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Stabilisation d'une équation de plaque par contrôle frontière dynamique

Participant : Bopeng Rao

Nous avons étudié la stabilisation d'une plaque élastique mince bordée le long d'une partie du bord d'une collerette qui possède masse et moment frontière d'inertie. Plus précisément, soit un ouvert borné de frontière régulière , composée de deux morceaux disjoints : la partie encastrée et la partie bordée sur laquelle sont appliqués des contrôles frontières. La vibration de la plaque est gouvernée par l'équation de plaque associée à deux conditions aux bords dynamiques

est le vecteur normal extérieur, est le vecteur tangentiel, est le coefficient de Poisson, est la densité linéique de la frontière et J>0 est le moment de flexion d'inertie de la frontière. Les sont des opérateurs frontières classiques associés à l'équation de plaque.

Nous avons choisi les contrôles frontières comme suit :

L est l'isomorphisme canonique de sur pour .

A cause des dérivées d'ordre élevé, telles que et , les deux dernières conditions aux bords du système doivent être traitées comme deux équations différentielles ordinaires. Ainsi nous obtenons un système composé d'une équation aux dérivées partielles et deux équations différentielles ordinaires, c'est-à-dire un système hybride.

Pour ce genre de problèmes, une méthode classique développée par Littman et Markus (1988) est basée sur le spectre du système. Grosso modo, si le spectre du système s'approche asymptotiquement de l'axe imaginaire, alors le système n'a pas de taux de décroissance uniforme d'énergie. Si de plus les vecteurs propres du système forment une base de Riesz, alors la solution régulière du système a un taux de décroissance rationnel. Cette méthode est lourde et ne s'applique pas aux problèmes de dimension d'espace supérieure à un.

Dans l'analyse du modèle SCOLE, nous avons introduit une nouvelle méthode, qui est basée sur un résultat de perturbation compacte dû à Russell (1975). A la différence de la méthode classique, celle-ci n'a pas besoin de connaître le spectre du système. Par conséquent, elle s'applique à bien d'autres problèmes.

En utilisant le principe d'invariance de LaSalle, nous avons montré d'abord que le système hybride (1)-(2) est fortement stable pour tout . Puis par la méthode de perturbation compacte, nous montrons que le système hybride (1)-(2) est non-uniformément stable si s>0. Dans le cas s=0, par une nouvelle méthode de multiplicateur, nous avons établi le taux de décroissance rationnel de l'énergie pour des solutions régulières. Cette méthode de multiplicateur est générale et n'a besoin d'aucune connaissance sur le spectre du système. Nous renvoyons à [41,40,74] pour tous les résultats de ce paragraphe.


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