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Theses

Sur le problème de Cauchy pour des EDP quasi-linéaires de nature dispersive

Résumé : Dans cette thèse, on s'intéresse au problème de Cauchy pour des équations quasi-linéaires dispersives. Pour une telle équation, l'enjeu est de montrer l'existence et l'unicité d'une solution de l'équation avec une donnée initiale prescrite dans un espace fonctionnel le plus large possible. Nous étudierons deux modèles décrivant l'évolution de la surface d'un fluide satisfaisant certaines conditions physiques.La première partie est consacrée à l'étude de l'équation de Kadomtsev-Petviashvili avec forte tension de surface (KP-I). Cette équation possède une structure Hamiltonienne et admet donc une fonctionnelle d'énergie préservée par le flot. Afin d'obtenir des solutions définies globalement en temps, on cherche donc à construire un flot dans l'espace de Banach naturellement associé à cette énergie. De plus, on se restreint à des espaces contenant des solutions particulières (les solitons linéaires de KdV), on impose donc une condition de périodicité dans la direction transverse à la propagation du fluide.On commence par illustrer le caractère quasi-linéaire de l'équation en montrant a priori que le flot dans cet espace ne peut pas être très régulier. Ceci restreint l'éventail des méthodes connues pour résoudre ce type de problème. On a donc recours à la méthode dite de restriction de la transformée de Fourier en temps petits développée récemment par Ionescu, Kenig et Tataru pour traiter ce même modèle sans condition de périodicité. On obtient ainsi l'existence globale et l'unicité de la solution du problème de Cauchy dans l'espace d'énergie. Enfin, on montre que le flot ainsi construit est continu mais pas uniformément continu sur les ensembles bornés de l'espace d'énergie.Une application intéressante de la construction d'un flot global sur l'espace d'énergie contenant les solitons linéaires est de lever une restriction sur les perturbations admissibles dans un résultat de Rousset-Tzvetkov sur la stabilité orbitale des solitons linéaires de faible vitesse.Dans la deuxième partie de la thèse, on s'intéresse à l'équation KP-I d'ordre cinq, qui est une alternative au modèle précédent dans le cas d'une tension de surface avoisinant une valeur critique pour laquelle l'effet dispersif devient plus faible. Pour cette équation, le comportement quasi-linéaire ne se manifeste que pour des données périodiques dans la direction transverse, et les autres cas avaient été étudiés précédemment dans les travaux de Saut et Tzvetkov. On considère ici des données également périodiques dans la direction de propagation. On montre que pour certains choix de périodes, le flot ne peut pas être régulier. Afin de traiter le problème indifféremment des périodes spatiales, on utilise donc une nouvelle fois la méthode précédente pour construire un flot global dans l'espace associé au Hamiltonien de ce modèle.
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Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02284377
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Wednesday, September 11, 2019 - 4:51:08 PM
Last modification on : Tuesday, May 5, 2020 - 3:07:32 AM
Document(s) archivé(s) le : Friday, February 7, 2020 - 10:39:03 PM

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Tristan Robert. Sur le problème de Cauchy pour des EDP quasi-linéaires de nature dispersive. Mathématiques générales [math.GM]. Université de Cergy Pontoise, 2018. Français. ⟨NNT : 2018CERG0968⟩. ⟨tel-02284377⟩

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