Universiẗat, Diss., 2004--Siegen.

Universiẗat, Diss., 1987--Paderborn.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--Berlin.

Elastic waves describe particles vibrating in materials holding the property of elasticity. Particularly, several kinds of resistance in elasticity lead to the models of elastic waves with different damping mechanisms. In the thesis, the influence from friction, structural damping, Kelvin-Voigt damping on the linear and semilinear elastic waves in two or three dimensions are studied. Concerning the Cauchy problem for linear elastic waves, some qualitative properties of solutions including well-posedness, smoothing effect, propagation of singularities, energy estimates and diffusion phenomena, are derived by using WKB analysis associated with diagonalization procedures or the spectral theory. By constructing suitable time-weighted Sobolev spaces and using Banach's fixed point theorem, global (in time) existence of small data solutions to the weakly coupled systems for semilinear elastic waves with different damping terms have been proved. The main tools to treat the nonlinear terms in Sobolev spaces are some fractional tools in Harmonic Analysis. Finally, well-posedness and Lp-Lq estimates for elastic waves without any damping terms in three dimensions are analyzed by employing Riesz transform theory and stationary phase methods.

Gegenstand der Dissertation ist die Untersuchung der asymptotischen Eigenschaften von Lösungen des Cauchy-Problems für eine Wellengleichung mit zeitabhängiger Dämpfung $b=b(t)$ und das Wechselspiel zwischen dem Verhalten des Koeffizienten $b(t)ge0$ und sich ergebenden Abschätzungen der Energie auf der Basis von $L^q$, $qge2$. Dabei stellt sich heraus, dass zwischen zwei Szenarien, dem der nicht-effektiven und dem der effektiven Dämpfung zu unterscheiden ist. In beiden Fällen werden die Hauptterme der Lösungsdarstellung konstruiert und davon ausgehend erstmalig $L^p$--$L^q$ Abschätzung für die Lösung und ihre Ableitungen angegeben. Ebenso wird die Schärfe der Abschätzungen diskutiert und in Form einer modifizierten Scattering-Theorie beziehungsweise des Diffusionsphänomens konkretisiert.

Techn. University, Diss., 2003--Berlin.

Gegenstand der Dissertation ist die Untersuchung der asymptotischen Eigenschaften von Lösungen des Cauchy-Problems für eine Wellengleichung mit zeitabhängiger Dämpfung $b=b(t)$ und das Wechselspiel zwischen dem Verhalten des Koeffizienten $b(t)ge0$ und sich ergebenden Abschätzungen der Energie auf der Basis von $L^q$, $qge2$. Dabei stellt sich heraus, dass zwischen zwei Szenarien, dem der nicht-effektiven und dem der effektiven Dämpfung zu unterscheiden ist. In beiden Fällen werden die Hauptterme der Lösungsdarstellung konstruiert und davon ausgehend erstmalig $L^p$--$L^q$ Abschätzung für die Lösung und ihre Ableitungen angegeben. Ebenso wird die Schärfe der Abschätzungen diskutiert und in Form einer modifizierten Scattering-Theorie beziehungsweise des Diffusionsphänomens konkretisiert.

Untersucht wird das Cauchy Problem für degenerierte $p$-Evolutionsgleichungen. Dabei kann für Gleichungen höherer Ordnung in $D_t$, die nur von der Zeit abhängen, gezeigt werden, dass das Problem $H^\\infinity$ korrekt ist. Dafür werden gewisse Bedingungen an die Koeffizienten und deren erste Ableitungen gestellt. $H^\\infinity$ korrekt bedeutet dabei, dass die Anfangsdaten $u_0\\in H^s$, $u_1$ in einem dazugehörigen Sobolevraum und die Lösung bezüglich $x$ in $H^{s-s_0}$ liegen. Eine Notwendigkeit für die Bedingungen kann allerdings nicht gezeigt werden. Auch ist offen, ob der Regularitätsverlust wirklich eintritt. Später wird der Beweis erweitert um das Ergebniss für Koeffizienten zu zeigen, die in gewisser Weise auch vom Ort abhängen können. Im zweiten Teil der Dissertation geht es um Korrektheit für degenerierte $p$-Evolutionsgleichungen mit zeitabhängigen Koeffizienten und zweiter Ordnung in $D_t$. Gefordert werden Bedingungen an die Koeffizienten und die ersten beiden Ableitungen bezüglich der Zeit. Damit wird gezeigt, dass diese in Skalen von Sobolevräumen korrekt gestellt sind. Abschließend wird die Schärfe der Bedingungen und das tatsächliche Auftreten des Regularitätsverlustes in der Lösung bewiesen.

