Orientador: Olivâine Santana de Queiroz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-20T15:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_FernandaPereiradaSilva_M.pdf: 1905299 bytes, checksum: 26428236d161990046f1d1f982482fe1 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Na dissertação foi estudado um problema elíptico em um domínio limitado com bordo Lipschitz. Parte da fronteira deste domínio está em movimento e oscila rapidamente na variável que representa o espaço, caracterizando-se assim como um problema de fronteira livre com multi escala. Este problema tem aplicações, por exemplo, na construção de filmes semicondutores, levando-se em consideração que a superfície do filme se altera pela deposição de vapor químico. O estudo de tal modelo nos remete a questões de existência e unicidade para um sistema elíptico com condições de bordo do tipo misto acoplado à uma equação hiperbólica através de uma condição de fronteira livre. Além disso, um resultado de aproximação por homogeneização é demonstrado. De fato, provamos uma estimativa na norma H1 para o erro que se comete ao aproximar a fronteira livre real por uma fronteira livre homogeneizada / Abstract: In this dissertation we study an elliptic problem in a bounded Lipschitz domain. Part of the boundary is moving and oscillates rapidly in the variable representing the space. Thus, we have a multi-scale free boundary problem. This problem has applications, for instance, in the construction of semiconductor films taking into account that the surface of the film is changing by chemical vapor deposition. The study of such a model leads us to questions of existence and uniqueness for a system involving an elliptic equation with mixed boundary conditions coupled to a hyperbolic equation by means of a free boundary condition. Furthermore, a result on approximation by homogenization is shown. In fact, an estimate in terms of the H1-norm of the error committed by to approximate the real free boundary problem by the homogenized one is proved / Mestrado / Matematica / Mestre em Matemática

Orientador: Lucas Catão de Freitas Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-24T06:33:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mesquita_ClaudiaAlineAzevedodosSantos_D.pdf: 1141685 bytes, checksum: a65a24d1917c5f998314d01970bb86e3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nesta tese, estudamos dois tipos de EDPs com potenciais singulares críticos, a saber, uma equação elíptica com operador poliharmônico e a equação do calor linear. Para a primeira, pesquisamos existência e propriedades qualitativas das soluções no espaço $\mathcal{H}_{k,\vec{\alpha}}$ que é uma soma de espaços $L^{\infty}$ com peso, o qual parece ser um espaço mínimo para o tipo de potencial singular considerado. Investigamos um conceito de simetria para soluções que estende o de simetria radial e satisfaz uma ideia de invariância em torno das singularidades. Para a segunda, uma estratégia baseada na transformada de Fourier é empregada para obter resultados de boa-colocação global e comportamento assintótico de soluções, sem hipóteses de pequenez e sem utilizar a desigualdade de Hardy. Em particular, obtemos boa-colocação de soluções para o caso do potencial monopolar $V(x)=\frac{\lambda}{\left\vert x\right\vert ^{2}}$ com $\left\vert \lambda\right\vert <\lambda_{\ast}=\frac{(n-2)^{2}}{4}$. Este valor limiar é o mesmo obtido em resultados de boa-colocação global em $L^2$ que utilizam desigualdades de Hardy e estimativas de energia. Desde que não existe uma relação de inclusão entre $L^{2}$ e $PM^{k}$, nossos resultados indicam que $\lambda_{\ast}$ é intrínseco da EDP e independe de uma particular abordagem. Palavras-chave: Equações elípticas, equação do calor, potencial singular, existência, simetria, autossimilaridade, comportamento assintótico / Abstract: In this thesis, we study two types of PDEs with critical singular potentials, namely, an elliptic equation with polyharmonic operator and the linear heat equation. For the first, we obtain existence and qualitative properties of solutions in $\mathcal{H}_{k,\vec{\alpha}}$-spaces which are a sum of weighted $L^{\infty}$-spaces, and seem to be a minimal framework for the potential profile of interest. We investigate a concept of symmetry for solutions which extends radial symmetry and carries out an idea of invariance around singularities. For the second, a strategy based on the Fourier transform is employed to obtain results of global well-posedness and asymptotic behavior of solutions, without smallness hypotheses and without using Hardy inequality. In particular, well-posedness of solutions is obtained for the case of the monopolar potential $V(x)=\frac{\lambda}{\left\vert x\right\vert ^{2}}$ with $\left\vert \lambda\right\vert <\lambda_{\ast}=\frac{(n-2)^{2}}{4}$. This threshold value is the same one obtained for the global well-posedness of $L^{2}$-solutions by means of Hardy inequalities and energy estimates. Since there is no inclusion relation between $L^{2}$ and $PM^{k}$, our results indicate that $\lambda_{\ast}$ is intrinsic of the PDE and independent of a particular approach. Keywords: Elliptic equation, heat equation, singular potential, existence, symmetry, self-similarity, asymptotic behavior / Doutorado / Matematica / Doutora em Matemática

