Впервые изучены детерминированная и стохастическая системы Вентцеля уравнений Дзекцера в полусфере и на его границе. В детерминированном случае установлена однозначная разрешимость начальной задачи для системы Вентцеля в специфическом построенном гильбертовом пространстве. В случае стохастической гидродинамической системы пласт - скважина - коллектор используется теория производной Нельсона - Гликлиха и строится стохастическое решение, которое позволяет определять прогнозы количественного изменения геохимического режима грунтовых вод при безнапорной фильтрации. Отметим, что для изучаемой системы фильтрации рассматривалось неклассическое условие Вентцеля, поскольку оно представлено уравнением с оператором Лапласа - Бельтрами, заданным на границе области, понимаемой как гладкое компактное риманово многообразие без края, причем внешнее воздействие представлено нормальной производной функции, заданной в области.
Идентификаторы и классификаторы
- eLIBRARY ID
- 67205361
Пусть Ω ∈ R n , n ≥ 2, - область с границей Γ класса C ∞. На компактном Ω ∪ Γ мы рассматриваем систему двух уравнений Дзеккера [1], моделирующих эволюцию свободной поверхности фильтрующей жидкости (λ - ∆)ut = α0∆u - β0∆ 2u - γ0u, u = u(t, x), (t, x) ∈ R × Ω, (1) (λ - ∆)vt = α1∆v - β1∆ 2 v + ∂u ∂ν - γ1v, v = v(t, x), (t, x) ∈ R × Γ, (2) ∂u ∂ν = 0, (t, x) ∈ R × Γ, (3) tr u = v, на R × Γ. (4) Символ ∆ в (1) обозначает оператор Лапласа в области Ω, а в (2) тот же символ обозначает оператор Лапласа - Бельтрами на гладком римановом многообразии Γ. Символ ν = ν(t, x), (t, x) ∈ R × Γ обозначает нормаль R × Γ, внешнюю по отношению к R × Ω. Параметры α0, α1, λ, β0, β1, γ0, γ1 ∈ R описывают среду. Условие вида (2) и начальные условия (4) изучались ранее в различных ситуациях [2,3], поэтому мы приведем лишь краткую историю. Впервые оно появилось в [4] при построении генератора полугруппы Феллера [5] для многомерных диффузионных процессов в ограниченной области Ω.
Список литературы
- Дзекцер, Е.С. Обобщение уравнения движения грунтовых вод со свободной поверхностью / Е.С. Дзекцер // Доклады Академии наук СССР. - 1972. - Т. 202, № 5. - С. 1031-1033.
- Гончаров, Н.С. Неединственность решений краевых задач с условием Вентцеля / Н.С. Гончаров, С.А. Загребина, Г.А. Свиридюк // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. - 2021. - Т. 14, № 4. - С. 102-105. EDN: RBOLSF
- Гончаров, Н.С. Анализ стохастической системы Вентцеля, составленной из уравнений фильтрации влаги в шаре и на его границе / Н.С. Гончаров, Г.А. Свиридюк // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. - 2023. - Т. 16, № 4. - С. 84-92. EDN: QOGPBP
- Вентцель, А.Д. О граничных условиях для многомерных диффузионных процессов / А.Д. Вентцель // Теория вероятности и ее применения. - 1959. - Т. 4, № 2. - С. 172-185.
- Feller, W. Diffusion Processes in One Dimension / W. Feller // Transactions of the American Mathematical Society. - 1954. - V. 77, № 1. - P. 1-31.
- Luo Yousong. Linear Second Order Elliptic Equations with Venttsel Boundary Conditions / Yousong Luo, N.S. Trudinger // Proceedings of the Royal Society of Edinburgh Section A: Mathematics. - 1991. - V. 118, № 3-4. - P. 193-207.
- Апушинская, Д.Е. Начально-краевая задача с граничным условием Вентцеля для недивергентных параболических уравнений / Д.Е. Апушинская, А.И. Назаров // Алгебра и анализ. - 1994. - Т. 6, № 6. - С. 1-29.
- Лукьянов, В.В. Решение задачи Вентцеля для уравнения Лапласа и Гельмгольца с помощью повторных потенциалов / В.В. Лукьянов, А.И. Назаров // Записки научных семинаров ПОМИ. - 1998. - Т. 250. - С. 203-218.
- Favini, A. -Semigroups Generated by Second Order Differential Operators with General Wentzell Boundary Conditions / A. Favini, G.R. Goldstein, J.A. Goldstein, S. Romanelli // Proceedings of the American Mathematical Society. - 2000. - V. 128, № 7. - P. 1981-1989.
-
Favini, A. The Heat Equation with Generalized Wentzell Boundary Condition / A. Favini, G.R. Goldstein, J.A. Goldstein, S. Romanelli // Journal of Evolution Equations. - 2002. - V. 2, № 1. - P. 1-19. EDN: AUZWMP
-
Coclite, G.M. The Role of Wentzell Boundary Conditions in Linear and Nonlinear Analysis / G.M. Coclite, A. Favini, C.G. Gal, G.R. Goldstein, J.A. Goldstein, E. Obrecht, S. Romanelli // Advances in Nonlinear Analysis: Theory, Methods and Applications. - 2009. - V. 3. - P. 279-292.
-
Engel, K.J. Analyticity of Semigroups Generated by Operators with Generalized Wentzell Boundary Conditions / K.J. Engel, G. Fragnelli // Advances in Differential Equations. - 2005. - V. 10, № 11. - P. 1301-1320.
-
Favini, A. Multipoint Initial-Final Value Problem for Dynamical Sobolev-Type Equation in the Space of Noises / A. Favini, S.A. Zagrebina, G.A. Sviridyuk // Electronic Journal of Differential Equations. - 2018. - V. 2018, № 128. - P. 1-10.
-
Гончаров, Н.С. Задачи Шоуолтера - Сидорова и Коши для линейного уравнения Дзекцера с краевыми условиями Вентцеля и Робена в ограниченной области / Н.С. Гончаров, С.А. Загребина, Г.А. Свиридюк // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математика. Механика. Физика. - 2022. - Т. 14, № 1. - С. 50-63. EDN: MWRPRQ
-
Goncharov, N.S. Stochastic Barenblatt-Zheltov-Kochina Model on the Interval with Wentzell Boundary Conditions / N.S. Goncharov // Global and Stochastic Analysis. - 2020. - V. 7, № 1. - P. 11-23. EDN: SMVHAZ
-
Denk, R. The Bi-Laplacian with Wentzell Boundary Conditions on Lipschitz Domains / R. Denk, M. Kunze, D. Ploss // Integral Equations and Operator Theory. - 2021. - V. 93, № 2. - Article ID: 13. - 26 p. EDN: VNHFKZ
-
Lions, J.L. Problems aux limites non homogenes et applications /j.L. Lions, E. Magenes. - Paris: Dunod, 1968.
-
Шестаков, А.Л. Динамические измерения в пространствах шумов / А.Л. Шестаков, Г.А. Свиридюк, Ю.В. Худяков // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. - 2013. - Т. 13, № 2. - С. 4-11. EDN: PZADAB
-
Свиридюк, Г.А. Задача оптимального управления для одного класса линейных уравнений типа Соболева / Г.А. Свиридюк, А.А. Ефремов // Известия высших учебных заведений. Математика. - 1996. - № 12. - С. 60-71. EDN: YQZUMH
-
Shestakov, A.L. The Optimal Measurements Theory as a New Paradigm in the Metrology / A.L. Shestakov, А.V. Keller, A.A. Zamyshlyaeva, N.A. Manakova, S.A. Zagrebina, G.A. Sviridyuk // Journal of Computational and Engineering Mathematics. - 2020. - V. 7, № 1. - P. 3-23. EDN: IXFNLW
Выпуск
Другие статьи выпуска
Негативное воздействие вибраций на различные устройства и механизмы может быть значительным, поэтому важно учитывать этот фактор при проектировании, эксплуатации и техническом обслуживании различного оборудования и инженерных систем. Для защиты от негативного воздействия вибраций могут использоваться различные методы и технологии. Часто используются специальные демпфирующие материалы. Данная исследовательская работа посвящена анализу эффективности снижения вибрации с учетом физических параметров эластомерных материалов. Для проведения исследования построена математическая модель, описывающая движение балки, опирающейся на эластомерное основание. Модель основана на системе нелинейных дифференциальных уравнений. В ходе работы был разработан и применен алгоритм численного решения этой системы уравнений. Были проведены численные эксперименты для изучения реакции системы на различные случаи ускорений. В результате были получены величины прогиба для материалов с различными физическими характеристиками. Эти результаты могут послужить отправной точкой для более глубокого изучения материалов и создания более сложных конструкций.
Рассматривается известная задача распознавания ячеек таблиц на изображении. Исследуется обработка налогового российского документа 2-НДФЛ. Несмотря на простую структуру таблиц, способ печати основан на гибком шаблоне. Гибкость формы наблюдается как в части модификаций текстовой информации, так и в области таблиц. Гибкость таблиц состоит в изменении числа и размеров столбцов. Для детектирования таблиц был предложен структурный метод. Входными данными метода являются детектированные горизонтальные и вертикальные отрезки. Поиск отрезков проводился механизмами, реализованными в системе Smart Document Reader. Апробация и внедрение предложенного метода также осуществлялось в системе Smart Document Reader. Кроме детектирования области предполагаемого размещения таблиц решены следующие задачи: поиск ячеек таблиц, именование ячеек таблиц, валидация области таблицы. Валидация области таблицы проводилась для отдельных таблиц, а также для совокупностей таблиц. Применение описаний совокупностей таблиц обеспечило высокую надежность привязки набора таблиц.
В методах сопряженных градиентов формула сопряжения часто является основной точкой концентрации. Техника сопряженных градиентов используется для решения проблем, возникающих в процессе восстановления изображения. Используя квадратичную модель, для операции будет получено совершенно новое сопряжение коэффициентов. Алгоритмы демонстрируют как локальную, так и глобальную сходимость и спуск. Численное тестирование показало, что недавно разработанный метод намного превосходит тот, который существовал до него. Недавно созданная стратегия сопряженного градиента имеет более высокую производительность, чем метод сопряженного градиента FR, который является отраслевым стандартом.
