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Averaging in variational inequalities with nonlinear restrictions along manifolds - 02/06/11

Doi : 10.1016/j.crme.2011.04.002 
Delfina Gómez a , Miguel Lobo a , M. Eugenia Pérez b, ⁎ , Tatiana A. Shaposhnikova c
a Departamento de Matemáticas, Estadística y Computación, Universidad de Cantabria, Avenida de los Castros s/n, 39005 Santander, Spain 
b Departamento de Matemática Aplicada y Ciencias de la Computación, Universidad de Cantabria, Avenida de las Castros s/n, 39005 Santander, Spain 
c Department of Differential Equations, Faculty of Mechanics and Mathematics, Moscow State University, Leninskie Gory, 119992, GSP-2, Moscow, Russia 

⁎Corresponding author.

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Abstract

We consider variational inequalities for the Laplace operator in a domain Ω of   periodically perforated along a manifold, with nonlinear restrictions for the flux on the boundary of the cavities. We assume that the perforations are balls of radius   distributed along a  -dimensional manifold γ with period ε. Here   is a small parameter,   and  . On the boundary of the perforations, we have the restrictions for the solution  ,   and  , where   and σ is a certain smooth function. For   and  , we characterize the asymptotic behavior of   as   providing the homogenized problems. A critical size of the cavities is found when   for which the corrector in the energy norm is constructed.

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Résumé

Nous considèrons inégalités variationnelles pour lʼopérateur de Laplace dans une domaine Ω de   périodiquement perforé, et avec des restrictions pour le flux sur la frontière des trous. On suppose que les perforations sont des boules de rayon   distribuées sur une variété de dimension  , γ, de période ε. Ici   est une petite paramètre,   et  . Sur la frontière des trous nous avons des restrictions pour la solution  ,   et  , où   et σ est une certaine fonction régulière. Pour   and  , nous caractérisons le comportement asymptotique de   pour  . On trouve les problèmes homogéneisés et une taille critique des trous pour  . Pour cette taille on construit le correcteur dans la norme de lʼénergie.

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Keywords : Porous media, Variational inequalities, Nonlinear flux, Boundary homogenization

Mots-clés : Milieux poreux, Inégalités variationnelles, Flux non linéaire, Homogénéisation des frontières


Esquema

Plan inalienable

☆ The work has been partially supported by the Spanish MICINN: MTM2009-12628.


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Vol 339 - N° 6

P. 406-410 - juin 2011 Regresar al número
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