О сходимости разностных схем, аппроксимирующих краевую задачу для псевдопараболического уравнения с вырождением

Автор: Бештоков Мурат Хамидбиевич, Канчукоев Владимир Зедунович, Эржибова Фарида Александровна

Журнал: Владикавказский математический журнал @vmj-ru

Статья в выпуске: 4 т.19, 2017 года.

Бесплатный доступ

В работе исследуется псевдопараболическое уравнение в трехмерной области. Уравнение такого вида предполагает наличие цилиндрической или сферической симметрии, что сразу позволяет перейти от трехмерной задачи к одномерной задаче, но с вырождением. В этой связи проводится исследование разрешимости устойчивости решений краевой задачи для вырождающегося псевдопараболического уравнения третьего порядка общего вида c переменными коэффициентами с условием третьего рода, а также разностных схем, аппроксимирующих эту задачу на равномерных сетках. Основной результат работы заключается в доказательстве априорных оценок, полученных методом энергетических неравенств, для решения задачи как в дифференциальном, так и в разностном виде. Полученные неравенства означают устойчивость решения относительно начальных данных и правой части. В силу линейности рассматриваемых задач эти неравенства позволяют утверждать, что приближенное решение сходится к точному решению рассматриваемой дифференциальной задачи в предположении существования самого решения в классе достаточно гладких функций. На тестовых примерах проведены численные эксперименты, подтверждающие теоретические результаты, полученные в работе.

Еще

Уравнение с вырождением, краевая задача, условие третьего рода, априорная оценка, разностная схема, устойчивость и сходимость разностной схемы, уравнение влагопереноса, псевдопараболическое уравнение

Короткий адрес: https://sciup.org/143162434

IDR: 143162434   |   DOI: 10.23671/VNC.2018.4.9164

Список литературы О сходимости разностных схем, аппроксимирующих краевую задачу для псевдопараболического уравнения с вырождением

  • Дзекцер Е. С. Уравнения движения подземных вод со свободной поверхностью в многослойных средах//Докл. АН СССР. 1975. Т. 220, № 3. C. 540-543.
  • Рубинштейн Л. И. К вопросу о процессе распространения тепла в гетерогенных средах//Известия АН СССР. Cер. геогр. 1948. Т. 12, № 1. C. 27-45.
  • Ting T. W. A cooling process according to two-temperature theory of heat conduction//J. Math. Anal. Appl. 1974. Vol. 45, № 9. P. 23-31.
  • Hallaire M. L'eau et la production vegetable//Institut National de la Recherche Agronomique. 1964. № 9.
  • Чудновский А. Ф. Теплофизика почв. М.: Наука, 1976. 352 с.
  • Баренблат Г. И., Желтов Ю. П., Кочина И. Н. Об основных представлениях теории фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах//Прикладная математика и механика. 1960. Т. 25, № 5. C. 852-864.
  • Бештоков М. Х. Метод функции Римана и разностный метод решения одной нелокальной краевой задачи для уравнения третьего порядка гиперболического типа//Изв. высш. уч. зав. Сев.-Кавк. рег. № 5. С. 6-9.
  • Бештоков М. Х. Разностный метод решения одной нелокальной краевой задачи для псевдопараболического уравнения третьего порядка//Диф. уравнения. 2013. Т. 49, № 9. С. 1170-1177.
  • Бештоков М. Х. Об одной краевой задаче для псевдопараболического уравнения третьего порядка с нелокальным условием. // Изв. высш. уч. зав. Сев.-Кавк. рег. 2013. № 1. C. 5-10.
  • Бештоков М. Х. Численный метод решения одной нелокальной краевой задачи для уравнения третьего порядка гиперболического типа//Журн. вычисл. математики и мат. физики. 2014. 2014. T.54, № 9. С. 1497-1514.
  • Самарский А. А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1983. 616 c.
  • Олисаев Э. Г. Разностные методы решения нелокальных краевых задач для уравнения параболического типа с вырождением: Дис.... канд. физ.-мат. наук. Владикавказ, 2003. 117 c.
  • Ладыженская О. А. Краевые задачи математической физики. М.: Наука, 1973. 407 с.
  • Андреев В. Б. О сходимости разностных схем, аппроксимирующих вторую и третью краевые задачи для эллиптических уравнений//Журн. вычисл. математики и матем. физ. 1968. Т. 8, № 6. С. 1218-1231.
  • Самарский А. А., Гулин А. В. Устойчивость разностных схем. М.: Наука, 1973. 416 c.
Еще
Статья научная