Made available in DSpace on 2016-06-02T20:28:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3166.pdf: 902639 bytes, checksum: ea05b6d6e2b4c76c819c3abd8b7bd595 (MD5) Previous issue date: 2010-07-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / Neste trabalho, estudamos o resultado de boa-colocação para a equação da onda cúbica u +uR3 = 0 em R3, devido a H. Bahouri e J.-Y. Chemin, no qual os dados de Cauchy estão no espaço de Sobolev homogêneo H3/4 (R3) H-1/4 (R3). A prova utiliza um método de interpolação não-linear, decomposição de Bony e desigualdade logarítmica de Strichartz, todas formuladas na Teoria de Littlewood-Paley.

Submitted by Leonardo Cavalcante (leo.ocavalcante@gmail.com) on 2018-05-03T13:44:12Z No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 1150863 bytes, checksum: a7e25ab87986c9d088c0fe224303f97f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-03T13:44:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 1150863 bytes, checksum: a7e25ab87986c9d088c0fe224303f97f (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this thesis we presents results on the exact controllability of the partial Di erential Equations (PDEs) of the parabolic and hyperbolic type, in the context of hierarchic control, using the Stackelberg-Nash strategy. In every problems we consider a main control (leader) and two secondary controls (followers). To each leader we obtain a correnponding Nash equilibrium, associated to a bi-objective optimal control problem; then we look for a leader of minimal cost that solves the exact controllability problem. For the parabolic problems we have distributed and boundary controls, now in the hyperbolics every controls are distributed. We consider linear and semilinear cases, which we solve using observability inequality obtained combining right Carleman inequalities. Also we use a xed point method. / Nesta tese apresentamos resultados sobre controlabilidade exata de Equações Diferenciais Parciais (EDPs) dos tipos parabólico e hiperbólico, no contexto de controle hierárquico, usando a estratégia de Stackelberg-Nash. Em todos os problemas consideramos um controle principal (líder) e dois controles secundários (seguidores). Para cada líder obtemos um equil íbrio de Nash correspondente, associado a um problema de controle ótimo bi-objetivo; então buscamos o líder de custo que resolve o problema de controlabilidade. Para os problemas parabólicos temos controles distribuídos e na fronteira, já nos hiperbólico todos os controles são distribuídos. Consideramos casos lineares e semilineares, os quais resolvemos usando desigualdade de observabilidade obtidas combinando desigualdades de Carleman adequadas. Também usamos um método de ponto xo.

A utilização de métodos de análise apoiados na Teoria da Equação da Onda, a partir da instrumentação de medidas dinâmicas, como controle do comportamento de estacas, tem evoluído continuamente nos últimos anos. Após importantes considerações sobre a prova de carga dinâmica de energia crescente e o mecanismo de transferência de carga, procedem-se análises CAPWAP em um caso real de obra com o objetivo de analisar o comportamento do sistema estaca-solo perante a aplicação de níveis crescentes de energia. São apresentados nesta dissertação, os resultados do comportamento de vários sistemas isolados estaca-solo em maciço de argila mole, submetidos à prova de carga dinâmica de energia crescente. São feitas análises de: transferência de carga, atrito lateral local, quake da ponta, tensões dinâmicas e correlação entre prova de carga estática e dinâmica. / The use of analysis methods to control pile behavior employing the Stress-Wave Theory from results of dynamic pile driving measurements has evolved in recent years. After important considerations about the increasing energy dynamic loading test and the load transfer mechanism, CAPWAP analyses are proceed in a pilework with objective of analyzing the behavior of the pile-soil system before the application of growing levels of energy. Therefore, they are presented in this dissertation, the results of the behavior of several isolated pile-soil systems in soft clay formation, submitted to the dynamic loading test of growing energy. Among the analyses, load transfer diagrams, local friction, quake, dynamic tensions, and the correlation between static and dynamic loading test are presented.

