


Том 60, № 6 (2024)
ОБЫКНОВЕННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ






УРАВНЕНИЯ С ЧАСТНЫМИ ПРОИЗВОДНЫМИ
ГРУППОВОЙ АНАЛИЗ, РЕДУКЦИИ И ТОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ МОНЖА–АМПЕРА МАГНИТНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ
Аннотация
Исследовано уравнение Монжа–Ампера с тремя независимыми переменными, встречающееся в электронной магнитной гидродинамике. Проведён групповой анализ этого сильно нелинейного уравнения с частными производными. Найдено одиннадцатипараметрическое преобразование, сохраняющее вид уравнения. Получена формула, дающаявозможность строить многопараметрические семейства решений исходя из более простых решений. Рассмотрены двумерные редукции, приводящие к более простым уравнениям в частных производных с двумя независимыми переменными. Описаны одномерные редукции, позволяющие получать автомодельные и другие инвариантные решения, которые удовлетворяют обыкновенным дифференциальным уравнениям. Построены точные решения с аддитивным, мультипликативным и обобщённым разделением переменных, многие из которых допускают представление в элементарных функциях. Полученные результаты и точные решения могут быть использованы для оценки точности и анализа адекватности численных методов решения начально-краевых задач, описываемых сильно нелинейными уравнениями с частными производными.
Дифференциальные уравнения. 2024;60(6):750-763






ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ
СУЩЕСТВОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ МНОЖЕСТВ ДЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ВАРИАЦИОННЫХ УРАВНЕНИЙ И НЕРАВЕНСТВ
Аннотация
Рассмотрена задача оптимального управления, управляемый процесс в которой описывается линейным функциональным уравнением в гильбертовом пространстве, а управляющим воздействием является изменение пространства. Получены достаточные условия существования решения задачи. Результаты обобщены на случай, когда управляемый процесс описывается линейным вариационным неравенством.
Дифференциальные уравнения. 2024;60(6):786-797



РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ РАЗМЕЩЕНИЯ СПЕКТРА ДЛЯ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, ЗАМКНУТОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
Аннотация
Для линейной динамической системы приведён метод каскадной декомпозиции построения матрицы обратной связи для решения задачи размещения спектра (управления спектром, назначения полюсов), в процессе реализации которого сформировано новое доказательство известной теоремы о связи полной управляемости динамической системы с существованием матрицы обратной связи. Выявлена вся совокупность произвольных элементов, влияющих на неединственность матрицы. Приведены примеры построения матрицы обратной связи в случаях действительного спектра и при наличии комплексно-сопряжённых собственных чисел, а также в случае кратных собственных значений. Исследована устойчивость заданного спектра при малых возмущениях параметров системы с фиксированной матрицей обратной связи.
Дифференциальные уравнения. 2024;60(6):798-816



ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ
ЯВНО-НЕЯВНЫЕ СХЕМЫ РАСЧЕТА ДИНАМИКИ УПРУГОВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКИХ СРЕД С РАЗУПРОЧНЕНИЕМ
Аннотация
Исследовано динамическое поведение упруговязкопластических сред под действием внешней нагрузки. Для случая линейной функции вязкости и нелинейной функции разупрочнения построена явно-неявная расчётная схема, позволяющая получать численное решение исходной полулинейной гиперболической задачи. Данный подход не предполагает использование метода расщепления по физическим процессам, несмотря на это был получен явный вычислительный алгоритм, допускающий эффективную реализацию в современных вычислительных системах.
Дифференциальные уравнения. 2024;60(6):817-829



ПРИМЕНЕНИЕ ОПЕРАТОРНЫХ НЕРАВЕНСТВ К ИССЛЕДОВАНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ РАЗНОСТНЫХ СХЕМ ДЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ С НЕЛИНЕЙНОСТЯМИ НЕОГРАНИЧЕННОГО РОСТА
Аннотация
К операторным неравенствам и к нелинейным нестационарным начально-краевым задачам математической физики с нелинейностями неограниченного роста применена теория устойчивости линейных операторных схем. На основе достаточных условий устойчивости двухслойных и трёхслойных разностных схем А.А. Самарского получены соответствующие априорные оценки для операторных неравенств при условии критичности рассматриваемых разностных схем, т.е. когда разностное решение и его первая временная производная неотрицательны во всех узлах сеточной области. Полученные результаты использованы для анализа устойчивости разностных схем, аппроксимирующих уравнения Фишера и Клейна–Гордона с нелинейной правой частью.
Дифференциальные уравнения. 2024;60(6):830-843



ХРОНИКА


