Asymptotics of some nonlinear eigenvalue problems modelling a MEMS Capacitor. Part II: multiple solutions and singular asymptotics
Notice bibliographique
Résumé
Some nonlinear eigenvalue problems related to the modelling of the steady-state deflection of an elastic membrane associated with a Micro-Electromechanical System capacitor under a constant applied voltage are analysed using formal asymptotic methods. These problems consist of certain singular perturbations of the basic membrane nonlinear eigenvalue problem Δu= λ/(1 +u)2in Ω withu= 0 on ∂Ω, where Ω is the unit ball in 2. It is well known that the radially symmetric solution branch to this basic membrane problem has an infinite fold-point structure with λ → 4/9 as ϵ ≡ 1 − ||u||∞→ 0+. One focus of this paper is to develop a novel singular perturbation method to analytically determine the limiting asymptotic behaviour of this infinite fold-point structure in terms of two constants that must be computed numerically. This theory is then extended to certain generalisations of the basic membrane problem in theN-dimensional unit ball. The second main focus of this paper is to analyse the effect of two distinct perturbations of the basic membrane problem in the unit disk resulting from either a bending energy term of the form −δΔ2uto the operator, or inserting a concentric inner undeflected disk of radius δ. For each of these perturbed problems, it is numerically shown that the infinite fold-point structure for the basic membrane problem is destroyed when δ > 0, and that there is a maximal solution branch for which λ → 0 as ϵ ≡ 1 − ||u||∞→ 0+. For δ > 0, a novel singular perturbation analysis is used in the limit ϵ → 0+to construct the limiting asymptotic behaviour of the maximal solution branch for the biharmonic problem in the unit slab and the unit disk, and for the annulus problem in the unit disk. The asymptotic results for the bifurcation curves are shown to compare very favourably with full numerical results.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».