Energetic evolutions for linearly elastic plates with cohesive slip
本文研究了水平载荷下薄弹性复合材料在小应变下的准静态模型。该复合材料由两个相邻的板,其界面表现在一个内聚的方式相对于两层的滑动。我们允许不同的加载-卸载制度,区别于一个不可逆的变量描述的最大滑移过程中达到的演变的存在。能量的解决方案的存在性,其特征在于平衡条件与能量平衡,证明了通过一个合适的版本的最小化运动计划。实现不可逆变量的紧性的一个重要工具是通过椭圆系统的正则性理论获得的Hölder空间中的一致估计。还考虑了两个板可能经历损伤过程的情况。
2023-03-10 math.AP
Global stability for an inverse problem in soil-structure interaction
我们考虑反问题确定的Winkler地基反力系数的平板基础模拟为一个薄的弹性板在边界上固定。板受集中力作用,在内点测量其横向挠度。我们证明了一个全局的Hölder稳定性估计(温和)的正则性假设下的未知系数。
2015-02-17 math.AP
On the interaction problem between a compressible viscous fluid and a nonlinear thermoelastic plate
本文研究了绝热常数为$γ>12/7$的非线性热弹性板与可压缩粘性流体之间的相互作用问题。通过构造一个时间连续的算子分裂格式,得到了该问题的弱解的存在性。在任意拉格朗日-欧拉(ALE)格式中,流体子问题在固定的参考区域上给出,连续性方程也在该区域上阻尼。这允许在固定参考域上执行大部分分析,而在物理域上获得近似压力的收敛。
2020-10-04 math.AP
Compressible fluids and elastic plates in 2D: A conditional no-contact theorem
该研究针对二维可压缩流体与柔性弹性板的耦合系统,证明满足额外正则性要求的弱解下弹性壁与流体腔底部无接触,并将已有不可压缩流体的无接触结果从粘弹性板推广到完全弹性板。
2024-11-04 math.AP
A global attractor for a fluid--plate interaction model
本文研究了有界区域内线性化的三维Navier-斯托克斯方程与经典(非线性)弹性板横向位移方程耦合系统的渐近动力学。我们表明,这个问题产生适当的相空间上的半流。我们的主要结果表明,存在一个紧凑的有限维的整体吸引这个半流。我们不假设板元件中有任何机械阻尼。因此,我们的研究结果意味着,由于粘度的流体中的能量耗散是足够的,以稳定系统。为了得到这个结果,我们首先研究了相应的线性化模型,并证明了这个线性模型生成强连续指数稳定半群。
2011-09-20 math.AP
On an attractor for strong solutions to interactive fluid-plate system without rotational inertia
该研究针对无转动惯性、含三维线性化Navier–Stokes方程与全von Karman板方程的非齐次流体-板耦合系统,证明了当侧向外载荷足够小时,系统强解在强相空间中存在吸引子。
2023-07-20 math.AP
Exponential Decay of Solutions to a Fluid-Plate Model with Small Initial Data
University of Zagreb(萨格勒布大学);University of Southern California(南加州大学);University of California Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
研究三维流体-结构相互作用问题,耦合纳维-斯托克斯方程与平方根阻尼板方程。通过高阶能量估计等方法,证明小初始数据下强解的指数衰减,为该流体-板模型相关研究提供重要理论成果。
2026-07-28 math.AP
Existence and uniqueness of strong solutions for the system of interaction between a compressible Navier-Stokes-Fourier fluid and a damped plate equation
本文研究了流体可压缩、导热、结构可变形且位于流体域边界上的流固耦合系统的数学分析。流体运动采用可压缩Navier-Stokes-Fourier方程组,结构位移采用结构阻尼板方程。我们的主要结果是在小时间或小数据的$L^p-L^q$设置强解的存在性。通过一个变量变换和一个不动点论证,主要结果的证明主要是基于相应线性系的极大正则性。对于小时间存在性,该性质是通过将线性系解耦为几个标准线性系来获得的,而对于全局存在性和小数据,通过证明相应的线性耦合{ \em流体-结构}算子是$\mathcal{R}-$扇形来证明最大正则性性质。
2020-05-31 math.AP
Inviscid fluid interacting with a nonlinear two-dimensional plate
该研究针对无粘流体与二维非线性Koiter板相互作用的移动边界问题,采用ALE坐标固定定义域,推导了无粘弹性平滑条件下的多类先验估计以证明解的局部时间存在性,并拓展至分数阶Sobolev空间与归一化第二基本形式的情形。
2024-10-31 math.AP
Existence of a weak solution to the fluid-structure interaction problem in 3D
本文研究了一个非线性流体-结构耦合问题,其中流体采用三维不可压Navier-斯托克斯方程描述,弹性结构采用非线性板方程描述,该板方程是Kirchhoff、von Kármán和Berger板模型的推广。流体和结构通过运动学和动力学边界条件完全耦合。通过设计一个混合逼近方案,成功地处理了系统的非线性,得到了弱解的存在性。我们结合时间离散和运营商分裂创建两个子问题,一个分段固定的流体和一个在Galerkin基础的板。为了保证近似解收敛到弱解,给出了每步时间离散子区间个数与Galerkin基函数个数和板方程非线性阶数相关的充分条件.
