Schwache Randwertprobleme von Systemen elliptischen Charakters auf konischen Gebieten

Weak boundary value problems of linear elliptic systems on conical domains

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-34544
  • In der vorliegenden Arbeit werden lineare Systeme elliptischer partieller Differentialgleichungen in schwacher Formulierung auf konischen Gebieten untersucht. Auf einem zunächst unbeschränkten Kegelgebiet betrachten wir den Fall beschränkter und nur von den Winkelvariablen abhängiger Koeffizientenfunktionen. Die durch selbige definierte Bilinearform genüge einer Gårdingschen Ungleichung. In gewichteten Sobolevräumen werden Existenz- und Eindeutigkeitsfragen geklärt, wobei das Problem mittels Fouriertransformation auf eine von einem komplexenIn der vorliegenden Arbeit werden lineare Systeme elliptischer partieller Differentialgleichungen in schwacher Formulierung auf konischen Gebieten untersucht. Auf einem zunächst unbeschränkten Kegelgebiet betrachten wir den Fall beschränkter und nur von den Winkelvariablen abhängiger Koeffizientenfunktionen. Die durch selbige definierte Bilinearform genüge einer Gårdingschen Ungleichung. In gewichteten Sobolevräumen werden Existenz- und Eindeutigkeitsfragen geklärt, wobei das Problem mittels Fouriertransformation auf eine von einem komplexen Parameter abhängige Familie T(·) von Fredholmoperatoren zurückgeführt wird. Unter Anwendung des Residuenkalküls gewinnen wir eine Darstellung der Lösung in Form einer Zerlegung in einen glatten Anteil einerseits sowie eine endliche Summe von Singulärfunktionen andererseits. Durch Abschneidetechniken werden die gewonnenen Erkenntnisse auf den Fall schwach formulierter elliptischer Systeme auf beschränkten Kegelgebieten unter Formulierung in gewöhnlichen, nicht-gewichteten Sobolevräumen angewendet. Die für Regularitätsfragen maßgeblichen Eigenwerte der Operatorfunktion T mit minimalem positiven Imaginärteil werden im letzten Kapitel der Arbeit am Beispiel der ebenen elastischen Gleichungen numerisch bestimmt.show moreshow less
  • In the present PhD thesis we investigate systems of linear partial elliptic equations in weak formulation on conical domains. For an unbounded cone, first, we study the case of bounded and radially constant coefficient functions. The so defined bilinear form is supposed to satisfy a (local) Gårding inequality. In weighted Sobolev spaces we study questions of existence and uniqueness of solutions. In this context the problem is Fourier-transformed onto a set of smaller problems, represented by Fredholm operators T(·) that holomorphically dependIn the present PhD thesis we investigate systems of linear partial elliptic equations in weak formulation on conical domains. For an unbounded cone, first, we study the case of bounded and radially constant coefficient functions. The so defined bilinear form is supposed to satisfy a (local) Gårding inequality. In weighted Sobolev spaces we study questions of existence and uniqueness of solutions. In this context the problem is Fourier-transformed onto a set of smaller problems, represented by Fredholm operators T(·) that holomorphically depend on a complex parameter. Via the residual theorem we yield a decomposition of the solution into a regular part and a finite sum of singular functions. Using cut-off techniques we are able to transfer the preceeding results onto the case of weak formulated linear elliptic systems on bounded cones under restriction to usual, non weighted Sobolev spaces. In the last chapter, the eigenvalues of T with minimal positive imaginary part, which are responsible for regularity properties, are numeriaclly determined for the example of the plane Elastic Equations.show moreshow less

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Metadaten
Author: Ralf Winkler
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-34544
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Fakultät für Mathematik und Informatik
Faculties:Fakultät für Mathematik und Informatik / Institut für Mathematik
Date of final exam:2009/02/27
Language:German
Year of Completion:2008
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 51 Mathematik / 510 Mathematik
GND Keyword:Elliptische Differentialgleichung; Lineare Funktionalanalysis; Funktionentheorie; Numerische Mathematik
Tag:Kegelgebiet; Singulärfunktionen; gewichtete Sobolevräume; unstetige Koeffizientenfunktionen
conical domain; discontinuous coefficient functions; singular functions; weighted Sobolev spaces
MSC-Classification:35-XX PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS / 35Axx General topics / 35A20 Analytic methods, singularities
35-XX PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS / 35Jxx Elliptic equations and systems [See also 58J10, 58J20] / 35J30 Higher-order elliptic equations [See also 31A30, 31B30]
35-XX PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS / 35Jxx Elliptic equations and systems [See also 58J10, 58J20] / 35J40 Boundary value problems for higher-order elliptic equations
35-XX PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS / 35Pxx Spectral theory and eigenvalue problems [See also 47Axx, 47Bxx, 47F05] / 35P30 Nonlinear eigenvalue problems, nonlinear spectral theory
Release Date:2009/03/08
Advisor:Prof. Dr. Manfred Dobrowolski