Pages : 224
Book Description
LE BUT DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE DE L'EXISTENCE GLOBALE, L'EXPLOSION ET LE COMPORTEMENT ASYMPTOTIQUE DES SOLUTIONS DE CERTAINS EQUATIONS ET SYSTEMES PARABOLIQUES NONLINEAIRES DU DEUXIEME ORDRE. ON DONNE DES CONDITIONS SOUS LESQUELLES LES SOLUTIONS DE CES EQUATIONS ET SYSTEMES EXISTENT GLOBALEMENT, TENDENT VERS ZERO OU EXPLOSENT EN TEMPS FINI. ON ETUDIE AUSSI L'ENSEMBLE D'EXPLOSION AINSI QUE LE COMPORTEMENT ASYMPTOTIQUE PRES DU TEMPS D'EXPLOSION DE CERTAINES SOLUTIONS QUI EXPLOSENT. ON EFFECTUE EGALEMENT DES ETUDES SUR LE COMPORTEMENT ASYMPTOTIQUE DES SOLUTIONS QUI TENDENT VERS ZERO ET DES SOLUTIONS GLOBALES. COMME APPLICATIONS, ON ETUDIE CERTAINS PROBLEMES DE QUENCHING ET ON DECRIT LE COMPORTEMENT ASYMPTOTIQUE DES SOLUTIONS QUI TENDENT VERS ZERO D'UNE EQUATION ELLIPTIQUE SEMI-LINEAIRE AVEC DES CONDITIONS AU BORD NONLINEAIRES. CERTAINES DES METHODES QU'ON UTILISE SONT BASEES SUR DES CONSTRUCTIONS DE SOUS SOLUTIONS, SUR SOLUTIONS ET D'APPLICATIONS CONVENABLE DU PRINCIPE DE MAXIMUM.
Comportement asymptotique de solutions d'équations paraboliques semi-linéaires
Author: Abdelilah GmiraPublisher:
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Languages : fr
Pages : 81
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Le travail presenté ici porte sur l'étude du comportement asymptotique quand T tend vers +infini de la solution d'une équation parabolique semi-linéaire ou beta est un opérateur maximal monotone de R. Dans la 1ere partie l'ouvert omega est suppose borné et U s'annule sur delta omega . On montre qu'il y a 3 types de comportements asymptotiques.
Sur le comportement asymptotique des bonnes solutions d'une classe de problèmes paraboliques dégénérés du type Neumann
Author: Mimoun BenmimounPublisher:
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Languages : fr
Pages : 78
Book Description
Cette étude concerne le comportement asymptotique en temps des solutions d'équations paraboliques dégénérées. Plus précisément, les équations étudiées rentrent dans le cadre de l'analyse de certains phénomènes concernant la diffusion de substances en milieu poreux; elles rentrent également dans le cadre de l'étude de certains phénomènes en physique des plasmas ainsi que dans celui de certains phénomènes de migration en dynamique des populations, et jouent donc un rôle prépondérant. dans nombre d'applications. Dans l'introduction nous expliquons quels sont les résultats déjà connus dans ce contexte, puis nous décrivons brièvement la stratégie et les méthodes que nous allons utiliser pour prouver certaines généralisations. Dans le chapitre 2, nous formulons très précisément et nous commentons tous nos résultats qui concernent aussi bien le comportement asymptotique des solutions de diffusion lente que celui de problèmes de diffusion rapide. Dans le chapitre 3, nous démontrons de façon détaillée tous ces résultats. Les techniques que nous développons combinent la théorie des semi-groupes non linéaires et certains arguments de la théorie des systèmes dynamiques en dimension infinie. Une caractéristique importante de tous nos résultats de stabilisation est que nous mettons en évidence des taux de convergence des solutions vers l'attracteur global correspondant, et que ces taux de convergence peuvent être soit exponentiels soit polynomiaux, ceci dépendant fortement des propriétés structurelles des non linéarités et des conditions initiales.
Équations paraboliques non linéaires pour des problèmes d'hydrogéologie et de transition de phase
Author: Jana AlkhayalPublisher:
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Languages : en
Pages : 0
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L'objet de cette thèse est d'étudier l'existence de solution pour une classe de systèmes d'évolution fortement couplés, ainsi que la limite singulière d'une équation aux dérivées partielles d'advection-réaction-diffusion.Au chapitre 1, nous d écrivons brièvement la dérivation d'un modèle d'intrusion saline pour des aquifères confinés et non confinés. Dans ce but nous nous appuyons sur la loi de Darcy et la loi de conservation de masse en négligeant l'effet de la dimension verticale.Au chapitre 2, nous considérons un système qui généralise le modèle d'intrusion saline dans des aquifères non confinés. C'est un système non linéaire parabolique dégénéré fortement couplé. Après avoir discrétisé en temps, gelé et tronqué des coefficients et finalement régularisé les équations, nous appliquons le théorème de Lax-Milgram pour prouver l'existence et l'unicité de la solution d'un problème linéaire associé. Nous appliquons ensuite un théorème du point fixe pour démontrer l'existence d'une solution du problème non linéaire approché. Nous obtenons de plus une estimation d'entropie, qui permet en particulier de démontrer la positivité de la solution. Finalement, nous passons à la limite dans le système et dans l'entropie pour prouver l'existence de solution pour le problème initial.Au chapitre 3, nous montrons l'existence de solution pour un système qui contient en particulier le modèle d'intrusion saline dans des aquifères confinés. Ce système est semblable au système du chapitre 2, mais la pression intervient comme inconnue supplémentaire. Il se rajoute la contrainte que la somme des hauteurs inconnues est une fonction donnée et la pression est en fait un multiplicateur de Lagrange associé à cette contrainte. Nous obtenons de nouveau une inégalité d'entropie et nous effectuons également une estimation sur le gradient de la pression.Au chapitre 4, nous nous intéressons à la description d'interfaces abruptes qui se déplacent selon un mouvement donné, par exemple le mouvement par courbure moyenne. Des singularités peuvent apparaître en temps fini ce qui explique la nécessité de définir une nouvelle notion de surface. Dans ce chapitre, on introduit la notion de "varifolds", ou surfaces généralisées, qui étendent la notion de "manifolds". A ces varifolds on associe une courbure moyenne généralisée ainsi qu'une vitesse normale généralisée.Au chapitre 5, nous considérons une équation d'advection-réaction-diffusion qui intervient dans un système de chimiotaxie-croissance proposé par Mimura et Tsujikawa. L'inconnue est la densité de population qui est soumise aux effets de diffusion et de croissance et qui a tendance à migrer vers des forts gradients de la substance chimiotactique. Quand un petit paramètre tend vers zéro, la solution converge vers une fonction étagée ; l'interface diffuse associée converge vers une interface abrupte qui se déplace selon un mouvement par courbure moyenne perturbé. Nous représentons ces interfaces par des varifolds définis à partir de la fonctionnelle de Lyapunov du problème d'Allen-Cahn. Nous établissons une formule de monotonie et nous montrons une propriété d'équipartition de l'énergie. Nous prouvons de plus que le varifold est rectifiable et que la fonction de multiplicité associée est presque partout entière.
Méthodes de sur et sous-solution pour la résolution des équations aux dérivées partielles non linéaires et contrôlabilité
Author: Ferid BeldiPublisher:
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Languages : fr
Pages : 92
Book Description
Cette thèse a pour sujet l’étude de quelques équations aux dérivées partielles non linéaires. Elle traite aussi la contrôlabilité de certaines équations paraboliques dégénérées. Dans le premier chapitre, on rappelle quelques méthodes classiques pour la résolution de certains types d’équations faisant intervenir le p-Laplacien, en utilisant les notions de sur et sous-solutions. Ces méthodes présentent certaines difficultés liées surtout aux passages à la limite dans les termes non linéaires liés au p-Laplacien. Pour cela on propose dans le deuxième chapitre de résoudre ces équations en utilisant une méthode de point fixe basée sur le fameux théorème de « Browder-Potter » qui nous a permis d’éviter ces inconvénients. Dans le troisième chapitre, on étudie un problème d’évolution faisant apparaître le p-laplacien, on montre un résultat d’existence et d’unicité, on obtient des résultats sur le comportement asymptotique des solutions par rapport au temps en fonction de la donnée initiale. Dans le dernier chapitre, et dans le but de s’intéresser à un problème de contrôle non linéaire faisant apparaître le p-Laplacien, on étudie un problème de contrôle linéaire en dimension 1, on expose des résultats obtenus pour des problèmes paraboliques ayant une dégénérescence à l’intérieur du domaine.
Comportement asymptotique de solutions de problèmes paraboliques dé́générés
Author: Marc FallieroPublisher:
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Languages : fr
Pages : 114
Book Description
Le but de ce travail est d'étudier le comportement asymptotique, en temps, des solutions d'équations paraboliques dégénérées, non linéaires, sur un domaine borné de Þ2 ou Þ3. L'objectif est de trouver des conditions suffisantes assurant l'existence d'une solution bornée et l'unicité de l'élément è-limite qui est une solution stationnaire du problème considéré. L'étude des propriétés de solutions d'équations aux dérivées partielles, globales en temps, est facilitée si la variable d'espace décrit une boule, les solutions considérées étant de plus à symétrie radiale. Effectivement les solutions ne dépendent alors que d'une seule variable d'espace, la variable radiale, ce qui conduit à reformuler les problèmes étudiés dans un cadre monodimensionnel. On étudie donc d'abord le cas où le domaine et la donnée initiale sont à symétrie radiale, puis on utilise des techniques dites de symétrisation pour étendre au cas général certains des résultats obtenus dans le cas symétrique. En particulier lorsque le domaine est une boule, la donnée initiale étant quelconque, on établit que l'élément è-limite est à symétrie radiale. On met aussi en place des conditions suffisantes sur les données pour qu'il y ait convergence vers 0.