In this paper we develop a computational procedure to investigate linear fracture of two-dimensional problems in isotropic linearly elastic media. A symmetric Galerkin boundary element method (SGBEM), based on a weakly singular, weak-form traction integral equation, is adopted to model these fractures. In particular we consider multiple interacting cracks in an unbounded domain subject to internal pressure and remote stress. The growth of the cracks is driven by either linearly dependent injection pressures or volumes in each crack. A variety of crack geometries are investigated. / text

Linear Evolution Equations (LEE) have been studied extensively over many years. Their extension in the field of fractional calculus have been defined by Dαu(x, t) = Au(x, t), where α is the fractional order and Dα is a generalized differential operator. Two types of generalized differential operators were applied to the LEE in the state-of-the-art, producing the Riemann-Liouville and the Caputo time fractional evolution equations. However the extension of the new Caputo-Fabrizio derivative (CFFD) to these equations has not been developed. This work investigates existing fractional derivative evolution equations and analyze the generalized linear evolution equations with non-singular ker- nel derivative. The well-posedness of the extended CFFD linear evolution equation is demonstrated by proving the existence of a solution, the uniqueness of the existing solu- tion, and finally the continuous dependence of the behavior of the solution on the data and parameters. Extended evolution equations with CFFD are applied to kinetics, heat diffusion and dispersion of shallow water waves using MATLAB simulation software for validation purpose. / Mathematical Science / M Sc. (Applied Mathematics)

Dans cette thèse, nous étudions les solutions de l'équation de Boltzmann. Nous nous intéressons au cadre homogène en espace où la solution f(t; x; v) dépend uniquement du temps t et de la vitesse v. Nous considérons des sections efficaces singulières (cas dit non cutoff) dans le cas Maxwellien. Pour l'étude du problème de Cauchy, nous considérons une fluctuation de la solution autour de la distribution Maxwellienne puis une décomposition de cette fluctuation dans la base spectrale associée à l'oscillateur harmonique quantique. Dans un premier temps, nous résolvons numériquement les solutions en utilisant des méthodes de calcul symbolique et la décomposition spectrale des fonctions de Hermite. Nous considérons des conditions initiales régulières et des conditions initiales de type distribution. Ensuite, nous prouvons qu'il n'y a plus de solution globale en temps pour une condition initiale grande et qui change de signe (ce qui ne contredit pas l'existence globale d'une solution faible pour une condition initiale positive - voir par exemple Villani Arch. Rational Mech. Anal 1998). / In this thesis, we study the solutions of the Boltzmann equation. We are interested in the homogeneous framework in which the solution f(t; x; v) depends only on the time t and the velocity v. We consider singular crosssections (non cuto_ case) in the Maxwellian case. For the study of the Cauchy problem, we consider a uctuation of the solution around the Maxwellian distribution then a decomposition of this uctuation in the spectral base associated to the quantum harmonic oscillator At first, we solve numerically the solutions using symbolic computation methods and spectral decomposition of Hermite functions. We consider regular initial data and initial conditions of distribution type. Next, we prove that there is no longer a global solution in time for a large initial condition that changes sign (which does not contradict the global existence of a weak solution for a positive initial condition - see for example Villani Arch. Rational Mech. Anal 1998).

La méthode d'intégration produit a été proposée pour résoudre des équations linéaires de Fredholm de deuxième espèce singulières dont la solution exacte est régulière, au moins continue. Dans ce travail on adapte cette méthode à des équations dont la solution est juste intégrable. On étudie également son extension au cas non linéaire posé dans l'espace des fonctions intégrables. Ensuite, on propose une autre manière de mettre en oeuvre la méthode d'intégration produit : on commence par linéariser l'équation par une méthode de type Newton puis on discrétise les itérations de Newton par la méthode d'intégration produit / The product integration method has been proposed for solving singular linear Fredholm equations of the second kind whose exact solution is smooth, at least continuous. In this work, we adapt this method to the case where the solution is only integrable. We also study the nonlinear case in the space of integrable functions. Then, we propose a new version of the method in the nonlinear framework : we first linearize the eqaution by a Newton type method and then discretize the Newton iterations by the product integration method