Les interactions entre les processus de surface et de sub-surface sont des composantes clés du cycle hydrologique que les modèles hydrologiques doivent représenter pour obtenir des prédictions cohérentes et précises dans un contexte de gestion durable de la ressource en eau. Les modèles hydrologiques intégrés qui décrivent de façon physique les processus et leurs interactions sont de conception récente. La plupart de ces modèles s‘appuient sur l’équation de Richards 3D pour décrire les processus d’écoulement souterrain. Cette approche peut être problématique compte tenu de contraintes importantes sur le maillage et sur la résolution numérique. Ce travail de thèse propose un modèle hydrologique intégré qui s’appuie sur approche innovante à dimension réduite pour simplifier les écoulements de surface et souterrains d'un bassin versant. Les différents compartiments du modèle sont d’abord testés indépendamment puis couplés. Les résultats montrent que l’approche proposée décrit précisément les processus hydrologiques considérés tout en améliorant de façon significative l’efficacité générale du modèle. / Interactions between surface and subsurface flow processes are key components of the hydrological water cycle. Accounting for these interactions in hydrological modelsis mandatory to provide relevant and accurate predictions for water quality and water resources management. Fully-integrated hydrological models that describe with aphysical meaning the hydrological processes and their interactions are recent. Most of these models rely upon the resolution of a 3D Richards equation to describe subsurface flow processes. This approach may become intractable because of the heavy constrains on both meshing and numerical resolution. This PhD proposes a new integrated hydrological model on the idea of dealing with dimensionally reduced flow in both the surface and sub-surface compartments of a watershed. The different compartments of the model are first tested independently and then coupled. The results show that the proposed approach allows for a proper and precise depiction ofthe hydrological processes enclosed in the model while providing significant gain incomputational efficiency.

[ES] Esta tesis trata sobre la integración numérica de sistemas hamiltonianos con potenciales explícitamente dependientes del tiempo. Los problemas de este tipo son comunes en la física matemática, porque provienen de la mecánica cuántica, clásica y celestial. La meta de la tesis es construir integradores para unos problemas relevantes no autónomos: la ecuación de Schrödinger, que es el fundamento de la mecánica cuántica; las ecuaciones de Hill y de onda, que describen sistemas oscilatorios; el problema de Kepler con la masa variante en el tiempo. El Capítulo 1 describe la motivación y los objetivos de la obra en el contexto histórico de la integración numérica. En el Capítulo 2 se introducen los conceptos esenciales y unas herramientas fundamentales utilizadas a lo largo de la tesis. El diseño de los integradores propuestos se basa en los métodos de composición y escisión y en el desarrollo de Magnus. En el Capítulo 3 se describe el primero. Su idea principal consta de una recombinación de unos integradores sencillos para obtener la solución del problema. El concepto importante de las condiciones de orden se describe en ese capítulo. En el Capítulo 4 se hace un resumen de las álgebras de Lie y del desarrollo de Magnus que son las herramientas algebraicas que permiten expresar la solución de ecuaciones diferenciales dependientes del tiempo. La ecuación lineal de Schrödinger con potencial dependiente del tiempo está examinada en el Capítulo 5. Dado su estructura particular, nuevos métodos casi sin conmutadores, basados en el desarrollo de Magnus, son construidos. Su eficiencia es demostrada en unos experimentos numéricos con el modelo de Walker-Preston de una molécula dentro de un campo electromagnético. En el Capítulo 6, se diseñan los métodos de Magnus-escisión para las ecuaciones de onda y de Hill. Su eficiencia está demostrada en los experimentos numéricos con varios sistemas oscilatorios: con la ecuación de Mathieu, la ec. de Hill matricial, las ecuaciones de onda y de Klein-Gordon-Fock. El Capítulo 7 explica cómo el enfoque algebraico y el desarrollo de Magnus pueden generalizarse a los problemas no lineales. El ejemplo utilizado es el problema de Kepler con masa decreciente. El Capítulo 8 concluye la tesis, reseña los resultados y traza las posibles direcciones de la investigación futura. / [CAT] Aquesta tesi tracta de la integració numèrica de sistemes hamiltonians amb potencials explícitament dependents del temps. Els problemes d'aquest tipus són comuns en la física matemàtica, perquè provenen de la mecànica quàntica, clàssica i celest. L'objectiu de la tesi és construir integradors per a uns problemes rellevants no autònoms: l'equació de Schrödinger, que és el fonament de la mecànica quàntica; les equacions de Hill i d'ona, que descriuen sistemes oscil·latoris; el problema de Kepler amb la massa variant en el temps. El Capítol 1 descriu la motivació i els objectius de l'obra en el context històric de la integració numèrica. En Capítol 2 s'introdueixen els conceptes essencials i unes ferramentes fonamentals utilitzades al llarg de la tesi. El disseny dels integradors proposats es basa en els mètodes de composició i escissió i en el desenvolupament de Magnus. En el Capítol 3, es descriu el primer. La seua idea principal consta d'una recombinació d'uns integradors senzills per a obtenir la solució del problema. El concepte important de les condicions d'orde es descriu en eixe capítol. El Capítol 4 fa un resum de les àlgebres de Lie i del desenvolupament de Magnus que són les ferramentes algebraiques que permeten expressar la solució d'equacions diferencials dependents del temps. L'equació lineal de Schrödinger amb potencial dependent del temps està examinada en el Capítol 5. Donat la seua estructura particular, nous mètodes quasi sense commutadors, basats en el desenvolupament de Magnus, són construïts. La seua eficiència és demostrada en uns experiments numèrics amb el model de Walker-Preston d'una molècula dins d'un camp electromagnètic. En el Capítol 6 es dissenyen els mètodes de Magnus-escissió per a les equacions d'onda i de Hill. El seu rendiment està demostrat en els experiments numèrics amb diversos sistemes oscil·latoris: amb l'equació de Mathieu, l'ec. de Hill matricial, les equacions d'onda i de Klein-Gordon-Fock. El Capítol 7 explica com l'enfocament algebraic i el desenvolupament de Magnus poden generalitzar-se als problemes no lineals. L'exemple utilitzat és el problema de Kepler amb massa decreixent. El Capítol 8 conclou la tesi, ressenya els resultats i traça les possibles direccions de la investigació futura. / [EN] The present thesis addresses the numerical integration of Hamiltonian systems with explicitly time-dependent potentials. These problems are common in mathematical physics because they come from quantum, classical and celestial mechanics. The goal of the thesis is to construct integrators for several import ant non-autonomous problems: the Schrödinger equation, which is the cornerstone of quantum mechanics; the Hill and the wave equations, that describe oscillating systems; the Kepler problem with time-variant mass. Chapter 1 describes the motivation and the aims of the work in the historical context of numerical integration. In Chapter 2 essential concepts and some fundamental tools used throughout the thesis are introduced. The design of the proposed integrators is based on the composition and splitting methods and the Magnus expansion. In Chapter 3, the former is described. Their main idea is to recombine some simpler integrators to obtain the solution. The salient concept of order conditions is described in that chapter. Chapter 4 summarises Lie algebras and the Magnus expansion ¿ algebraic tools that help to express the solution of time-dependent differential equations. The linear Schrödinger equation with time-dependent potential is considered in Chapter 5. Given its particular structure, new, Magnus-based quasi-commutator-free integrators are build. Their efficiency is shown in numerical experiments with the Walker-Preston model of a molecule in an electromagnetic field. In Chapter 6, Magnus-splitting methods for the wave and the Hill equations are designed. Their performance is demonstrated in numerical experiments with various oscillatory systems: the Mathieu equation, the matrix Hill eq., the wave and the Klein-Gordon-Fock eq. Chapter 7 shows how the algebraic approach and the Magnus expansion can be generalised to non-linear problems. The example used is the Kepler problem with decreasing mass. The thesis is concluded by Chapter 8, in which the results are reviewed and possible directions of future work are outlined. / Kopylov, N. (2019). Magnus-based geometric integrators for dynamical systems with time-dependent potentials [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/118798 / TESIS