2019-06-04 math.AP
Derivation of Stokes-Plate-Equations modeling fluid flow interaction with thin porous elastic layers
在本文中,我们研究流体流动与薄多孔弹性层的相互作用。我们考虑两个充满流体的散装域,这是由一个薄的周期性穿孔层组成的流体和弹性固体部分分开。层的厚度和周期性为$ε$量级,其中$ε$与体域的尺寸相比是小的。流体流动由非定常斯托克斯方程描述,固体通过线弹性来描述。本文的主要贡献是严格的均匀化的多孔结构的层和减少层的界面$Σ$在极限$ε\to 0$使用两个尺度收敛。有效的模型由斯托克斯方程耦合到一个不定常的板方程的界面$Σ$,包括均匀化的弹性系数携带有关的层的微观结构的信息。在零阶近似中,我们得到了界面处速度的连续性,其中仅发生垂直运动,切向分量消失。固体中的切向运动是$ε$阶的,并以基尔霍夫-洛夫位移给出。此外,我们推导出高阶校正的流体在薄层。
2021-12-07 math.AP
A fully averaged poroelastic Kirchhoff plate interacting with an incompressible, viscous fluid: analysis and numerical simulation
University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校);Faculty of Science, University of Zagreb(萨格勒布大学理学院)
本文研究了一种新的完全平均的孔隙弹性Kirchhoff板模型,该模型与由时间依赖Stokes方程描述的不可压缩粘性流体流动耦合。完全平均的公式相较于经典Biot孔隙弹性板模型具有优势:弹性动力学和压力方程都位于一个协维数为一的界面上,所得到的数值方案更易于实现且计算更高效,流体-结构耦合更自然。我们分析了一个线性耦合的流体-结构相互作用问题,强制法向速度连续性,Beavers-Joseph-Saffman滑动条件下的切向速度,以及流体和孔隙弹性结构之间的力平衡。我们利用能量方法建立了弱解的存在性,然后利用相关空间算子的扇形性和由此产生的Cauchy问题的最大L^p正则性,证明了正则化问题的全局时间唯一强解的存在性。对于指数衰减的数据,我们证明了解的指数衰减。最后,我们开发了一种有限元方法用于耦合系统的数值逼近,并证明它在薄结构极限下能很好地逼近完整的Biot-Stokes系统。该模型的主要优势在于其显著的简单实现,因为孔隙弹性板方程构成一个表面模型,边界一个体积流体域。
2026-05-19 math.AP
A global existence result on weak solutions for the 3D Navier-Stokes-plate system with no contact
本文研究了无接触条件下3D纳维-斯托克斯-板系统弱解的全局存在性,证明在一般初始条件下存在全局弱解。
2025-12-10 math.AP
Time-periodic weak solutions for an incompressible Newtonian fluid interacting with an elastic plate
本文证明了在周期外力作用下,由Navier-Stokes方程斯托克斯方程控制的三维不可压缩流体与二维弹性板相互作用问题至少存在一个周期弱解.挑战在于,流体的欧拉域随时间变化,并且是解决方案的一部分。我们引入了两个不动点方法:首先,我们构造一个给定的可变时间周期几何的时间周期解。然后,在第二步骤中,执行(集值)不动点。域的几何形状。存在依赖于新开发的先验估计适用于耦合和非耦合的可变几何形状。由于预期的弱正则性的解决方案,这样的欧拉估计是不可避免的。特别要注意的是,只有流体被假定为耗散的。但这里产生的先验估计表明,利用流体的耗散效应也可以用于固体变形。对于任意大的数据,给定几何条件下周期解的存在性是有效的。流体-结构相互作用的周期耦合解的存在性对于排除自相交先验的所有数据都是有效的。
2022-04-07 math.AP
Weak-strong uniqueness for an elastic plate interacting with the Navier Stokes equation
我们显示弱-强的唯一性和稳定性的结果所支配的Navier-斯托克斯方程的二维或三维流体的运动与一个灵活的,弹性板的Koiter型。该板位于流体的顶部,因此确定包含流体的时变域的可变部分(因此是溶液的一部分)。唯一性结果是稳定性估计的结果,其中两个解的差由初始值和外力的距离估计。为此,我们介绍了一种方法,克服了两个(变量的时间)域的流体速度和压力是不相同的问题。在两个弱解之一具有更高正则性的假设下,该估计成立。额外的正则性是专门要求的速度的解决方案之一,类似于著名的Ladyzhenskaya-Prodi-Serrin条件在给定的框架。
2020-10-02 math.AP
A Linearized Viscous, Compressible Flow-Plate Interaction with Non-dissipative Coupling
讨论了线性可压缩粘性流体在边界与弹性板相互作用时的半群适定性。我们通过线性化关于任意流动状态的可压缩斯托克斯方程来推导该模型,因此流体PDE包括环境流动剖面$\mathbf{U}$。与[Avalos,Geredeli,Webster,2017]中的模型相反,我们跟踪了该项在流动-结构界面处的影响,产生了涉及结构材料导数的速度匹配条件;这破坏了动力学耦合的耗散性质。本文采用Lumer-Phillips方法,在有限能量数据空间上,将流体-结构解与$C_{0}$ -半群$\left\{e^{\mathcal{A}t}\right\} _{t\geq 0}$联系起来。给定这种方法,挑战就变成了建立算子$\mathcal{A}$的最大耗散性,从而产生流-结构动力学。
2018-08-15 math.AP
Steady weak solutions to an inflow/outflow driven compressible fluid-structure interaction problem
Faculty of Sciences, University of Zagreb(萨格勒布大学理学院);Czech Academy of Sciences(捷克科学院);Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学与物理学院);UMBC(马里兰大学巴尔的摩县分校);Faculty of Sciences, University of Novi Sad(诺维萨德大学理学院)
本文研究了弹性结构与压缩Navier-Stokes方程描述的流体之间的稳态流体-结构相互作用问题,采用Lipschitz领域修正机制克服了压力估计不足导致的体积膨胀和领域退化问题,证明了足够大的板刚度下弱解的存在性。
2026-03-27 math.AP
On an inverse problem for the plate equation with passive measurement
本文着重讨论了一个与板方程相关的反问题,该方程来源于流体力学和弹性力学中的模型。我们建立了唯一的识别结果,同时确定未知的密度和内部来源的被动边界测量。证明主要依靠对积分变换的渐近分析和调和分析
2023-01-19 math.AP
Derivation of a Biot-Plate-System for a thin poroelastic layer
针对薄孔隙弹性层的不可压缩流体流动问题,采用多尺度技术同步进行均匀化与降维,严格推导出由广义Darcy定律和含Darcy压力的Kirchhoff-Love型板方程耦合的Biot板宏观模型。
2024-03-07 math.AP
Semigroup Well-posedness of A Linearized, Compressible Fluid with An Elastic Boundary
本文研究了线性化可压缩粘性流体与弹性板(无转动惯量)的流固耦合问题的半群适定性。与文献中现有的工作不同,我们将可压缩斯托克斯方程关于任意状态线性化(假设流体是正压的),因此相互作用的流体PDE分量通常包括非平凡的环境流剖面$ \mathbf{U}$。这个术语的出现在定常问题的层次上引入了新的挑战。此外,流体域的边界是可逆的Lipschitz,因此适定性论证考虑了与获得必要的边界迹和椭圆正则性估计相关联的技术问题。以前关于流板模型的许多工作都是在获得解的良好的先验估计后通过Galerkin型构造完成的(特别是\cite {Chu 2013-comp}-与我们这里最相关的工作);相反,我们在此采用Lumer-Phillips方法,以将流体-结构动力学的解与一个$C_{0}$ -半群$\left\{ e^{ \mathcal{A}t}\right\} _{t\geq 0}$。因此,鉴于这种方法,在我们的工作中的主要挑战是建立的运营商的最大值$\mathcal{A}$的流体结构动力学建模。总而言之:我们的主要结果是完全耦合的流体-结构动力学的半群适定性,假设环境流场$ \mathbf{U}\in \mathbf{H}^{3}(\mathcal{O})$在边界上具有零法向分量迹(相对于文献的标准假设)。在最后一节中,我们解决的适定性的系统中存在的冯卡门板的非线性,以及与动态的平稳问题。
2017-06-08 math.AP
Linear models for thin plates of polymer gels
在线性化的三维理论的聚合物凝胶,我们考虑了一系列的问题,制定了一个家庭的圆柱形域的高度趋于零。我们假设,流体压力控制在顶面和底面的圆柱体,我们认为两个不同的缩放制度的扩散率张量。通过渐近分析技术,我们得到两个板模型的横向位移是由板方程与流体压力的额外贡献。在第一比例范围内获得的极限中,流体压力在厚度上是仿射的,因此它由其在顶面和底面上的瞬时迹线确定。相反,在第二个模型中,流体压力的值由三维扩散方程控制。
2017-02-08 cond-mat.soft math-ph math.AP
Time-periodic solutions for viscous fluids interacting with nonlinear Koiter plates
“Gheorghe Mihoc–Caius Iacob” Institute of Mathematical Statistics and Applied Mathematics of the Romanian Academy(罗马尼亚科学院格奥尔基·米霍克-凯乌斯·雅各布数学统计与应用数学研究所)
本文研究了粘性流体与非线性Koiter板相互作用系统中时周期弱解的存在性,采用单阶段Leray-Schauder固定点方法直接应用于完全耦合的Galerkin系统,克服了非线性Koiter能量破坏解映射凸性的问题。
2026-05-18 math-ph math.AP math.MP
Controllability of a simplified fluid-structure interaction system
我们感兴趣的流体-结构相互作用系统的可控性,其中流体是粘性和不可压缩的,结构是弹性的,位于流体的域的边界的一部分。在这篇文章中,我们简化了这个系统,考虑线性化,并取代波/板方程的结构热方程。我们证明了相应的系统耦合的斯托克斯方程与热方程在其边界上是零可控的。证明是基于Carleman估计和插值不等式。Carleman估计之一对应于Ventcel边界条件的情况。这项工作可以被看作是第一步,以处理实际系统中的结构是由波或板方程建模。
2021-09-01 math.AP math.OC
A novel approach to study the wellposedness of the 3D fluid-2D plate interaction PDE System
针对三维流体-二维板耦合的流固耦合PDE系统,提出一种非标准inf-sup方法证明其C₀-半群适定性,避免了原有方法的非局部算子,可提升混合有限元求解效率,并通过基准数值测试验证了有效性。
2025-09-03 cs.NA math.AP math.NA
Homogenization of the vibro-acoustic transmission on perforated plates
本文讨论了在无粘流体中传播的声波与多孔弹性板相互作用的模型。该板可以被替换为一个接口上的传输条件是由均匀化的问题描述的振动声流体-结构的相互作用中的传输层中,该板被嵌入。采用Reissner-Mindlin板理论,对轴线垂直于板中平面的任意圆柱孔设计周期穿孔。采用双尺度渐近分析方法,得到了均匀化的声振传播模型,该模型中的层厚与板厚和穿孔周期成正比。非局部的,隐式的传输条件涉及到一个跳跃的声学势和它的正常的单侧导数跨越界面,这代表了板具有给定的厚度。均质化模型采用有限元方法实现,并使用非均质化问题的直接数值模拟进行验证。给出了声振传播的数值例子。
2019-01-01 cs.CE math.AP physics.comp-ph
Local boundary feedback stabilization of a fuid-structure interaction problem under Navier slip boundary conditions with time delay
本文研究了由三维粘性不可压缩流体和位于流体边界上部的弹性板组成的流固耦合系统。流体运动由Navier-Stokes方程控制,而结构位移满足阻尼板方程。我们考虑Navier滑移边界条件。本文的主要结果是通过在固定流体边界上的时滞控制,对任意指数衰减率,系统的强解在定态附近的反馈镇定.这里的策略基于Fattorini-Hautus准则。然后,本文的主要工具是证明伴随系统的伴随解的唯一连续性。
2022-04-10 math.AP math.OC
Homogenization of the vibro-acoustic transmission on periodically perforated elastic plates interacting with flow
本文研究了无粘流体与刚性周期性穿孔板在永久流存在下的声波相互作用,通过对薄传输层进行渐近均匀化提出声学界面模型,采用压力和速度分解实现线性化与模型降阶,并通过数值模拟揭示了流速对声学传输的影响。
2022-11-11 math.AP physics.comp-ph
On the interaction between compressible inviscid flow and an elastic plate
本文针对可压缩欧拉方程与弹性板相互作用的自由边界模型,在低正则Sobolev空间中建立局部时间解的先验估计,核心方法是引入变系数切向时间微分算子以捕捉双曲性与结构耦合。
2023-11-15 math-ph math.AP math.MP
Exponential decay properties of a mathematical model for a certain fluid-structure interaction
在这项工作中,我们得到了一个指数稳定性的结果耦合系统的偏微分方程(PDE),其中管理一定的流体-结构相互作用。特别是,三维斯托克斯流与二维力学板方程的边界界面相互作用。在PDE板组件是转动惯量自由的情况下,将有这种流体结构PDE系统的解决方案表现出指数衰减率。通过证明这种衰减,得到了相应半群生成元的预解式的估计,该估计对于沿虚轴的频域值是一致的。随后,我们继续讨论相关的点控制和边界控制的情况下,这种流体结构的PDE模型,最终着眼于最优控制研究有限和无限的水平。(由于所述指数稳定性结果,PDE在时间间隔$(0,\infty)$上的最优控制成为供考虑的合理问题。)
2014-03-25 math.AP math.OC