A uniqueness theorem for viscous flows on exterior domains with summability assumptions on the gradient of pressure.

Giovanni P. Galdi; Paolo Maremonti

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A uniqueness theorem for viscous flows on exterior domains with summability assumptions on the gradient of pressure.

Giovanni P. Galdi, Paolo Maremonti (1984)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti

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In questa Nota si fornisce un teorema di unicità per soluzioni regolari delle equazioni di Navier-Stokes in domini esterni. Tale teorema non richiede che le velocità tendano ad un prefissato limite all'infinito, mentre il gradiente di pressione è supposto essere di $q$ -ma potenza sommabile nel cilindro spazio-temporale $(q\in(1,\infty))$ . Questo risultato non può essere ulteriormente generalizzato al caso $q=\infty$ , a causa di noti controesempi.

A blow-up criterion for the strong solutions to the nonhomogeneous Navier-Stokes-Korteweg equations in dimension three

Huanyuan Li (2021)

Applications of Mathematics

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This paper proves a Serrin’s type blow-up criterion for the 3D density-dependent Navier-Stokes-Korteweg equations with vacuum. It is shown that if the density $ρ$ and velocity field $u$ satisfy ${∥ \nabla ρ ∥}_{L^{\infty} (0, T; W^{1, q})} + {∥ u ∥}_{L^{s} (0, T; L_{ω}^{r})} < \infty$ for some $q > 3$ and any $(r, s)$ satisfying $2 / s + 3 / r \leq 1$ , $3 < r \leq \infty,$ then the strong solutions to the density-dependent Navier-Stokes-Korteweg equations can exist globally over $[0, T]$ . Here $L_{ω}^{r}$ denotes the weak $L^{r}$ space.

Remarks on the a priori bound for the vorticity of the axisymmetric Navier-Stokes equations

Zujin Zhang, Chenxuan Tong (2022)

Applications of Mathematics

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We study the axisymmetric Navier-Stokes equations. In 2010, Loftus-Zhang used a refined test function and re-scaling scheme, and showed that $| ω^{r} (x, t) | + | ω^{z} (r, t) | \leq \frac{C}{r^{10}}, 0 < r \leq \frac{1}{2} .$ By employing the dimension reduction technique by Lei-Navas-Zhang, and analyzing $ω^{r}$ , $ω^{z}$ and $ω^{θ} / r$ on different hollow cylinders, we are able to improve it and obtain $| ω^{r} (x, t) | + | ω^{z} (r, t) | \leq \frac{C | \ln r |}{r^{17 / 2}}, 0 < r \leq \frac{1}{2} .$

A short note on $L^{q}$ theory for Stokes problem with a pressure-dependent viscosity

Václav Mácha (2016)

Czechoslovak Mathematical Journal

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We study higher local integrability of a weak solution to the steady Stokes problem. We consider the case of a pressure- and shear-rate-dependent viscosity, i.e., the elliptic part of the Stokes problem is assumed to be nonlinear and it depends on $p$ and on the symmetric part of a gradient of $u$ , namely, it is represented by a stress tensor $T (D u, p) : = ν (p, | D |^{2}) D$ which satisfies $r$ -growth condition with $r \in (1, 2]$ . In order to get the main result, we use Calderón-Zygmund theory and the method which was presented for...

On the existence of steady-state solutions to the Navier-Stokes system for large fluxes

Antonio Russo, Giulio Starita (2008)

Annali della Scuola Normale Superiore di Pisa - Classe di Scienze

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In this paper we deal with the stationary Navier-Stokes problem in a domain $Ω$ with compact Lipschitz boundary $\partial Ω$ and datum $a$ in Lebesgue spaces. We prove existence of a solution for arbitrary values of the fluxes through the connected components of $\partial Ω$ , with possible countable exceptional set, provided $a$ is the sum of the gradient of a harmonic function and a sufficiently small field, with zero total flux for $Ω$ bounded.

Long time existence of regular solutions to Navier-Stokes equations in cylindrical domains under boundary slip conditions

W. M. Zajączkowski (2005)

Studia Mathematica

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Long time existence of solutions to the Navier-Stokes equations in cylindrical domains under boundary slip conditions is proved. Moreover, the existence of solutions with no restrictions on the magnitude of the initial velocity and the external force is shown. However, we have to assume that the quantity $I = \sum_{i = 1}^{2} (| | \partial_{x ₃}^{i} {v (0) | |}_{L ₂ (Ω)} + | | \partial_{x ₃}^{i} {f | |}_{L ₂ (Ω \times (0, T))})$ is sufficiently small, where x₃ is the coordinate along the axis parallel to the cylinder. The time of existence is inversely proportional to I. Existence of solutions is proved by...

On the existence of solutions for the nonstationary Stokes system with slip boundary conditions in general Sobolev-Slobodetskii and Besov spaces

Wisam Alame (2005)

Banach Center Publications

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We prove the existence of solutions to the evolutionary Stokes system in a bounded domain Ω ⊂ ℝ³. The main result shows that the velocity belongs either to $W_{p}^{2 s + 2, s + 1} (Ω^{T})$ or to $B_{p, q}^{2 s + 2, s + 1} (Ω^{T})$ with p > 3 and s ∈ ℝ₊ ∪ 0. The proof is divided into two steps. First the existence in $W_{p}^{2 k + 2, k + 1}$ for k ∈ ℕ is proved. Next applying interpolation theory the existence in Besov spaces in a half space is shown. Finally the technique of regularizers implies the existence in a bounded domain. The result is generalized to the spaces...