Статья посвящена изучению морфологии фазового пространства математической модели деформации двутавровой балки, которое лежит на гладких банаховых многообразиях с особенностями (k-сборка Уитни) в зависимости от параметров задачи. Математическая модель изучена в случае, когда оператор при производной по времени является вырожденным. Исследование вопроса неединственности решения задачи Шоуолтера - Сидорова для модели Хоффа в двумерной области проведено на основе метода фазового пространства, который был разработан Г.А. Свиридюком. Найдены условия неединственности решения в случае, когда размерность ядра оператора при производной по времени равна 1 или 2. Представлены два подхода для выявления количества решений задачи Шоуолтера - Сидорова в случае, размерности ядра оператора при производной по времени равного 2. Приведены примеры, иллюстрирующие неединственность решения исследуемой задачи на прямоугольнике.
Рассматривается актуальная проблема получения приближенных численных решений обратных задач в виде интегральных уравнений Фредгольма первого рода для систем радио- и гидролокации и дистанционного зондирования. Полученные решения дают возможность существенно повысить точность измерений, а также довести угловую разрешающую способность до значений, превышающих критерий Рэлея. Это позволяет: получать детализированные радиоизображения различных объектов и зондируемых областей; определять количество отдельных малоразмерных объектов в составе сложных целей, которые раздельно не фиксировались без представляемой обработки сигналов; получать координаты таких малоразмерных объектов с высокой точностью; повысить вероятности получения правильных решений задач распознавания и идентификации объектов. Метод применим для современных многоэлементных измерительных систем. Он основан на экстраполяции сигналов, принимаемых всеми элементами, за пределы самой системы. Решена задача создания необходимой для этого нейронной сети и ее обучения. В итоге, синтезируется новая виртуальная измерительная система значительно большего размера, что позволяет резко повысить угловое разрешение и тем самым повысить качество приближенных решений рассматриваемых обратных задач. На примерах демонстрируется эффективность метода, оценивается адекватность и устойчивость получаемых решений. Исследуется степень превышения виртуальной угломерной системой критерия Рэлея в зависимости от отношения сигнал/шум.
Рассматривается задача об одноруком бандите в приложении к пакетной обработке данных, если имеются два альтернативных метода обработки с разной эффективностью, причем эффективность второго метода априори неизвестна. В процессе обработки необходимо определить наиболее эффективный метод и обеспечить его преимущественное использование. Обработка выполняется пакетами, поэтому распределение доходов является гауссовским. Мы рассматриваем случай априори неизвестных математического ожидания и дисперсии одношагового дохода, соответствующих второму действию. Этот случай описывает ситуацию, когда сами пакеты и их количество имеют умеренные или небольшие объемы. Получены рекуррентные уравнения для вычисления байесовского риска и функции потерь, которые затем представлены в инвариантном виде с горизонтом управления, равным единице. Это позволяет получить оценки байесовского и минимаксного рисков, которые справедливы для всех горизонтов управления, кратных количеству обработанных пакетов.
В данной работе исследуется устойчивость решений стохастического уравнения Осколкова, описывающего плоскопараллельное течение вязкоупругой жидкости. Это уравнение мы рассматриваем в виде стохастического полулинейного уравнения соболевского типа. Во-первых, мы рассмотрим разрешимость стохастического уравнения Осколкова методом стохастического фазового пространства. Во-вторых, мы рассмотрим устойчивость решений этого уравнения. Доказаны необходимые условия существования устойчивых и неустойчивых инвариантных многообразий стохастического уравнения Осколкова. При решении задачи стабилизации это уравнение рассматривается как редуцированная стохастическая система уравнений. Задача стабилизации решается на основе принципа обратной связи; показаны графики решения до стабилизации и после стабилизации.
Развитие водородной энергетики неразрывно связано с обеспечением водородной безопасности и исследованием процессов, протекающих при горении водород-содержащих смесей. Использование численного моделирования позволяет исследовать поведение системы в диапазонах изменения основных параметров, не покрытых экспериментальными данными. В данной работе представлена модель, позволяющая моделировать течения химически реагирующих сплошных сред, верифицированная на экспериментальных данных по распространению пламени в ударной трубе с перегородками, заполненной водород-воздушной смесью.
Издательство
- Издательство
- ЮУрГУ
- Регион
- Россия, Челябинск
- Почтовый адрес
- 454080, Уральский федеральный округ, Челябинская область, г. Челябинск, просп. В.И. Ленина, д. 76
- Юр. адрес
- 454080, Уральский федеральный округ, Челябинская область, г. Челябинск, просп. В.И. Ленина, д. 76
- ФИО
- Александр Рудольфович Вагнер (Ректор)
- E-mail адрес
- admin@susu.ru
- Контактный телефон
- +7 (351) 2635882
- Сайт
- https://www.susu.ru