The subject of the thesis is the investigation of asymptotic properties of solutions of the Cauchy problem for structurally damped sigma-evolution operators with time dependent, monotonous, dissipation term. An appropriate energy for solutions of the sigma-evolution equations is defined and some estimates for energies of higher order are proved. In the scale invariant case the optimality of these estimates is shown. Further, the influence of properties of the time dependent dissipation on L^p-L^q estimates for the energy with p and q bigger or equal to 2 and from the conjugate line is clarified. Also smoothing properties of the operators under consideration are investigated. The connection between the regularity of the data and the regularity of the solution in terms of L^2 based Gevrey spaces is considered. Finally, L^1-L^1-estimates in the special case delta = sigma/2 and decreasing dissipative coefficient. / Thema der vorliegenden Dissertation ist die Untersuchung asymptotischer Eigenschaften von Lösungen des Cauchy Problems für strukturell gedämpfte sigma-Evolutions-Operatoren mit zeitabhängigem, monotonen Dissipationskoeffizienten. Es wird eine geeignete Energie definiert und für diese Abschätzungen, auf für entsprechende Energien höherer Ordnung gezeigt. Darüber hinaus wird der Einfluss des Dissipationskoeffizienten auf L^p-L^q Abschätzungen auf und entfernt von der konjugierten Linie untersucht. Im skaleninvarianten Fall wird die Schärfe der Abschätzungen bewiesen. Weiterhin wird der Zusammenhang zwischen der Regularität der Daten und der der Lösung in Termen von L^2-basierten Gevrey-Räumen untersucht. Schließlich werden L^1-L^1-Abschätzungen für den Spezialfall delta = sigma/2 und monoton fallenden Dissipationskoeffizienten gezeigt.

Untersucht wird das Cauchy Problem für degenerierte $p$-Evolutionsgleichungen. Dabei kann für Gleichungen höherer Ordnung in $D_t$, die nur von der Zeit abhängen, gezeigt werden, dass das Problem $H^\\infinity$ korrekt ist. Dafür werden gewisse Bedingungen an die Koeffizienten und deren erste Ableitungen gestellt. $H^\\infinity$ korrekt bedeutet dabei, dass die Anfangsdaten $u_0\\in H^s$, $u_1$ in einem dazugehörigen Sobolevraum und die Lösung bezüglich $x$ in $H^{s-s_0}$ liegen. Eine Notwendigkeit für die Bedingungen kann allerdings nicht gezeigt werden. Auch ist offen, ob der Regularitätsverlust wirklich eintritt. Später wird der Beweis erweitert um das Ergebniss für Koeffizienten zu zeigen, die in gewisser Weise auch vom Ort abhängen können. Im zweiten Teil der Dissertation geht es um Korrektheit für degenerierte $p$-Evolutionsgleichungen mit zeitabhängigen Koeffizienten und zweiter Ordnung in $D_t$. Gefordert werden Bedingungen an die Koeffizienten und die ersten beiden Ableitungen bezüglich der Zeit. Damit wird gezeigt, dass diese in Skalen von Sobolevräumen korrekt gestellt sind. Abschließend wird die Schärfe der Bedingungen und das tatsächliche Auftreten des Regularitätsverlustes in der Lösung bewiesen.