Solvability Issues of a Pseudo-Parabolic Fractional Order Equation with a Nonlinear Boundary Condition

Fractal and Fractional, 2021

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/fractalfract5040134
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper is devoted to the fundamental problem of investigating the solvability of initial-boundary value problems for a quasi-linear pseudo-parabolic equation of fractional order with a sufficiently smooth boundary. The difference between the studied problems is that the boundary conditions are set in the form of a nonlinear boundary condition with a fractional differentiation operator. The main result of this work is establishing the local or global solvability of stated problems, depending on the parameters of the equation. The Galerkin method is used to prove the existence of a quasi-linear pseudo-parabolic equation’s weak solution in a bounded domain. Using Sobolev embedding theorems, a priori estimates of the solution are obtained. A priori estimates and the Rellich–Kondrashov theorem are used to prove the existence of the desired solutions to the considered boundary value problems. The uniqueness of the weak generalized solutions of the initial boundary value problems is proved on the basis of the obtained a priori estimates and the application of the generalized Gronwall lemma. The need to consider and study such initial boundary value problems for a quasi-linear pseudo-parabolic equation follows from practical requirements, such as solving fractional differential equations that simulate physical processes that occur during the study of liquid filtration processes, etc.