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In this thesis we study controllability results, asymptotic behavior and inverse problem related to some problems of the theory of partial di erential equations. Two particular systems are the focus of the study: the Mindin-Timoshenko system, describing the vibrational motion of a plate or a beam, and the phase eld system describing the temperature and phase of a medium having two distinct physical states. The rst chapter is devoted to the study of the 1-D Mindlin-Timoshenko system with discontinuous coe cient. A Carleman inequality is obtained under the assumption of monotonicity on the beam speed. Subsequently, two applications are provided: the controllability of the control system acting on the boundary and Lipschitzian stability of the inverse problem of recovering a potential from a single measurement of the solution. In the second chapter we consider a contact problem characterized by the behavior of a two-dimensional plate whose board makes contact with a rigid obstacle. The formulation of this problem is presented by the 2-D Mindlin-Timoshenko system with boundary conditions and suitable damping terms. Concerning such system, is proved via penalty techniques, the existence of solution and that the system energy has exponential decay when the time approaches in nity. In the third chapter, the study is aimed at a nonlinear phase- eld system de ned in a real open interval. Here we present some controllability results when a single control acts, by means of Dirichlet conditions, on the temperature equation of the system on one of the endpoints of the interval. To prove the results is used the method of moments, plus a spectral study of operators associated to the system and xed point theory to deal with the nonlinearity.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Nesta tese estudamos resultados de controlabilidade, comportamento assintótico e problema inverso relacionados a alguns problemas da teoria de equações diferenciais parciais. Dois sistemas particulares são foco do estudo: o sistema de Mindin-Timoshenko, que descreve o movimento vibratório de uma placa ou viga, e o sistema de campo de fases que descreve a temperatura e a fase de um meio onde ocorrem dois estados físicos distintos. O primeiro capítulo é dedicado ao estudo do sistema de Mindlin-Timoshenko 1-D com coe ciente descontínuos. Uma desigualdade de Carleman é obtida sob a hipótese de monotonicidade sobre velocidade da viga. Posteriormente, são fornecidas duas aplicações: a controlabilidade do sistema com controles agindo na fronteira e a estabilidade Lipschitziana do problema inverso de recuperar um potencial através de uma única informação obtida sobre a solução. No segundo capítulo consideramos um problema de contato caracterizado pelo comportamento de uma placa bidimensional cujo bordo faz contato com um obstáculo rígido. A formulação deste problema é apresentada pelo sistema de Mindlin-Timoshenko 2-D com condi ções de fronteira e termos de amortecimento (damping) adequados. Sobre tal sistema, é provada, através de técnicas de penalização, a existência de solução e, posteriormente, que sua energia possui decaimento exponencial quando o tempo tende ao in nito. No terceiro capítulo o estudo é voltado a um sistema de campo de fases não-linear de nido em um intervalo aberto real. Neste espaço apresentamos alguns resultados de controlabilidade quando um único controle age, sob condições de Dirichlet, na equação da temperatura em um dos bordos do intervalo. Para provar os resultados é utilizado o método dos momentos, além de uma estudo espectral de operadores associados ao sistema e teoria de ponto xo para lidar com a não-linearidade.