+ All Categories
Home > Documents > APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/...

APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/...

Date post: 17-Feb-2020
Category:
Upload: others
View: 3 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
14
Bucure¸ sti, 2014 Nicolae - Iulian T ¸ ENT ¸ EA DOCTORAND, TEZ ˘ A DE DOCTORAT REZUMAT APLICAT ¸ II ALE METODEI OMOGENIZ ˘ ARII ˆ IN PROBLEME DE DIFUZIE Coordonator S ¸tiint ¸ific, Prof. Univ. Dr. Horia ENE ACADEMIA ROM ˆ AN ˘ A INSTITUTUL DE MATEMATIC ˘ A ”SIMION STOILOW”
Transcript
Page 1: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

Bucuresti, 2014

Nicolae - Iulian TENTEA

DOCTORAND,

TEZA DE DOCTORAT

REZUMAT

APLICATII ALE METODEI OMOGENIZARII

IN PROBLEME DE DIFUZIE

Coordonator Stiintific,

Prof. Univ. Dr. Horia ENE

ACADEMIA ROMANA

INSTITUTUL DE MATEMATICA ”SIMION STOILOW”

Page 2: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

Cuprins

Introducere 4

1 Omogenizarea unui mediu elastic cu dubla porozitate si interfata imperfecta 8

1.1 Introducere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.2 Domeniul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.3 Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.4 Procesul de omogenizare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.5 Observatii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2 Modelul termoelastic cu salt ın deplasari si temperaturi, ıntr-un mediu format din doua com-ponente 22

2.1 Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.2 Formularea variationala a problemei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.3 Estimari a priori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.4 Procesul de omogenizare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3 Modelul termoelastic ıntr-un mediu cu dubla porozitate cu salt ın deplasari si ın temperaturi 42

3.1 Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.2 Rezultate de omogenizare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4 Modelul termoelastic ıntr-un mediu cu dubla porozitate cu salt ın deplasari si continuitate ıntemperaturi 58

4.1 Formularea variationala si estimarile a priori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4.2 Rezultate de omogenizare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Anexa 68

A.1 Operatori unfolding ıntr-un domeniu cu doua componente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

A.2 Operatori unfolding care depind de timp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Bibliografie 73

Page 3: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

Introducere

Scopul acestei lucrari este aplicarea metodei omogenizarii la unele probleme de elasticitate, respectiv termoelas-ticitate, formulate ıntr-un mediu alcatuit din doua componente. Sunt studiate diverse cazuri ın functie de conditiilepe interfata dintre cele doua componente ale domeniului si de structura mediului pe care ıl ocupa acesta.

Referitor la domeniul considerat, este vorba de un deschis Ω din RN (N > 2), cu frontiera ∂Ω continua Lipschitz,descris la ınceputul Capitolului 1, care ocupa un mediu cu structura periodica, format din doua componente,una conexa iar cealalta neconexa, interfata dintre ele avand proprietatile potrivite pentru formularea problemelorstudiate ın aceasta lucrare. Mai exact, se considera Y = (0, 1)N cubul unitate din RN si presupunem ca Y2 este osubmultime a lui Y astfel ıncat Y2 ⊂ Y si frontiera sa Γ este de asemenea continua Lipschitz. Definim Y1 = Y \ Y2

si se poate observa usor ca repetand Y prin periodicitate, reuniunea tuturor Y1 formeaza un domeniu conex dinRN care va fi notat RN1 . De asemenea, RN2 = RN \ RN1 .

In cele ce urmeaza, parametrul ε ∈ (0, 1) reprezinta dimensiunea celulei de periodicitate si va lua valori ıntr-un sir de numere reale care, ın procesul de omogenizare, va converge catre zero. Pentru fiecare k ∈ ZN definimY k = k + Y si Y kα = k + Yα, unde α ∈ 1, 2. De asemenea, pentru fiecare ε, fie Zε =

k ∈ ZN : εY k2 ⊂ Ω

si

introducem multimile

Ωε2 =⋃k∈Zε

(εY k2

)si Ωε1 = Ω \ Ωε2,

care reprezinta cele doua componente ale domeniului Ω. Frontiera lui Ωε2 va fi notata prin Γε si n va reprezentanormala pe Γε, exterioara lui Ωε1. Interfata Γε reprezinta de fapt un ınvelis format dintr-un material fin careımprejmuieste particulele acesta fiind modelat ca o suprafata.

Pentru omogenizarea problemelor considerate se foloseste metoda unfolding introdusa de Cioranescu, Damlamiansi Griso ın [5] care, mai tarziu, a fost extinsa la domenii perforate periodic de catre Cioranescu, Damlamian, Do-nato, Griso si Zaki ın [9] si [7]. In [12] Donato et al. folosesc metoda unfolding pentru un domeniu cu douacomponente similar celui considerat ın aceasta lucrare. Mai tarziu, Donato si Yang folosesc ın [15] un operatorunfolding care depinde si de timp, pentru o ecuatie de unde, intr-un domeniu perforat. In [38], Yang defineste doioperatori unfolding care depind de timp, pe un domeniu similar celui considerat ın aceasta lucrare.

In ceea ce priveste structura lucrarii, aceasta este ımpartita ın patru capitole. In prima parte a Capitolului1 este descris domeniul, dupa care se studiaza o problema de elasticitate. Se considera ca mediul are dublaporozitate, mai exact elasticitatea componentei neconexe este de ordinul ε2. De asemenea, pe interfata dintre celedoua componente ale mediului, se considera un salt al vectorului deplasarilor, proportional cu componenta normalaa tensorului tensiunilor care este presupusa continua. Dupa scrierea problemei ın forma variationala si obtinereaestimarilor a priori se demonstreaza rezultate de convergenta si se obtine problema omogenizata cuplata printrecere la limita dupa ε, dupa care se decupleaza problema obtinuta cu introducandu-se coeficientii omogenizati sisolutiile problemelor locale. Desi tensorul de ordinul ε2 din componenta neconexa nu apare ın cadrul tensoruluiomogenizat, el ısi face simtita prezenta ın mod indirect ın componenta solutiei problemei limita prin intermediulproblemelor locale formulate ın componenta Y2 a celulei unitate Y .

Urmatoarele trei capitole sunt dedicate unor probleme de termoelasticitate cu conditii initiale nule. Mai exactse studiaza difuzia temperaturii ıntr-un mediu elastic ocupat de domeniul Ω definit ın Capitolul 1. Sunt abordatediferite cazuri ın functie de conditiile considerate pe interfata dintre componentele domeniului si de forma tensoruluide elasticitate a componentei neconexe. In mod similar Capitolului 2, se obtin problemele omogenizate cores-punzatoare fiecarui model termoelastic propus, ın cadrul carora se poate observa o ımbinare a rezultatelor deomogenizare de la o problema de elasticitate cu cele ale unei probleme de difuzie.

