Etude numérique et théorique du profil à l'explosion dans les équations paraboliques non linéaires PDF Download

Author: Van Tien Nguyen
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 205

Get Book Here

Book Description
On s'intéresse au phénomène d'explosion en temps fini dans les équations aux dérivées partielles paraboliques non linéaires, particulièrement au profil à l'explosion, des points de vue numérique et théorique. Dans la partie théorique, on s'intéresse au phénomène d'explosion en temps fini pour une classe d'équations semi linéaires de la chaleur perturbées fortement avec l'exposant sous-critique de Sobolev. Travaillant dans le cadre des variables auto-similaires, on obtient d'abord l'existence d'une fonctionnelle de Lyapunov, ce qui constitue une étape cruciale pour établir le taux d'explosion de la solution. Dans une seconde étape, on s'intéresse à la structure de la solution au voisinage du temps et du point d'explosion. On classifie tous les comportements asymptotiques possibles pour la solution quand elle s'approche de la singularité. Ensuite, on décrit les profils à l'explosion correspondant à ces comportements asymptotiques. Dans une troisième étape, on construit pour cette équation une solution qui explose en temps fini en un seul point avec un profil d'explosion prescrit. Cette construction s'appuie sur la réduction en dimension finie du problème et sur l'utilisation du théorème de l'indice pour conclure. Dans la partie numérique, on se propose de développer des méthodes afin de donner des réponses numériques à la question du profil à l'explosion pour certaines équations paraboliques, y compris le modèle de Ginzburg-Landau. Nous proposons deux méthodes. La première est l'algorithme de remise à l'échelle (rescaling) proposé par Bergeret Kohn en 1988, appliqué à des équations paraboliques satisfaisant une propriété d'invariance d'échelle. Cette propriété nous permet de faire un zoom de la solution quand elle est proche de la singularité, tout en gardant la même équation. Le principal avantage de cette méthode est sa capacité à donner une très bonne approximation numérique qui nous permet d'atteindre numériquement le profil à l'explosion. Le profil à l'explosion que l'on obtient numériquement est en bon accord avec le profil théorique. De plus, en considérant une équation de la chaleur non linéaire critique avec un terme de gradient non linéaire, avec peu de résultats théoriques, nous énonçons une conjecture sur le profil à l'explosion, grâce à nos simulations numériques. La deuxième méthode numérique s'appuie aussi sur un raffinement de maillage, dans l'esprit de l'algorithme de remise à l'échelle de Berger et Kohn. Cette méthode est applicable à une plus grande classe d'équations dont les solutions explosent en temps fini sans la propriété d'invariance d'échelle.