This thesis is an introduction to the modeling of electromagnetic fields in the tissue and is focused on the knowledge of electromagnetic field theory. Maxwell's equations and their solutions are described the spread of plane waves in the environment. It also discusses the exposure limit values of specific absorbed power and hygienic limits based on the standards in force in the Czech Republic on health protection against nonionizing radiation in accordance with Government Regulation No. 106/2010 Coll. It also deals with the software interface in COMSOL Multiphysics 4.2 for solving physical modeling and simulation. There is mention of the RF module, which is used for modeling. Work mentions in detail about the menu of the program and the most important part - the Model Builder.

This work deals with questions of space assembling of several optics beams. There are mentioned the base features and values of space distribution of beam intensity in laser beam. The forms of diffusion of space localized light that is described by beam optics. There is a characterization of Gaussian beam, and diffraction of several beams. There is mentioned a simulation an assembling of two and more beams. It contains model of assembling incoherent beams. The work also includes suggestion of final layout of laser beams, which form optical transmitter with radiating characteristics, resistant to defects evoked by atmosphere.

Cieľom predloženej diplomovej práce je numerické riešenie šírenia elektromagnetických vĺn v tuneli. Za týmto účelom bola sformulovaná integrálna rovnica a numericky riešená pomocou metódy hraničných prvkov (BEM). Implementácia v prostredí MATLAB sľubne poukazuje na nízke výpočtové nároky oproti štandardným diferenciálnych diskretizačným metódam. Súčasťou projektu je vykreslenie rozloženia elektromagnetického poľa pre rôzne profily tunelov. Overenie výsledkov je vykonané pomocou zjednodušeného analytického modelu. V rámci práce je pozorované štúdium vplyvov zmien profilu tunela a rôznych impedančných podmienok na stenách tunela na výsledné rozloženie elektromagnetického poľa vo vnútri tunela.