Mai exact, ın Capitolul 2 se studiaza modelul clasic de termoelasticitate la care se adauga conditiile de salt atatın deplasari cat si ın temperaturi, pe interfata dintre componentele domeniului. Problema omogenizata obtinutaaici este similara problemei termoelastice initiale, diferentele constand ın prezenta unor termeni de cuplaj ıntrelimitele u1 si u2, respectiv θ1 si θ2. De asemenea tensorii ce descriu componenta neconexa nu apar ın problemaomogenizata.

In cadrul Capitolului 3 se analizeaza aceeasi problema ınsa se considera din nou ca elasticitatea componenteineconexe este de ordinul ε2. In plus, tensorul temperatura deplasare si densitatea componentei neconexe sunt deordinul ε. De data aceasta, spre deosebire de cazurile precedente, tensorii care descriu componenta neconexa aparın problema omogenizata, mai exact ısi fac simtita prezenta ın ecuatia omogenizata a temperaturii, rezultata dintrecerea la limita pe componenta neconexa. Ca ın Capitolul 1, acestia apar si ın cadrul solutiei problemei limita

- 1 -

Page 4: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

1 Omogenizarea unui mediu elastic cu dubla porozitate si interfata imperfecta

prin intermediul problemelor locale formulate ın componenta Y2 a celulei unitate Y . In plus, ca si ın Capitolul 1se observa ca termenul de cuplaj al limitelor u1 si u2 ce descriu deplasarile, nu mai exista ın acest caz.

Ultimul model din aceasta lucrare se studiaza ın Capitolul 4. De aceasta data, se considera ca doar deplasarile auun salt pe interfata dintre cele doua componente ale mediului, componenta neconexa a acestuia avand de asemeneaelasticitatea de ordin ε2, iar densitatea si tensorul temperatura deplasare fiind de ordinul ε. Diferenta dintre acestmodel si cel din Capitolul 3 consta, asa cum era de asteptat, ın lipsa termenului de cuplaj al limitelor ce descriutemperaturile.

Modelele propuse ın aceasta teza nu au mai fost tratate pana acum astfel ca rezultatele expuse aici sunt originaleele fiind obtinute ın urma activitatii proprii de cercetare.

1 Omogenizarea unui mediu elastic cu dubla porozitate si interfataimperfecta

In cadrul acestui capitol se studiaza o problema de elasticitate formulata ıntr-un mediu cu dubla porozitatecare ocupa domeniul Ω. Pe interfata Γε se considera o conditie de salt al vectorului deplasarilor, proportional cucomponenta normala a tensorului tensiunilor care este presupusa continua. Mai exact, se considera problema

−∂σαεij∂xj

= gi ın Ωεα, α ∈ 1, 2 ,

σ1εij nj = σ2ε

ij nj = εhε(u2εi − u1ε

i ) pe Γε,

u1ε = 0 pe ∂Ω,

(1.1)

unde hε(x) = h(x/ε) reprezinta factorul de salt iar σαεij = aαεijkhekh(uαε) sunt componentele tensorilor tensiune.

Functiile ekh(uαε) = 12

(∂uαεk∂xh

+∂uαεh∂xk

)reprezinta componentele tensorului de deformare iar aεαijkh sunt componentele

tensorilor de elasticitate definiti astfel:

A1ε(x) = A1(x/ε) si A2ε(x) = ε2A2(x/ε). (1.2)

Consideram ca h si componentele aαijkh ale tensorilor simetrici si pozitiv definiti Aα, sunt functii netede, Y - periodice

si marginite si de asemenea h(y) > 0 pe Γ. Introducem spatiul Vε =v ∈ H1(Ωε1), v = 0 pe ∂Ω

ınzestrat cu norma

L2 a gradientilor si spatiul HilbertHε = V Nε ×H1(Ωε2)N (1.3)

ınzestrat cu produsul scalar

(u, v)Hε =

∫Ωε1

∇u1i∇v1

i + ε2

∫Ωε2

∇u2i∇v2

i + ε

∫Γε

(u2i − u1

i )(v2i − v1

i ), (1.4)

unde elementele lui Hε sunt notate u = (u1, u2). Formularea variationala a problemei (1.1) este:

Sa se gaseasca uε ∈ Hε astfel ıncat

a(uε, v) =∑α=1,2

∫Ωεα

aαεijkh∂uαεk∂xh

∂vαi∂xj

+ ε

∫Γε

hε(u2εi − u1ε

i )(v2i − v1

i ) =

∫Ωε1

fiv1i +

∫Ωε2

fiv2i , ∀v ∈ Hε. (1.5)

Teorema 1.1. Pentru orice ε ∈ (0, 1), problema (1.5) are o solutie unica uε ∈ Hε. Mai mult, exista o constantaC > 0 independenta de ε astfel ıncat, pentru α ∈ 1, 2 si fiecare i = 1, . . . , N , avem

‖uεαi ‖L2(Ωεα) 6 C, ‖∇u1εi ‖L2(Ωε1) 6 C, ε‖∇u2ε

i ‖L2(Ωε2) 6 C, ‖u2εi − u1ε

i ‖L2(Γε) 6 Cε−1/2. (1.6)

Pentru o multime data D ⊂ RN si v ∈ L1(D), notam 〈v〉D = 1|D|∫Dv(y) dy iar daca v este o functie definita pe

Ωεα, α ∈ 1, 2, atunci v va fi prelungirea cu zero la ıntreg Ω. In continuare definim spatiile:

H1per(Yα) =

v ∈ H1

loc(RNα ) : v este Y -periodica, H1

per(Yα) =v ∈ H1

per(Yα) : 〈v〉Y = 0,

V = H10 (Ω)N × L2

(Ω;H1

per(Y1))N × L2

(Ω;H1(Y2)

)N.

Folosind metoda unfolding, demonstram cateva rezultate de convergenta si obtinem problema omogenizata cuplata(ın variabilele x si y).

