Nonlinear hyperbolic balance laws coupled with ordinary differential equations Mauro Garavello Department of Mathematics and Applications University of Milano Bicocca mauro.garavello@unimib.it Joint works with R. Borsche and R. M. Colombo June 28, 2012 HYP2012
PDE-ODE Model ∂ t u + ∂ x f ( u ) = g ( u ) t > 0 , x > γ ( t ) b ( u ( t , γ ( t ))) = B ( t , w ( t )) t > 0 ˙ w ( t ) = F ( t , u ( t , γ ( t )) , w ( t )) t > 0 γ ( t ) = Π( w ( t )) ˙ t > 0 u ( 0 , x ) = u o ( x ) x > x o w ( 0 ) = w o γ ( 0 ) = x o ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� t ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� b ( u ) = B ( t, w ( t )) ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� γ ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ∂ t u + ∂ x f ( u ) = g ( u ) ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� x ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� u o June 28, 2012 HYP2012
PDE-ODE Model ∂ t u + ∂ x f ( u ) = g ( u ) t > 0 , x > γ ( t ) b ( u ( t , γ ( t ))) = B ( t , w ( t )) t > 0 ˙ w ( t ) = F ( t , u ( t , γ ( t )) , w ( t )) t > 0 γ ( t ) = Π( w ( t )) ˙ t > 0 u ( 0 , x ) = u o ( x ) x > x o w ( 0 ) = w o γ ( 0 ) = x o ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� u ∈ Ω ⊆ R n , w ∈ R m t ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� b ( u ) = B ( t, w ( t )) ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� γ ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ∂ t u + ∂ x f ( u ) = g ( u ) ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� x ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� u o June 28, 2012 HYP2012
PDE-ODE Model ∂ t u + ∂ x f ( u ) = g ( u ) t > 0 , x > γ ( t ) b ( u ( t , γ ( t ))) = B ( t , w ( t )) t > 0 ˙ w ( t ) = F ( t , u ( t , γ ( t )) , w ( t )) t > 0 γ ( t ) = Π( w ( t )) ˙ t > 0 u ( 0 , x ) = u o ( x ) x > x o w ( 0 ) = w o γ ( 0 ) = x o ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� u ∈ Ω ⊆ R n , w ∈ R m t ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� f smooth and Df ( u ) strictly hyperbolic b ( u ) = B ( t, w ( t )) ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ∀ u ∈ Ω ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� γ ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ∂ t u + ∂ x f ( u ) = g ( u ) ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� x ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� u o June 28, 2012 HYP2012
PDE-ODE Model ∂ t u + ∂ x f ( u ) = g ( u ) t > 0 , x > γ ( t ) b ( u ( t , γ ( t ))) = B ( t , w ( t )) t > 0 ˙ w ( t ) = F ( t , u ( t , γ ( t )) , w ( t )) t > 0 γ ( t ) = Π( w ( t )) ˙ t > 0 u ( 0 , x ) = u o ( x ) x > x o w ( 0 ) = w o γ ( 0 ) = x o ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� u ∈ Ω ⊆ R n , w ∈ R m t ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� f smooth and Df ( u ) strictly hyperbolic b ( u ) = B ( t, w ( t )) ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� ∀ u ∈ Ω ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� γ λ 1 ( u ) < · · · < λ ℓ ( u ) < inf Π − c < ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� sup Π + c < λ ℓ + 1 ( u ) < · · · < λ n ( u ) for ������������������� ������������������� ∂ t u + ∂ x f ( u ) = g ( u ) ������������������� ������������������� all u ∈ Ω ������������������� ������������������� x ������������������� ������������������� ������������������� ������������������� u o June 28, 2012 HYP2012
Recommend
More recommend