Viele Problemstellungen der Naturwissenschaften führen zur Betrachtung von nichtlinearen Wellengleichungen. Dabei ist von großem Interesse, ob zu vorgegebenen kleinen Daten Lösungen eindeutig existieren und ob diese stetig von den Daten abhängen. Hilfsmittel für diese Probleme sind Aussagen über lineare Wellengleichungen. In der vorliegenden Arbeit werden lineare Klein-Gordon Gleichungen, also Wellengleichungen mit Potentialterm, mit zeitabhängiger Masse bzgl. des Verhaltens ihrer Lösungen untersucht. Von speziellem Interesse sind Resultate mit Bezug auf verallgemeinerte Energieerhaltung und sogenannte Lp – Lq decay-Abschätzungen. Aus der Arbeit geht hervor, dass man eine Klassifizierung für Gleichungen mit fallendem Masseterm finden kann. Für Gleichungen vom Wellentyp ist der Einfluss des Potentialterms gering und die Lösungen verhalten sich wie Lösungen der Wellengleichung. Dem gegenüber stehen Gleichungen vom Klein-Gordon-Typ mit erkennbarem Einfluss des Masseterms. Ausgangspunkt für die Klassifizierung ist das kritische Verhalten der Lösungen einer skaleninvarianten Gleichung mit speziellem Masseterm.

In this thesis we look at acoustic wave propagation under water. We look in particular at waves generated by a point source and what happens with the propagation when we model the bottom as flat or as curvilinear. We assume the source to be working at a certain frequency and therefore we model this problem by solving the Helmholtz equation. Since Helmholtz equation has some unwanted numerical properties we are interested in finding new numerical methods that could accelerate the solver. In this thesis we use the Waveholtz iteration, which solves Helmholtz equation by connecting it to the time-dependent wave equation. We use finite differences and the SBP-SAT method to approximate the spatial problem numerically and for modelling the sea bottom we use curvilinear coordinates.  To compare the Waveholtz iteration we also solve Helmholtz equation with a naive solver. The naive solver consists of approximating the equation with finite differences and then solving the linear system of equation by some iterative solver, which for our tests will be GMRES. The results show that the Waveholtz iteration converges in less iterations than our naive solver. It also shows that the number of iterations stays unchanged when changing our discretization, which otherwise is a big problem for our naive solver. This allows us to increase the accuracy of our numerical solution without changing the computation time too much.  We show that the number of iterations increases according to theory for an increasing frequency, and that for open problems we even see a smaller increase. For certain resonant frequencies in Helmholtz equation we do not expect the Waveholtz iteration to converge. In the neighbourhood of these frequencies the convergence becomes slow and we need many iterations for a solution of a certain accuracy. By reformulating the Waveholtz iteration as a Krylov solution we can see that resonances in Helmholtz equation have a smaller impact of the convergence. / I detta examensarbete undersöker vi akustisk vågutbredning i vatten. Vi kollar specifikt på vågor som genereras av en punktkälla och vad som sker när vi modellerar botten som plan eller som kurvlinjär. Då vi antar att punktkällan arbetar vid en bestämd frekvens, kommer vi modellera det fysikaliska problemet genom att lösa Helmholtz ekvation. Helmholtz ekvation har dock några numeriska egenskaper som är oönskade, och därför finns ett intresse av att hitta nya numeriska metoder som löser ekvationen. I detta examensarbete undersöker vi Waveholtz iteration, som löser Helmholtz ekvation genom att koppla den till den tidsberoende vågekvationen. Vi använder finita differenser och SBP-SAT metoden för att approximera det rumsliga problemet numeriskt. För att ge en detaljerad beskrivning av botten använder vi kurvlinjära koordinater. För att jämföra Waveholtz iterationen med något löser vi även Helmholtz med hjälp av en naiv lösare. Den naiva lösaren består av att approximera problemet med finita differenser och sedan lösa det linjära systemet rakt av med en iterativ lösare (vilket för våra fall kommer vara GMRES). Resultatet visar att Waveholtz iteration konvergerar på ett lägre antal iterationer än vår naiva lösare. Det visar även att antalet iterationer inte förändras när vi ändrar diskretisering, vilket annars är ett problem för vår naiva lösare. Detta innebär att vi kan få en högre noggrannhet utan att förlänga beräkningstiden alltför mycket.  Vi visar även att antalet iterationer ökar som förväntat med en ökad frekvens, samt att för öppna problem så ökar antalet iteration mindre än enligt teorin. Vid vissa resonanta frekvenser i Helmholtz ekvation förväntar vi oss att Waveholtz iteration inte kommer konvergerar. I närheten av dessa frekvenser blir konvergensen långsam och vi behöver många iterationer för att lösa problemet. Genom att formulera Waveholtz iteration som en Krylov lösning kommer resonanser i Helmholtz ekvation ge en mindre negativ effekt på konvergensen än om den är formulerad som en fixpunkts iteration.