- 2 -

Page 5: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

2 Modelul termoelastic cu salt ın deplasari si temperaturi, ıntr-un mediu format din douacomponente

Teorema 1.2. Daca uε = (u1ε, u2ε) este solutia problemei (1.1), atunci

u1ε |Y1| · u1 slab ın L2(Ω)N ,

u2ε |Y2| ·⟨u2⟩Y2

slab ın L2(Ω)N ,

T ε1 (u1ε) −→ u1 tare ın L2(Ω;H1(Y1)

)N,

T ε2 (u2ε) u2 slab ın L2(Ω;H1(Y2))N ,

T ε1 (ekh(u1ε)) ekh(u1) + eykh(u1) slab ın L2(Ω× Y1),

εT ε2 (ekh(u2ε)) eykh(u2) slab ın L2(Ω× Y2),

(1.7)

unde tripletul (u1, u1, u2) ∈ V cu⟨u1i

⟩Γ

= 0 a.p.t. pe Ω, este unica solutie a problemei∫Ω×Y1

a1ijkh

(∂u1

k

∂xh+∂u1

k

∂yh

)(∂ϕi∂xj

+∂Φ1

i

∂yj

)+

∫Ω×Y2

a2ijkh

∂u2k

∂yh

∂Φ2i

∂yj+

∫Ω×Γ

h(u2i − u1

i )(Φ2i − ϕi) =

=

∫Ω×Y1

fiϕi +

∫Ω×Y2

fiΦ2i , ∀(ϕ,Φ1,Φ2) ∈ V.

(1.8)

Problema omogenizata ın Ω se obtine introducand ın (1.8) expresiile functiilor u1, respectiv u2 si folosindformula coeficietilor omogenizati a∗ijlm. Mai exact

u1k(x, y) = wlm1k (y) · ∂u

1l

∂xm(x) ın Ω× Y1, (1.9)

u2k(x, y) = u1

k(x) + fl(x)wl2k(y) ın Ω× Y2, (1.10)

a∗ijlm =

∫Y1

a1ijlm + a1

ijkh

∂wlm1k∂yh

, (1.11)

unde pentru l,m = 1, . . . N , wlm1 ∈ H1per(Y1)N si wl2 ∈ H1(Y2)N sunt solutiile unice ale problemelor locale

− ∂

∂yj

(a1ijlm + a1

ijkh

∂wlm1k∂yh

)= 0 ın Y1

(a1ijlm + a1

ijkh

∂wlm1k∂yh

)nj = 0 pe Γ,

− ∂

∂yj

(a2ijkh

∂wl2k∂yh

)= δil ın Y2

a2ijkh

∂wl2k∂yh

nj = hwl2i pe Γ.

(1.12)

Teorema 1.3. Daca uε ∈ Hε este solutia problemei (1.5), atunci

u1ε |Y1| · u1 slab ın L2(Ω)N , (1.13)

u2ε |Y2| · u1 + fl · ql slab ın L2(Ω)N , (1.14)

unde u1 este unica solutie a problemei − ∂

∂xj

(a∗ijkh

∂u1k

∂xh

)= fi ın Ω

u = 0 pe ∂Ω,

(1.15)

si componentele campului ql sunt qli =

∫Y2

wl2i.

2 Modelul termoelastic cu salt ın deplasari si temperaturi, ıntr-unmediu format din doua componente

Incepand cu acest capitol, ne vom concentra asupra unei probleme de termoelasticitate avand conditii initialenule, formulata ın domeniul Ω definit ın Capitolul 1. Se considera doi factori de salt huε (x) = hu(x/ε) respectiv

- 3 -

Page 6: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

2.1 Formularea variationala a problemei si estimari a priori

hθε(x) = hθ(x/ε) si tensorii de elasticitate Aαε(x) = Aα(x/ε) unde hu, hθ ∈ L∞(Γ) si componentele aαijkh ∈ L∞(Y )ale tensorilor simetrici si pozitiv definiti Aα sunt functii reale, netede, Y - periodice.

Introducem de asemenea tensorii temperatura-deplasare de ordinul al doilea B1ε(x) = B1(x/ε) si B2ε(x) =εB2(x/ε) si tensorii conductivitate termica Kαε(x) = Kα(x/ε) unde Bα si Kα sunt simetrici, Kα fiind ın pluspozitiv definiti, ale caror componente bαij , k

αij sunt de asemenea functii netede, Y -periodice din L∞(Y ). Mai

departe, T0 desemneaza temperatura de referinta, ραε(x) = ρα(x/ε) reprezinta densitatile celor doua medii, iarcαε(x) = cα(x/ε) este caldura specifica la deformare constanta a fiecarui mediu, functiile ρα, cα ∈ L∞(Y ) fiind siele considerate netede, Y -periodice si evident strict pozitive. Pentru α ∈ 1, 2, daca uαε si θαε sunt functii definitepe Ωεα definim legile constitutive σαεij = aαεijkhekh(uαε)− bαεij θαε.

Problema studiata ın acest capitol este reprezentata de ecuatiile (2.1)-(2.1) si conditiile (2.3)-(2.6):

−∂σαεij∂xj

+ ραε∂2uαεi∂t2

= fi pe Ωεα, (2.1)

− ∂

∂xi

(kαεij

∂θαε

∂xj

)+ T0b

αεij

∂eij(uαε)

∂t+ cαε

∂θαε

∂t= r pe Ωεα, (2.2)

σ1εij nj = σ2ε

ij nj = εhuε (u2εi − u1ε

i ) pe Γε, (2.3)

k1εij

∂θ1ε

∂xjni = k2ε

ij

∂θ2ε

∂xjni = εhθε(θ

2ε − θ1ε) pe Γε, (2.4)

unde fi sunt componentele campului vectorial f ∈ L2(Ω)N care reprezinta fortele masice, iar r ∈ L2(Ω) sursa deenergie exterioara. In plus, impunem conditii pe frontiera ∂Ω,

u1ε = 0, θ1ε = 0 pe ∂Ω, (2.5)

si conditii initiale nule, adicauαε(0, x) = 0, uαε(0, x) = 0, θαε(0, x) = 0. (2.6)

2.1 Formularea variationala a problemei si estimari a priori

Fie T un numar real strict pozitiv. In continuare, vom folosi notatiile ΩT = [0, T ] × Ω, ΩεTα = [0, T ] × Ωεα siΓTε = [0, T ]× Γε si introducem spatiile

V1ε =v ∈ C∞(0, T ;H1(Ωε1))), v = 0 pe ∂Ω si v = 0 pe 0 × Ω

,

V2ε =v ∈ C∞(0, T ;H1(Ωε2))), v = 0 pe 0 × Ω

,

Wε =(V N1ε × V N2ε

)× (V1ε × V2ε) . (2.7)

Un element al lui Wε va fi notat V = (v, w) unde v = (v1, v2) ∈ V N1ε × V N2ε si w = (w1, w2) ∈ V1ε × V2ε. In acestspatiu se introduce formularea slaba a problemei (2.1)-(2.6) si anume:

Sa se gaseasca Uε = (uε, θε) ∈Wε astfel ıncat

Lε(Uε, V ) = Dε ((f, r), V ) , ∀V = (v, w) ∈Wε, (2.8)

unde, pentru fiecare ε, Lε : Wε ×Wε → R este o forma biliniara definita prin

Lε(U, V ) =∑α=1,2

[∫ T

0

∫Ωεα

(t− T )((−aαεijkhekh(uα) + bαεij θ

α)eij(v

α) + ραεuαi vαi + +bαεij eij(u

α)wα+

+1

T0cαεθαwα

)+ ραεuαi v

αi + bαεij eij(u

α)wα +1

T0cαεθαwα +

1

T0

∫ t

0

kαεij∂θα

∂xj

∂wα

∂xids

]−

−ε∫ T

0

∫Γε

(t− T )huε (u2i − u1

i )(v2i − v1

i )− ε

T0

∫ T

0

∫Γε

(t− T )hθε(θ2 − θ1)(w2 − w1),

(2.9)

cu U = (u, θ) si V = (v, w), iar Dε :(L2(Ω)N × L2(Ω)

)×Wε → R definita prin

Dε ((f, r), V ) = −∑α=1,2

∫ T

0

∫Ωεα

(t− T )(fiv

αi +

1

T0rwα

). (2.10)

- 4 -

Page 7: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

2.2 Procesul de omogenizare

Introducem acum spatiul Hilbert Wε obtinut prin completarea lui Wε ın norma ‖·‖ generata de produsul scalar

(U, V )Wε=

∑α=1,2

[∫ T

0

∫Ωεα

uαi vαi + uαi v

αi + eij(u

α)eij(vα) + θαwα +

∫ t

0

∂θα

∂xi

∂wα

∂xids

]

∫ T

0

∫Γε

(u2i − u1

i )(v2i − v1

i ) + ε

∫ T

0

∫Γε

∫ t

0

(θ2 − θ1)(w2 − w1) ds.

(2.11)

si se poate vedea ca Lε poate fi prelungita prin continuitate la ıntreg spatiul Wε ×Wε, iar Dε poate fi prelungitala(L2(Ω)N × L2(Ω)

)×Wε.

Teorema 2.1. Problema (2.8) are solutie si aceasta este unica. Mai mult, exista o constanta C > 0, independentade ε, pentru care:

‖uεαi ‖L2(ΩεTα) 6 C, ‖uεαi ‖L2(ΩεTα) 6 C, ‖∇uαεi ‖L2(ΩεTα) 6 C, ‖θεα‖L2(ΩεTα) 6 C, (2.12)∥∥∥∥∫ t

0

(∇θεα)2

∥∥∥∥L1(ΩεTα)

6 C, ‖u2εi − u1ε

i ‖L2(ΓTε ) 6 Cε−1/2,

∥∥∥∥∫ t

0

(θ2ε − θ1ε

)2∥∥∥∥L1(ΓTε )

6 Cε−1/2. (2.13)

2.2 Procesul de omogenizare

In cadrul acestui pragraf vom folosi notatia

W = H2(0, T ;H10 (Ω))N × L∞(0, T ;L2(Ω;H1

per(Y1))N ×H2(0, T ;L2(Ω))N×

×H1(0, T ;H10 (Ω))× L∞(0, T ;L2(Ω;H1

per(Y1))×H1(0, T ;L2(Ω)).

Teorema 2.2. Daca (uε, θε) ∈ Wε este solutia problemei (2.1)-(2.6), unde uε = (u1ε, u2ε) si θε = (θ1ε, θ2ε), atunci

uαε∗− |Yα| · uα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω))N ,

θαε∗− |Yα| · θα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω)),

T εα (uαε)∗− uα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω;H1(Yα)))N ,

T ε1 (ekh(u1ε))∗− ekh(u1) + eykh(u1) slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω× Y1)),

T ε2 (ekh(u2ε))∗− 0 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω× Y2)),

T εα (θαε)∗− θα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω;H1(Yα))),

T ε1 (∇θ1ε)∗− ∇θ1 +∇y θ1 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω× Y1)),

T ε2 (∇θ2ε)∗− 0 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω× Y2)),

(2.14)

unde (u1, u1, u2, θ1, θ1, θ2) ∈W , este unica solutie a problemei∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )[a1ijkh

(ekh(u1) + eykh(u1)

)− b1ijθ1

] (eij(ϕ

1) + eyij(Φ1))

+

+∑α=1,2

∫ T

0

∫Ω×Yα

(t− T )[ραuαi ϕ

αi +

1

T0cαθαqα

]+

+1

T0

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )k1ij

(∂θ1

∂xj+∂θ1

∂yj

)(∂q1

∂xi+∂Q1

∂yi

)+

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )b1ij

(eij(u

1) + eyij(u1))q1+

+

∫ T

0

∫Ω×Γ

(t− T )[hu(u2

i − u1i )(ϕ

2i − ϕ1

i ) +1

T0hθ(θ2

i − θ1i )(q

2i − q1

i )]

=

=∑α=1,2

∫ T

0

∫Ω×Yα

(t− T )(fiϕ

αi +

1

T0rqα), ∀(ϕ1,Φ1, ϕ2, q1, Q1, q2) ∈W.

(2.15)

In plus, pentru α ∈ 1, 2 si penru aproape orice x ∈ Ω avem uα(0, x) = 0, uα(0, x) = 0, θα(0, x) = 0.

- 5 -

Page 8: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

3 Modelul termoelastic ıntr-un mediu cu dubla porozitate cu salt ın deplasari si ın temperaturi

Introducem acum solutiile unice z1, wlm1 , χ1 ∈ H1per(Y1)N (l,m = 1, . . . , N), ale problemelor locale

− ∂

∂yj

(a1ijkh

∂z1k

∂yh− b1ij

)= 0 ın Y1

(a1ijkh

∂z1k

∂yh− b1ij

)nj = 0 pe Γ,

− ∂

∂yj

(a1ijlm + a1

ijkh

∂wlm1k∂yh

)= 0 ın Y1

(a1ijlm + a1

ijkh

∂wlm1k∂yh

)nj = 0 pe Γ,

(2.16)

respectiv − ∂

∂yi

(k1ik + k1

ij

∂χ1k

∂yj

)= 0 ın Y1

(k1ik + k1

ij

∂χ1k

∂yj

)ni = 0 pe Γ,

(2.17)

si se observa ca

u1k(t, x, y) =

∂u1l

∂xm(t, x) · wlm1k (y) + θ1(t, x) · z1

k(y). (2.18)

θ1(t, x, y) =∂θ1

∂xk(t, x) · χ1

k(y). (2.19)

Definim acum coeficientii omogenizati

a1∗ijlm =

∫Y1

a1ijlm + a1

ijkh

∂wlm1k∂yh

, b1∗lm =

∫Y1

b1lm + b1ij∂wlm1i∂yj

, k1∗ik =

∫Y1

k1ik + k1

ij

∂χ1k

∂yj, γ1∗ =

∫Y1

b1ij∂z1i

∂yj. (2.20)

si se demonstreaza urmatoarea teorema:

Teorema 2.3. Daca (uε, θε) ∈ Wε este solutia problemei (2.1)-(2.6), unde uε = (u1ε, u2ε) si θε = (θ1ε, θ2ε), atuncipentru α ∈ 1, 2

uαε∗− |Yα| · uα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω))N , (2.21)

θαε∗− |Yα| · θα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω)), (2.22)

unde (u, θ) cu u = (u1, u2) si θ = (θ1, θ2) este solutia unica a problemei

− ∂

∂xj

(a1∗ijkh

∂u1k

∂xh− b1∗ij θ1

)+⟨ρ1⟩Y1

∂2u1i

∂t2−Hu(u2

i − u1i ) = |Y1| fi ın Ω, (2.23)

⟨ρ2⟩Y2

∂2u2i

∂t2+Hu(u2

i − u1i ) = |Y2| fi ın Ω, (2.24)

− ∂

∂xi

(k1∗ij

∂θ1

∂xj

)+ T0b

1∗ij

∂eij(u1)

∂t+(T0γ

1∗ +⟨c1⟩Y1

)∂θ1

∂t−Hθ(θ2 − θ1) = |Y1| r ın Ω, (2.25)

⟨c2⟩Y2

∂θ2

∂t+Hθ(θ2

i − θ1i ) = |Y2| r ın Ω, (2.26)

u1 = 0, θ1 = 0 pe ∂Ω, (2.27)

cu conditiile initialeuα(0, x) = 0, uα(0, x) = 0, θα(0, x) = 0. (2.28)

unde Hu =

∫Γ

hu si Hθ =

∫Γ

hθ.

3 Modelul termoelastic ıntr-un mediu cu dubla porozitate cu salt ındeplasari si ın temperaturi

In cadrul acestui capitol se studiaza din nou problema (2.1)-(2.5) considerata ın Capitolul 2 ınsa de aceastadata domeniul Ω este ocupat de un mediu cu dubla porozitate similar celui considerat ın Capitolul 1. Asa cumera de asteptat, rezultatele obtinute aici sunt o combinatie ıntre cele obtinute ın omogenizarea problemei elasticeıntr-un mediu cu dubla porozitate, din Capitolul 1, si rezultatele care se obtin la omogenizarea unei probleme dedifuzie formulata ıntr-un domeniu ce ocupa un mediu clasic. Ca si ın Capitolul 1, este interesant de observat faptul

- 6 -

Page 9: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

3.1 Rezultate de omogenizare

ca tensorii A2 si B2, desi nu ısi fac simtita prezenta ın problema omogenizata, ei apar ın cadrul limitei sirului u2ε

prin intermediul a doi termeni ξl, respectiv ζ care fac parte din componenta limitei respective.

In cele ce urmeaza vom folosi aceleasi notatii ca ın Capitolul 2 iar coeficientii problemei vor avea aceleasiproprietati. Spre deosebire de capitolul precedent vom considera ca A2ε(x) = ε2A2(x/ε), si ρ2ε(x) = ερ2(x/ε).Spatiul Wε reprezinta de aceasta data completarea lui Wε ın norma ‖·‖ generata de produsul scalar

(U, V )Wε=

∫ T

0

∫Ωε1

eij(u1)eij(v

1) + ε2

∫ T

0

∫Ωε2

eij(u2)eij(v

2) +∑α=1,2

[∫ T

0

∫Ωεα

uαi vαi + θαwα +

∫ t

0

∂θα

∂xi

∂wα

∂xids

]+

∫ T

0

∫Γε

(u2i − u1

i )(v2i − v1

i ) + ε

∫ T

0

∫Γε

∫ t

0

(θ2 − θ1)(w2 − w1) ds.

(3.1)

iar formele Lε si Dε ınca se pot prelungi prin continuitate la spatiile Wε×Wε, respectiv(L2(Ω)N ×L2(Ω)

)×Wε.

Teorema 3.1. Exista o constanta C > 0, independenta de ε pentru care:

‖uεαi ‖L2(ΩεTα) 6 C, ‖uεαi ‖L2(ΩεTα) 6 C, ‖∇u1εi ‖L2(ΩεT1) 6 C, ε‖∇u2ε

i ‖L2(ΩεT2) 6 C, (3.2)

‖θεα‖L2(ΩεTα) 6 C,

∥∥∥∥∫ t

0

(∇θεα)2

∥∥∥∥L1(ΩεTα)

6 C, (3.3)

‖u2εi − u1ε

i ‖L2(ΓTε ) 6 Cε−1/2,

∥∥∥∥∫ t

0

(θ2ε − θ1ε

)2∥∥∥∥L1(ΓTε )

6 Cε−1/2. (3.4)

3.1 Rezultate de omogenizare

Consideram

W = H2(0, T ;H10 (Ω))N × L∞(0, T ;L2(Ω;H1

per(Y1))N × L∞(0, T ;L2(Ω;H1(Y2)))N×

×H1(0, T ;H10 (Ω))× L∞(0, T ;L2(Ω;H1

per(Y1))×H1(0, T ;L2(Ω)),(3.5)

Teorema 3.2. Daca (uε, θε) ∈ Wε este solutia problemei (2.1)-(2.6), cu A1ε(x) = A1(x/ε), A2ε(x) = ε2A2(x/ε),ρ1ε(x) = ρ1(x/ε) si ρ2ε(x) = ερ2(x/ε) unde uε = (u1ε, u2ε) si θε = (θ1ε, θ2ε), atunci

u1ε ∗− |Y1| · u1 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω))N ,

u2ε ∗− |Y2| ·⟨u2⟩Y2

slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω))N ,

θαε∗− |Yα| · θα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω)),

T εα (u1ε)∗− u1 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω;H1(Y1)))N ,

T εα (u2ε)∗− u2 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω;H1(Y2)))N ,

T ε1 (ekh(u1ε))∗− ekh(u1) + eykh(u1) slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω× Y1)),

εT ε2 (ekh(u2ε))∗− eykh(u2) slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω× Y2)),

T εα (θαε)∗− θα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω;H1(Yα))),

T ε1 (∇θ1ε)∗− ∇θ1 +∇y θ1 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω× Y1)),

T ε2 (∇θ2ε)∗− 0 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω× Y2)),

(3.6)

unde (u1, u1, u2, θ1, θ1, θ2) ∈W , este solutia unica a problemei∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )[a1ijkh

(ekh(u1) + eykh(u1)

)− b1ijθ1

] (eij(ϕ

1) + eyij(Φ1))

