Об одной математической модели, описываемой краевой задачей для бигармонического уравнения
DOI:
https://doi.org/10.14529/mmp160404Ключевые слова:
математическая модель, бигармоническое уравнение, граничная задача, оператор Лапласа.Аннотация
В данной работе рассматривается математическая модель, описываемая обобщенной третьей краевой задачи для однородного бигармонического уравнения в шаре с граничными операторами до третьего порядка, содержащие нормальные производные и лапласиан. Частными случаями рассматриваемой математической модели являются классические модели, описываемые задачами Дирихле, Рикье и Робина, спектральная задача Стеклова, а также многие другие математические модели, порожденные этими граничными условиями. Доказаны две теоремы существования рассматриваемой задачи. Условия существования получены в виде ортогональности на границе некоторой линейной комбинации граничных функций однородным гармоническим многочленам заданного порядка. Полученные результаты проиллюстрированы некоторыми частными случаями общей задачи.Библиографические ссылки
Andersson L-E., Elfving T., Golub G.H. Solution of Biharmonic Equations with Application to Radar Imaging. Journal of Computational and Applied Mathematics, 1998, vol. 94, no. 2, pp. 153-180. DOI: 10.1016/S0377-0427(98)00079-X
Lai M.-C., Liu H.-C. Fast Direct Solver for the Biharmonic Equation on a Disk and Its Application to Incompressible Flows. Applied Mathematics and Computation, 2005, vol. 164, no. 3, pp. 679-695. DOI: 10.1016/j.amc.2004.04.064
Ehrlich L.N., Gupta M.M. Some Difference Schemes for the Biharmonic Equation. SIAM Journal on Numerical Analysis, 1975, vol. 12, no. 5, pp. 773-790. DOI: 10.1137/0712058
Almansi E. Sull'integrazione dell'equazione differenziale $Delta^{2n} u =0$. Annali di Matematica Pura ed Applicata, 1899, vol. 2, no. 3, pp. 1-51. DOI: 10.1007/BF02419286
Boggio T. Sulle funzioni di green d'ordinem. Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo, 1905, pp. 97-135.
Love A.E.H. Biharmonic Analysis, Especially in a Rectangle, and Its Application to the Theory of Elasticity. Journal London Mathematical Society, 1928. vol. 3, pp. 144-156. DOI: 10.1112/jlms/s1-3.2.144
Zaremba S. Sur l'integration de l'equation biharmonique. Bulletin International de l'Academie des Sciences de Cracovie, 1908, pp. 1-29.
Karachik V.V. Construction of Polynomial Solutions to the Dirichlet Problem for the Polyharmonic Equation in a Ball. Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2014, vol. 54, no. 7, pp. 1122-1143. DOI: 10.1134/S0965542514070070
Karachik V.V. Normalized System of Functions with Respect to the Laplace Operator and Its Applications. Journal of Mathematical Analysis and Applications, 2003, vol. 287, no. 2, pp. 577-592. DOI: 10.1016/S0022-247X(03)00583-3
Karachik V.V., Turmetov B.Kh., Bekaeva A. Solvability Conditions of the Neumann Boundary Value Problem for the Biharmonic Equation in the Unit Ball. International Journal of Pure and Applied Mathematics, 2012. vol. 81, no. 3, pp. 487-495.
Karachik V.V. Solvability Conditions for the Neumann Problem for the Homogeneous Polyharmonic Equation. Differential Equations, 2014, vol. 50, no. 11, pp. 1449-1456. DOI: 10.1134/S0012266114110032
Karachik V.V. On Solvability Conditions for the Neumann Problem for a Polyharmonic Equation in the Unit Ball. Journal of Applied and Industrial Mathematics, 2014, vol. 8, no. 1, pp. 63-75. DOI: 10.1134/S1990478914010074
Gazzola F., Sweers G. On Positivity for the Biharmonic Operator under Steklov Boundary Conditions. Archive for Rational Mechanics and Analysis, 2008, vol. 188, pp. 399-427. DOI: 10.1007/s00205-007-0090-4
Karachik V.V., Sadybekov M.A., Torebek B.T. Uniqueness of Solutions to Boundary-Value Problems for the Biharmonic Equation in a Ball. Electronic Journal of Differential Equations, 2015, vol. 2015, no. 244, pp. 1-9.
Karachik V.V. Construction of Polynomial Solutions to Some Boundary Value Problems for Poisson's Equation. Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2011. vol. 51, no. 9, pp. 1567-1587. DOI: 10.1134/S0965542511090120
Karachik V.V. A Problem for the Polyharmonic Equation in the Sphere. Siberian Mathematical Journal, 1991. vol. 32, no. 5, pp. 767-774. DOI: 10.1007/BF00971175
Karachik V.V. On the Mean Value Property for Polyharmonic Functions in the Ball. Siberian Advances in Mathematics, 2014, vol. 24, no. 3, pp. 169-182. DOI: 10.3103/S1055134414030031
Karachik V.V., Torebek B.T. On Uniqueness and Correct Solvability of the Biharmonic Boundary Value Problem. AIP Conference Proceedings, 2016, vol. 1759, 020045, 4 p. DOI: 10.1063/1.4959659










