The linear receptivity and stability of plane idealized detonation with one-step Arrhenius type reaction kinetics is explored in the case of three-dimensional perturbations to a Zel'dovich-von Neumann-Doering base flow. This is explored in both overdriven and explicitly Chapman-Jouguet detonation. Additionally, the use of a multi-domain spectral collocation method for solving the conventional stability problem is explored within the context of normal-mode detonation. An extension of the stability analysis to confined detonations in a slightly porous walled tube is also carried out. Finally, an asymptotic analysis of a detonation with two-step reaction kinetics in the limit of large activation energy and for general overdrive and reaction order is performed yielding a nonlinear evolution equation for perturbations that produce stable limit cycle solutions.

We find an adequate interpretation of the Lamé operator within the framework of elliptic complexes and study the first mixed problem for the nonstationary Lamé system.

Cette thèse est consacrée à la contrôlabilité et à l’observabilité de l’équation d’évolution non autonome. Dans la première partie, nous donnons un aperçu de la théorie du contrôle ainsi que quelques résultats classiques sur le contrôle des systèmes autonomes et non autonomes. En fait, nous rappellerons les techniques de la théorie des semi-groupes, théorie de l’évolution familiale, théorie de la dualité et de l’opérateur. Dans la deuxième partie, nous sommes intéressés à étudier le problème de contrôle pour les systèmes EDP définis sur des domaines dépendant du temps. Nous développons de nouvelles techniques pour obtenir les résultats sur l’observabilité exacte des équations de l’onde et de Schrödinger 1D, puis par dualité nous établissons la contrôlabilité exacte du système adjoint. Le dernier résultat est une généralisation des tests de Hautus pour l’observabilité du système d’évolution non autonome. Notre méthode peut s’appliquer aux équations de Schrödinger et à l’équation d’onde avec des potentiels dépendant du temps. / This thesis is devoted to the controllability and observability of nonautonomous evolution equation. In the first part, we give an overview on control theory as well as some classical results on control of both autonomous and nonautonomous systems. In fact, we will recall the technique in semigroup theory, evolution familys theory, duality theory and operator theory. In the second part, we are interested to investigate the control problem for PDEs systems defined on time-dependent domains. We develope some new techniques to obtain the results on exact observability for one dimensional wave and Schrödinger equations, then by duality we establish exact controllability of adjoint system. The last result is a generalization of Hautus tests for observability of non- autonomous evolution system.Our method can apply for Schrodinger equations with time dependent potentials and to a damped wave-equation with time-dependent damping.

In this article, we present results concerning the existence of solutions for a beam evolution equation with variable coefficients in increasing noncylindrical domains.

Orbits of charged particles under the effect of a magnetic field are mathematically described by magnetic geodesics. They appear as solutions to a system of (nonlinear) ordinary differential equations of second order. But we are only interested in periodic solutions. To this end, we study the corresponding system of (nonlinear) parabolic equations for closed magnetic geodesics and, as a main result, eventually prove the existence of long time solutions. As generalization one can consider a system of elliptic nonlinear partial differential equations whose solutions describe the orbits of closed p-branes under the effect of a "generalized physical force". For the corresponding evolution equation, which is a system of parabolic nonlinear partial differential equations associated to the elliptic PDE, we can establish existence of short time solutions. / Bahnen von geladenen Teilchen, die sich unter dem Einfluss eines Magnetfeldes bewegen, werden in der Mathematik durch magnetische Geodäten beschrieben. Sie ergeben sich als Lösungen eines Systems (nichtlinearer) gewöhnlicher Differentialgleichungen zweiter Ordnung. Wir interessieren uns ausschließich für periodische Lösungen. Dazu studieren wir das zugehörige System (nichtlinearer) parabolischer Differentialgleichungen für geschlossene magnetische Geodäten. Als Hauptresultat beweisen wir die Existenz von Langzeitlösungen. Verallgemeinernd betrachten wir noch ein System von elliptischen nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen, dessen Lösungen die Orbiten von geschlossenen p-Branen unter dem Einfluss einer verallgemeinerten physikalischen Kraft beschreiben. Für die entsprechende Evolutionsgleichung, welche ein System von parabolischen nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen ist, das dem elliptischen Problem zugeordnet ist, können wir die Existenz von Kurzzeitlösungen beweisen.