+

- 7 -

Page 10: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

3.1 Rezultate de omogenizare

+

∫ T

0

∫Ω×Y2

(t− T )[a2ijkhe

ykh(u2)− b2ijθ2

]eyij(Φ

2) +

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )ρ1u1i ϕ

1i+

+

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )b1ij

(eij(u

1) + eyij(u1))q1 +

∫ T

0

∫Ω×Y2

(t− T )b2ij eyij(u

2)q2+ (3.7)

+1

T0

∑α=1,2

∫ T

0

∫Ω×Yα

(t− T )cαθαqα +1

T0

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )k1ij

(∂θ1

∂xj+∂θ1

∂yj

)(∂q1

∂xi+∂Q1

∂yi

)+

+

∫ T

0

∫Ω×Γ

(t− T )

[hu(u2

i − u1i )(Φ

2i − ϕ1

i ) +1

T0hθ(θ2

i − θ1i )(q

2i − q1

i )

]=

=

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )(fiϕ

1i +

1

T0rq1)

+

∫ T

0

∫Ω×Y2

(t− T )(fiΦ

2i +

1

T0rq2),

∀(ϕ1,Φ1,Φ2, q1, Q1, q2) ∈W.

In plus, penru aproape orice x ∈ Ω avem u1(0, x) = 0, u1(0, x) = 0, θα(0, x) = 0.

Se gasesc expresiile functiilor u1, u2, θ1 astfel ca (2.18)-(2.19) ınca sunt adevarate, ın plus

u2k(t, x, y) = u1

k(t, x) + fl(x)wl2k(y) + θ2(t, x)z2k(y). (3.8)

unde z2, wl2 ∈ H1(Y2)N sunt solutiile unice ale problemelor− ∂

∂yj

(a2ijkh

∂wl2k∂yh

)= δil ın Y2

a2ijkh

∂wl2k∂yh

nj = huwl2i pe Γ,

− ∂

∂yj

(a2ijkh

∂z2k

∂yh− b2ij

)= 0 ın Y2

(a2ijkh

∂z2k

∂yh− b2ij

)nj = 0 pe Γ.

(3.9)

Definim

γ2∗ =

∫Y2

b2ij∂z2i

∂yj(3.10)

si introducand (2.18), (2.19), (2.20), (3.8) si (3.10) ın problema limita (3.7), obtinem problema omogenizata ın Ω.Mai exact, se demonstreaza urmatoarea teorema:

Teorema 3.3. Daca (uε, θε) ∈ Wε este solutia problemei (2.1)-(2.6) cu A1ε(x) = A1(x/ε), A2ε(x) = ε2A2(x/ε),ρ1ε(x) = ρ1(x/ε) si ρ2ε(x) = ερ2(x/ε) , unde uε = (u1ε, u2ε) si θε = (θ1ε, θ2ε), atunci avem

u1ε ∗− |Y1| · u1 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω))N , (3.11)

u2ε ∗− |Y2| · u1 + fl · ξl + θ2 · ζ slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω))N , (3.12)

θαε∗− |Yα| · θα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω)), ∀α ∈ 1, 2 , (3.13)

unde (u, θ) cu u = (u1, u2) si θ = (θ1, θ2) este solutia unica a problemei

− ∂

∂xj

(a1∗ijkh

∂u1k

∂xh− b1∗ij θ1

)+⟨ρ1⟩Y1

∂2u1i

∂t2= fi ın Ω, (3.14)

− ∂

∂xi

(k1∗ij

∂θ1

∂xj

)+ T0b

1∗ij

∂eij(u1)

∂t+(T0γ

1∗ +⟨c1⟩Y1

)∂θ1

∂t−Hθ(θ2

i − θ1i ) = |Y1| r ın Ω, (3.15)

(T0γ

2∗ +⟨c2⟩Y2

)∂θ2

∂t+Hθ(θ2

i − θ1i ) = |Y2| r ın Ω, (3.16)

u1 = 0, θ1 = 0 pe ∂Ω, (3.17)

cu conditiile initialeuα(0, x) = 0, uα(0, x) = 0, θα(0, x) = 0, (3.18)

unde Hθ =

∫Γ

hθ si componentele campurilor vectoriale ξl si ζ fiind ξli =

∫Y2

wl2i, respectiv ζi =

∫Y2

z2i .

- 8 -

Page 11: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

4 Modelul termoelastic ıntr-un mediu cu dubla porozitate cu salt ın deplasari si continuitate ıntemperaturi

4 Modelul termoelastic ıntr-un mediu cu dubla porozitate cu salt ındeplasari si continuitate ın temperaturi

In acest capitol vom schimba conditia de salt a temperaturii pe interfata Γε, din problema studiata ın Capitolul3. Mai exact, pe fiecare dintre componentele Ωε1 si Ωε2 ale domeniului Ω ce ocupa un mediu cu dubla porozitate,vom considera ecuatiile

−∂σαεij∂xj

+ ραε∂2uαεi∂t2

= fi (4.1)

− ∂

∂xi

(kαεij

∂θαε

∂xj

)+ T0b

αεij

∂eij(uαε)

∂t+ cαε

∂θαε

∂t= r (4.2)

alaturi de conditiile pe interfata Γε, respectiv ∂Ω

σ1εij nj = σ2ε

ij nj = εhuε (u2εi − u1ε

i ) pe Γε, (4.3)

k1εij

∂θ1ε

∂xjni = k2ε

ij

∂θ2ε

∂xjni pe Γε, (4.4)

θ1ε = θ2ε pe Γε, (4.5)

u1ε = 0, θ1ε = 0 pe ∂Ω, (4.6)

si conditiile initialeuαε(0, x) = 0, uαε(0, x) = 0, θαε(0, x) = 0. (4.7)

Ca si ın Capitolul 3 vom considera ca

A1ε(x) = A1(x/ε), A2ε(x) = ε2A2(x/ε), B1ε(x) = B1(x/ε, B2ε(x) = εB2(x/ε),

ρ1ε(x) = ρ1(x/ε), ρ2ε(x) = ερ2(x/ε), Kαε(x) = Kα(x/ε), cαε(x) = cα(x/ε).

Spatiul functional folosit ın cadrul acestui capitol va fi de asemenea spatiul Wε definit in Capitolul 2 de (2.7) iarformularea variationala a problemei (4.1)-(4.7) este:

Sa se gaseasca Uε = (uε, θε) ∈Wε astfel ıncat

Lε(Uε, V ) = Dε ((f, r), V ) , ∀V = (v, w) ∈Wε, (4.8)

unde, pentru fiecare ε, forma biliniara Lε : Wε ×Wε → R este definita de aceasta data prin

Lε(U, V ) =∑α=1,2

[∫ T

0

∫Ωεα

(t− T )((−aαεijkhekh(uα) + bαεij θ

α)eij(v

α) + ραεuαi vαi + +bαεij eij(u

α)wα+

+1

T0cαεθαwα

)+ ραεuαi v

αi + bαεij eij(u

α)wα +1

T0cαεθαwα +

1

T0

∫ t

0

kαεij∂θα

∂xj

∂wα

∂xids

]−

−ε∫ T

0

∫Γε

(t− T )huε (u2i − u1

i )(v2i − v1

i ),

(4.9)

iar Dε :(L2(Ω)N × L2(Ω)

)×Wε → R este data de (2.10). Spatiul Wε se construieste prin completarea lui Wε ın

norma genrata de produsul scalar

(U, V )Wε=

∫ T

0

∫Ωε1

eij(u1)eij(v

1) + ε2

∫ T

0

∫Ωε2

eij(u2)eij(v

2)+

+∑α=1,2

[∫ T

0

∫Ωεα

uαi vαi + θαwα +

∫ t

0

∂θα

∂xi

∂wα

∂xids

]+ ε

∫ T

0

∫Γε

(u2i − u1

i )(v2i − v1

i ).

(4.10)

si din nou, formele Lε(·, ·) si Dε(·, ·) pot fi prelungite prin continuitate laWε×Wε, respectiv la(L2(Ω)N × L2(Ω)

Wε.

Teorema 4.1. Problema (4.8) are solutie si aceasta este unica. Mai mult, exista o constanta C > 0, independentade ε, pentru care:

‖uεαi ‖L2(ΩεTα) 6 C, ‖uεαi ‖L2(ΩεTα) 6 C, ‖∇uαεi ‖L2(ΩεTα) 6 C, (4.11)

‖θεα‖L2(ΩεTα) 6 C,

∥∥∥∥∫ t

0

(∇θεα)2

∥∥∥∥L1(ΩεTα)

6 C, ‖u2εi − u1ε

i ‖L2(ΓTε ) 6 Cε−1/2. (4.12)

- 9 -

Page 12: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

4.1 Rezultate de omogenizare

4.1 Rezultate de omogenizare

Teorema 4.2. Daca (uε, θε) ∈ Wε este solutia problemei (4.1)-(4.7), unde uε = (u1ε, u2ε) si θε = (θ1ε, θ2ε), atunci

au loc convergentele (3.6) unde (u1, u1, u2, θ1, θ1, θ2) ∈W definit de (3.5), este solutia unica a problemei∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )[a1ijkh

(ekh(u1) + eykh(u1)

)− b1ijθ1

] (eij(ϕ

1) + eyij(Φ1))

+

+

∫ T

0

∫Ω×Y2

(t− T )[a2ijkhe

ykh(u2)− b2ijθ2

]eyij(Φ

2) +

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )ρ1u1i ϕ

1i+

+

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )b1ij

(eij(u

1) + eyij(u1))q1 +

∫ T

0

∫Ω×Y2

(t− T )b2ij eyij(u

2)q2+ (4.13)

+1

T0

∑α=1,2

∫ T

0

∫Ω×Yα

(t− T )cαθαqα +1

T0

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )k1ij

(∂θ1

∂xj+∂θ1

∂yj

)(∂q1

∂xi+∂Q1

∂yi

)+

+

∫ T

0

∫Ω×Γ

(t− T )hu(u2i − u1

i )(Φ2i − ϕ1

i ) =

∫ T

0

∫Ω×Y1

(t− T )(fiϕ

1i +

1

T0rq1)

+

∫ T

0

∫Ω×Y2

(t− T )(fiΦ

2i +

1

T0rq2),

∀(ϕ1,Φ1,Φ2, q1, Q1, q2) ∈W.

In plus, pentru aproape orice x ∈ Ω avem

u1(0, x) = 0, u1(0, x) = 0, θα(0, x) = 0. (4.14)

Se arata ca expresiile (2.18), (2.19), (3.8) ale functiilor u1, θ1, respectiv u2 sunt valabile si ın acest caz siintroducandu-le ın problema limita (4.13) se obtine problema omogenizata ın Ω.

Teorema 4.3. Daca (uε, θε) ∈ Wε este solutia problemei (4.1)-(4.7), unde uε = (u1ε, u2ε) si θε = (θ1ε, θ2ε), atunciavem

u1ε ∗− |Y1| · u1 slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω))N , (4.15)

u2ε ∗− |Y2| · u1 + fl · ξl + θ2 · ζ slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω))N , (4.16)

θαε∗− |Yα| · θα slab* ın L∞(0, T ;L2(Ω)), ∀α ∈ 1, 2 , (4.17)

unde (u, θ) cu u = (u1, u2) si θ = (θ1, θ2) este solutia unica a problemei

− ∂

∂xj

(a1∗ijkh

∂u1k

∂xh− b1∗ij θ1

)+⟨ρ1⟩Y1

∂2u1i

∂t2= fi ın Ω, (4.18)

− ∂

∂xi

(k1∗ij

∂θ1

∂xj

)+ T0b

1∗ij

∂eij(u1)

∂t+(T0γ

1∗ +⟨c1⟩Y1

)∂θ1

∂t= |Y1| r ın Ω, (4.19)

(T0γ

2∗ +⟨c2⟩Y2

)∂θ2

∂t= |Y2| r ın Ω, (4.20)

u1 = 0, θ1 = 0, pe ∂Ω, (4.21)

cu conditiile initialeuα(0, x) = 0, uα(0, x) = 0, θα(0, x) = 0, (4.22)

unde componentele campurilor vectoriale ξl si ζ sunt ξli =

∫Y2

wl2i, respectiv ζi =

∫Y2

z2i .

Aceasta lucrare a fost realizata ın cadrul proiectului ”Doctoratul ın Stiinte fundamentale - Inceputul unei carierede varf ın cercetare”, cofinantat de Uniunea Europeana si Guvernul Romaniei prin Programul Operational SectorialDezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013, contractul de finantare nr. POSDRU/107/1.5/S/82514.

- 10 -

Page 13: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

BIBLIOGRAFIE

Bibliografie

[1] Allaire G., Homogenization and two-scale convergence, SIAM J. Math. Anal., 23.6:1482-1518 (1992)

[2] Alves M.S., Munoz Rivera J.E., Sepulveda M., Villagran O.V., Transmission Problem in Thermoelasticity,Boundary Value Problems, 2011:190548 (2011)

[3] Auriault J.L. and Ene H.I., Macroscopic modelling of heat transfer in composites with interfacial thermal barrier,Int. J. Heat Mass Transfer, 37, No. 18, 2885-2892 (1994)

[4] Ciarlet Ph.G., An introduction to differential geometry with applications to elasticity, Reprinted from J. Elas-ticity 78/79 (2005), no. 1-3 [MR2196098], Springer, Dordrecht (2005)

[5] Cioranescu D., Damlamian A. and Griso G., Periodic unfolding and homogenization, C.R. Acad. Sci., Paris,Ser. I, Math. 335, 99-104 (2002)

[6] Cioranescu D., Damlamian A. and Griso G., The periodic unfolding method in homogenization, SIAM J. Math.Anal. 40, No. 4, 1585-1620 (2008)

[7] Cioranescu D., Damlamian A., Donato P., Griso G. and Zaki R., The periodic unfolding method in domainswith holes, SIAM J. Math. Anal. 44, No. 2, 718-760 (2012)

[8] Cioranescu D., Damlamian A., Orlik J., Homogenization via unfolding in periodic elasticity with contact onclosed and open cracks, Asymptot. Anal. 82(3-4), 201-232 (2013)

[9] Cioranescu D., Donato P. and Zaki R., The periodic unfolding method in perforated domains, Port. Math. (N.S.)63, No. 4, 467-496 (2006)

[10] D. Cioranescu and P. Donato, An Introduction to Homogenization, Oxford Lecture Series in Mathematics andIts Applications, 17 (1999)

[11] Cioranescu D. and Saint Jean-Paulin J., Homogenization in open sets with holes, J. Math. Anal. Appl., 71,590-607 (1979)

[12] Donato P., Le Nguyen K. H. and Tardieu R., The periodic unfolding method for a class of imperfect transmissionproblems, J. Math. Sci. (N. Y.) 176, no. 6, 891-927 (2011)

[13] Donato P. and Monsurro S., Homogenization of two heat conductors with an interfacial contact resistance,Analysis and Applications, Vol. 2, No. 3, 247273 (2004)

[14] Donato P. and Tentea I., Homogenization of an elastic double-porosity medium with imperfect interface viathe periodic unfolding method, Boundary Value Problems, 2013:265 (2013)

[15] Donato P. and Yang Z., The periodic unfolding method for the wave equation in domains with holes, Adv.Math. Sci. Appl. 22, No. 2, 521-551 (2012).

[16] Duvaut G., Analyse fonctionnelle et mecanique des milieux continus. Applications a l’etude des materiauxcomposites elastiques a structure periodique, homogeneisation, in Theoretical and Applied Mechanics, ed. W. T.Koiter, North Holland, Amsterdam, (1978)

[17] Duvaut G. and Lions J-L., Les inequations en mecanique et en physique, Dunod, 1972

[18] Ene H.I., On the microstructure models of porous media, Rev. Rouma. Math. Pures Appl., 46, No. 2-3, 289-295(2001)

[19] Ene H.I. si Pasa G., Metoda omogenizarii. Aplicatii la teoria materialelor compozite, Editura Academiei Re-publicii Socialiste Romania, Bucuresti (1987)

[20] Ene H.I. and Polisevski D., Model of diffusion in partially fissured media, Z. Angew. Math. Phys. 53, No. 6,1052-1059 (2002)

[21] Ene H.I. and Timofte C., Microstructure models for composites with imperfect interface via the periodic un-folding method, Asymptotic Analysis, DOI 10.3233/ASY-141239 (2014)

[22] Ene H.I., Timofte C. and Tentea I., Homogenization of a thermoelasticity model with imperfect interface,Bulletin Mathematique de la Societe des Sciences Mathematiques de Roumanie, [Submitted]

- 11 -

Page 14: APLICAT˘II ALE METODEI OMOGENIZARII ^IN PROBLEME DE …imar.ro/~cjoita/IMAR/ ITentea-RezumatTezaRO.pdf · 2017-02-07 · Pentru omogenizarea problemelor considerate se folose˘ste

BIBLIOGRAFIE

[23] Francfort G.A., Homogenization and Linear Thermoelasticity, SIAM J. Math. Anal., 14(4), 696?708 (1983)

[24] Hlavaek I. and Necas J., On inequalities of Korn’s type, Arch. Rational Mech. Anal., 36, 113-120 (1970)

[25] Iesan D., Teoria termoelasticitatii, Ed. Academiei Republicii Socialiste Romania, Bucuresti (1979)

[26] Kristaly A., Radulescu V., Varga C., Variational principles in mathematical physics, geometry, and economics.Qualitative analysis of nonlinear equations and unilateral problems, Encyclopedia of Mathematics and its Appli-cations, 136, Cambridge University Press, Cambridge (2010)

[27] Lene F., Comportement macroscopique de materiaux elastiques comportant des inclusions rigides ou des trousrepartis periodiquement. Comptes Rendus Acad. Sci. Paris, I, 292:75-78, (1981)

[28] Monsurro S., Homogenization of a two-component composite with interfacial thermal barrier, Adv. Math. Sci.Appl. 13, no. 1, 43-63 (2003)

[29] Nguetseng G., A general convergence result for a functional related to the theory of homogenization, SIAM J.Math. Anal. 20, 608-629 (1989)

[30] Oleinik O.A., Shamaev A.S. and Yosifian G.A., Mathematical problems in elasticity and homogenization North-Holland, (1992)

[31] Orlik J., Two-scale homogenization in transmission problems of elasticity with interface jumps, ApplicableAnalysis: An International Journal, 91:7, 1299-1319 (2012).

[32] Polisevski D., The regularized diffusion in partially fractured media, Current Topics in Continuum Mechanics,Ed. Academiei (Romania), 106-116 (2003)

[33] Sanchez-Palencia E., Non homogeneous Media and Vibration Theory, Lecture Notes in Physics, 127, Springer-Verlag, (1980)

[34] Smyshlyaev V.P., Propagation and localization of elastic waves in highly anisotropic periodic composites viatwo-scale homogenization, Mechanics of Materials, 41, 434-447 (2009)

[35] Sobolev S.L., Some Applications of functional analysis in mathematical physics, Leningrad (1950), Translatedby F. Browder; Providence A.M.S. (1963)

[36] Timofte C., Multiscale analysis of diffusion processes in composite media, Computers and Mathematics withApplications, Volume 66, Issue 9, pp. 1573-1580 (2013)

[37] Timofte C., Multiscale modeling of heat transfer in composite materials, Romanian Journal of Physics, Vol.58, Nos. 9-10, pp. 1418-1427 (2013)

[38] Yang Z., Homogenization and correctors for the hyperbolic problems with imperfect interfaces via periodicunfloding method, Comunications on Pure and Applied Analysis, Volume 13, Number 1, pp. 249-272 (2014)

- 12 -


Recommended