Orientador: Djairo Guedes de Figueiredo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-18T23:11:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_Evandro_D.pdf: 681089 bytes, checksum: 5ec4729a2d7b386329193adf424f6b42 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Orientador: Francisco Odair Vieira de Paiva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-19T21:33:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_JoseAndersonValenca_D.pdf: 1655484 bytes, checksum: 6e4f6872240f3317db759e94789f5d34 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho consideramos uma classe de Sistemas Elípticos Hamiltonianos. Esta classe de sistemas surge como modelo natural em áreas como Física e Biologia. Estudamos casos que envolvem crescimento crítico, arbitrário e crítico perturbado e analisamos questões relacionadas a existência, multiplicidade e propriedades de soluções. Os resultados são obtidos com o uso de métodos variacionais, a exemplo dos teoremas de min-max, aliados as propriedades das funções com simetria radial e ao princípio de concentração de compacidade / Abstract: In this work, we consider a class of Hamiltonian Elliptic Systems. This class of systems arise as a natural model in many areas such as Physics and Biology. We studied cases involving critical growth, arbitrary growth and perturbed critical growth and we also investigated questions related to the existence, multiplicity and properties of solutions. The results are obtained by using a variational approach, for instance, min-max theorems, combined with properties of radially symmetric functions and the concentration-compactness principle / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Orientador: Francisco Odair Vieira de Paiva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-21T19:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Malavazi_MazilioCoronel_D.pdf: 1741221 bytes, checksum: becbc428943851a9a63bba6d406db3ca (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Orientador: Eduardo Cardoso de Abreu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-26T22:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferraz_PaolaCunha_M.pdf: 6535346 bytes, checksum: 5f9c9ba53cd3e63fc60c09c90ad2c625 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O foco deste trabalho é aproximação numérica de problemas envolvendo equações diferenciais parciais (EDPs), de natureza elíptica, no contexto de aplicações em dinâmica de fluidos em meios porosos. Especificamente, a dissertação pretende contribuir com uma implementação de um algoritmo multiescala e multigrid, recentemente introduzido na literatura, para resolução aproximada de sistemas de equações lineares de grande porte e mal condicionados, proveniente dessa classe de EDPs, tipicamente associada a problemas de Poisson de pressão-velocidade com condições de contornos típicas de fluxo em meios porosos. O problema concreto de Poisson discutido neste trabalho será desacoplado do sistema de transporte de EDPs de convecção-difusão, com convecção dominante, e linearizado por meio do emprego de uma técnica de decomposição de operadores. A metodologia para a discretização do problema elíptico de Poisson é elementos finitos mistos híbridos. A resolução numérica do sistema linear resultante deste procedimento será realizado via um método do tipo Gradientes Conjugados com Pré-condicionamento (PCG) multiescala e multigrid. Combinamos as metodologias multi-escala e multigrid de modo a capturar os distintos comprimentos de onda associados aos diferentes comprimentos de onda do operador diferencial auto-adjunto de Poisson, fortemente influenciado pela heterogeneidade das propriedades geológicas do meio poroso, em particular da permeabilidade absoluta, que pode exibir flutuações em várias ordens de grandeza. Experimentos computacionais em aplicações de problemas de dinâmica de fluidos em meios porosos são apresentados e discutidos para verificação dos resultados obtidos / Abstract: The focus of this work is the numerical approximation of differential problems involving partial differential equations (PDE's) of elliptic nature, in the context of modelling and simulation in fluid dynamics in porous media. The dissertation aims to contribute with an implementation of a multiscale multigrid algorithm, recently introduced in the literature, designed for solving ill-conditioned large linear systems of equations derived from those classes of PDE's, typically associated with Poisson problems of pressure-velocity with boundary conditions typical of flow in porous media. The Poisson problem discussed here is identified from the coupled convection-diffusion transport system counterpart of PDE's, with dominated convection, and by a linearization by means the use of an operator splitting approach. The methodology used for the discretization of the Poisson elliptic problem is by mixed hybrid finite elements. The numerical solution of the resulting linear system will be addressed by a multiscale multigrid preconditioned conjugate gradient (PCG) method. We combine both methodologies in order to capture the distinct wavelengths associated with the different wavelengths from the assosiated self-adjoint Poisson operator, strongly influenced by the heterogeneity of the geological properties of the porous media, in particular to the absolute permeability tensor, which in turn might exhibit very large fluctuations of orders of magnitude. Numerical experiments in applications of fluid dynamics problems in porous media are presented and discussed for a verification of the results obtained by direct numerical simulations with the multiscale multigrid algorithm under consideration / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestra em Matemática Aplicada

Orientador: Lucas Catão de Freitas Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-27T04:26:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CastanedaCenturion_NestorFelipe_D.pdf: 1063498 bytes, checksum: bbaaad01ffead1389f469e88505aada5 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Por apresentar basicamente fórmulas, o Resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The complete Abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática