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tel-00002013, version 1

Problemes de régularité en optimisation de formes

Tanguy Briançon 1

Université Rennes 1 (2002-07-02), Pierre Michel (Dir.)

Abstract: Ce travail porte sur les problèmes de régularités en optimisation de forme. Précisément nous étudions la régularité d'un ouvert qui minimise l'énergie du problème de Dirichlet pour le Laplacien parmi tous les ouverts de mesure fixée inclus dans un grand ouvert (par exemple l'espace tout entier). La première étape consiste à regarder la régularité de la fonction d'état optimale (la solution du problème de Dirichlet sur l'ouvert minimal): on montre que, là où elle garde un signe constant, elle est localement lipschitzienne (dans tout l'espace et pas seulement dans l'ouvert optimal). La deuxième étape consiste à étudier la régularité du bord de l'ouvert optimal. Si la fonction d'état est lipschitzienne, on montre que cet ouvert est à périmètre fini. On peut également montré que, là où le terme source est positif, le Laplacien de la fonction d'état est égal, sur le bord de l'ouvert optimal, à une constante multipliée par la mesure de Hausdorff du bord. Cette constante est un multiplicateur de Lagrange dans une équation d'Euler-Lagrange. De manière formelle, cela signifie que la dérivée normale de la fonction d'état est constante sur le bord. Ceci est bien le résultat attendu: si on suppose que l'ouvert optimal est régulier, on le retrouve facilement. On peut enfin déduire de cela que, loin du support du terme source, la frontière de l'ouvert optimal est, en dehors d'un ensemble négligeable, une hypersurface analytique.

  • 1:  Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR)
  • CNRS : UMR6625 – Université de Rennes 1 – École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan – Institut National des Sciences Appliquées (INSA) : - RENNES – Université de Rennes II - Haute Bretagne
  • Domain : Mathematics
  • Keywords : Théorie de la mesure géométrique – frontière libre – calcul variationnel – équation aux dérivés partielles elliptiques – optimisation de formes.
  • Internal note : Numero d'ordre: 2694
  • Comment : Jury: Pierre Cardaliaguet: Examinateur Michel Crouzeix: Examinateur Guy David – Rapporteur Antoine Henrot – Examinateur Nicolas Lerner – Examinateur Michel Pierre Directeur de these Giuseppe Buttazzo: Rapporteur exterieur.
 
  • tel-00002013, version 1
  • oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00002013
  • From: 
  • Submitted on: Monday, 25 November 2002 14:24:58
  • Updated on: Monday, 25 November 2002 14:24:58