In this thesis, we study the existence of stationary solutions for two cases. One is for random difference equations. For this, we prove the existence and uniqueness of the stationary solutions in a finite-dimensional Euclidean space Rd by applying the coupling method. The other one is for semi linear stochastic evolution equations. For this case, we follows Mohammed, Zhang and Zhao [25]'s work. In an infinite-dimensional Hilbert space H, we release the Lipschitz constant restriction by using Arzela-Ascoli compactness argument. And we also weaken the globally bounded condition for F by applying forward and backward Gronwall inequality and coupling method.

Les principaux résultats obtenus dans ce travail concernent l’existence et l’unicité des solutions de différents types de l’équation de Liénard forcée et des résultats de dépendance pour les solutions S-asymptotiquement w-périodiques d’équations d’évolution. Pour réaliser notre objectif, nous utilisons des outils d’analyse fonctionnelle non linéaire et des résultats sur des équations linéaire. / No English summary available.

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Stochastic Evolution Equations Petr Čoupek Doctoral Thesis Abstract Linear stochastic evolution equations with additive regular Volterra noise are studied in the thesis. Regular Volterra processes need not be Gaussian, Markov or semimartingales, but they admit a certain covariance structure instead. Particular examples cover the fractional Brownian motion of H > 1/2 and, in the non-Gaussian case, the Rosenblatt process. The solution is considered in the mild form, which is given by the variation of constants formula, and takes values either in a separable Hilbert space or the space Lp(D, µ) for large p. In the Hilbert-space setting, existence, space-time regularity and large-time behaviour of the solutions are studied. In the Lp setting, existence and regularity is studied, and in concrete cases of stochastic partial differential equations, the solution is shown to be a space-time continuous random field.

Ce travail de thèse est consacré à l’étude d’équations d’évolution et d’équations différentielles à argument constant par morceaux. L’étude des équations différentielles à argument constant par morceaux est un domaine important car ces équations ont la structure de système dynanmique de longueur constante. La continuité des solutions conduit à une relation de récurrence entre les valeurs de cette dernière entre les points n et n+1, où n est un entier relatif quelconque. Par conséquent les équations différentielles à argument constant par morceaux combinent à la fois les propriétés des équations différentielles et des équations aux différences. Nous étudierons l’existence de solutions presque automorphes et S-asymptotiquement omega-périodiques d’équations d’évolutions et d’équations à argument constant par morceaux. L’étude de solutions presque automorphes et S’asymptotiquement omega periodiques est motivé par le fait que ces fonctions généralisent celle des fonctions périodiques. Nous obtiendrons donc des résultats concernant l’existence et l’unicité de solutions presque automorphes et S asymptotiquement omega périodiques de plusieurs équations d’évolutions. Cette problématique sera notamment étudiée dans le cadre des équations d’évolutions appartenant à la classe des équations différentielles à argument constant par morceaux. / This thesis deals with the study of evolution equations and differential equations with piecewise constant argument. Studies of such equations were motivated by the fact that they represent a hybrid of discrete and continuous dynamical systems and combine the properties of both differential and differential-difference equations. We study the existence of almost automorphic solutions and S asymptotically omega periodic solution of evolution equations and differential equations with piecewise constant argument. The study of almost automorphic and S asymptotically omega periodic functions is motivated by the fact that these functions generalize the concept of periodic functions. Therefore, we obtain results about existence and unicity of almost automorphic and S asymptotic omega periodic solution of evolution equations. We will study this problem considering evolution equations who belong to a class of differential equation with piecewise constant argument.