華 洋, 王 穎
(電子科技大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院,四川 成都611731)
近年來,國內(nèi)外學(xué)者對KdV方程的初值問題進(jìn)行了大量研究,該方程模擬平面波在幾種非線性色散介質(zhì)中的單向傳播,但不能預(yù)測高振幅波的動向.因此,Rosenau[1-2]提出了Rosenau方程自然地想到在初始能量E(0)<0,E(0)=0,E(0)>0時對方程的整體解進(jìn)行研究.結(jié)合初值條件,本文主要研究如下具有Stokes阻尼項的六階非線性波動方程
考慮到由系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的不可逆過程引起的內(nèi)部摩擦,由文獻(xiàn)[3]知,耗散函數(shù)依賴于相對位移的時間導(dǎo)數(shù)引出具有流體動力阻尼項的Rosenau方程文獻(xiàn)[4]研究了(1)式的Cauchy問題小振幅解的整體存在性.基于相對應(yīng)線性方程(1)的解的衰減估計和Banach不動點定理,文獻(xiàn)[5]證明了(1)式在初值條件t=0,u=v0(x),ut=v1(x),x∈Rn下解的整體存在性和漸近性,其中v0(x)∈W˙-2γ,q,Cauchy問題解的爆破及其在超臨界初始能量E(0)>0時整體解的存在唯一性,其中u(x,t)為未知函數(shù),f為非線性函數(shù),φ(x)與ψ(x)為已知的初始函數(shù),ν為常數(shù).本文將采用文獻(xiàn)[7]中的方法,構(gòu)建新的勢阱來討論問題.在本文中分別用Lp和Hs來表示空間Lp(Rn)和空間Hs(Rn),其范數(shù)為.若將流體動力阻尼項νΔut替換為Stokes阻尼項νut,則可得到非線性波動方程
文獻(xiàn)[6]主要在小初值條件下利用壓縮映射原理研究了上式的衰減性,而并未提及初始能量.所以很
為了在任意正能量時得到解的整體存在性,定義如下空間:
下面討論問題(2)(3)解的爆破[15-16].
定理1.3的證明 不妨設(shè)φ∈V,u(t)是問題(2)在E(0)>d,u0∈V時的解,則由引理2.4知u(t)∈V.假設(shè)u(x,t)是全局解的這一命題矛盾.對任意T1>0,定義
定理得證.