Remarks on regularity criteria for the Navier-Stokes equations with axisymmetric data

Zujin Zhang (2016)

Annales Polonici Mathematici

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We consider the axisymmetric Navier-Stokes equations with non-zero swirl component. By invoking the Hardy-Sobolev interpolation inequality, Hardy inequality and the theory of $* A_{β}$ (1 < β < ∞) weights, we establish regularity criteria involving $u^{r}$ , $ω^{z}$ or $ω^{θ}$ in some weighted Lebesgue spaces. This improves many previous results.

Asymptotic behavior of small-data solutions to a Keller-Segel-Navier-Stokes system with indirect signal production

Lu Yang, Xi Liu, Zhibo Hou (2023)

Czechoslovak Mathematical Journal

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We consider the Keller-Segel-Navier-Stokes system $\{\begin{matrix} n_{t} + 𝐮 \cdot \nabla n = Δ n - \nabla \cdot (n \nabla v), & x \in Ω, t > 0, \\ v_{t} + 𝐮 \cdot \nabla v = Δ v - v + w, & x \in Ω, t > 0, \\ w_{t} + 𝐮 \cdot \nabla w = Δ w - w + n, & x \in Ω, t > 0, \\ 𝐮_{t} + (𝐮 \cdot \nabla) 𝐮 = Δ 𝐮 + \nabla P + n \nabla φ, \nabla \cdot 𝐮 = 0, & x \in Ω, t > 0, \end{matrix}$ which is considered in bounded domain $Ω \subset ℝ^{N}$ $(N \in {2, 3})$ with smooth boundary, where $φ \in C^{1 + δ} (\bar{Ω})$ with $δ \in (0, 1)$ . We show that if the initial data $∥ n_{0} ∥_{L^{N / 2} (Ω)}$ , $∥ \nabla v_{0} ∥_{L^{N} (Ω)}$ , $∥ \nabla w_{0} ∥_{L^{N} (Ω)}$ and $∥ 𝐮_{0} ∥_{L^{N} (Ω)}$ is small enough, an associated initial-boundary value problem possesses a global classical solution which decays to the constant state $({\bar{n}}_{0}, {\bar{n}}_{0}, {\bar{n}}_{0}, 0)$ exponentially with ${\bar{n}}_{0} : = (1 / | Ω |) \int_{Ω} n_{0} (x) d x$ .

An $L^{q} (L ²)$ -theory of the generalized Stokes resolvent system in infinite cylinders

Reinhard Farwig, Myong-Hwan Ri (2007)

Studia Mathematica

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Estimates of the generalized Stokes resolvent system, i.e. with prescribed divergence, in an infinite cylinder Ω = Σ × ℝ with $Σ \subset ℝ^{n - 1}$ , a bounded domain of class $C^{1, 1}$ , are obtained in the space $L^{q} (ℝ; L ² (Σ))$ , q ∈ (1,∞). As a preparation, spectral decompositions of vector-valued homogeneous Sobolev spaces are studied. The main theorem is proved using the techniques of Schauder decompositions, operator-valued multiplier functions and R-boundedness of operator families.

The internal stabilization by noise of the linearized Navier-Stokes equation

Viorel Barbu (2011)

ESAIM: Control, Optimisation and Calculus of Variations

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One shows that the linearized Navier-Stokes equation in $𝒪 \subset R^{d}, d \geq 2$ , around an unstable equilibrium solution is exponentially stabilizable in probability by an internal noise controller $V (t, ξ) = \sum_{i = 1}^{N} V_{i} (t) ψ_{i} (ξ) {\dot{β}}_{i} (t)$ , $ξ \in 𝒪$ , where ${β_{i}}_{i = 1}^{N}$ are independent Brownian motions in a probability space and ${ψ_{i}}_{i = 1}^{N}$ is a system of functions on $𝒪$ with support in an arbitrary open subset $𝒪_{0} \subset 𝒪$ . The stochastic control input ${V_{i}}_{i = 1}^{N}$ is found in feedback form. One constructs also a tangential boundary noise controller which exponentially stabilizes in probability...

The maximum regularity property of the steady Stokes problem associated with a flow through a profile cascade in $L^{r}$ -framework

Tomáš Neustupa (2023)

Applications of Mathematics

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We deal with the steady Stokes problem, associated with a flow of a viscous incompressible fluid through a spatially periodic profile cascade. Using the reduction to domain $Ω$ , which represents one spatial period, the problem is formulated by means of boundary conditions of three types: the conditions of periodicity on curves $Γ_{-}$ and $Γ_{+}$ (lower and upper parts of $\partial Ω$ ), the Dirichlet boundary conditions on $Γ_{in}$ (the inflow) and $Γ_{0}$ (boundary of the profile) and an artificial “do nothing”-type boundary...

Craig's interpolation theorem, in computation theory

Daniele Mundici (1981)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti

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Si espongono alcuni risultati, provati dall’Autore negli articoli citati nella bibliografia, a proposito della complessità del teorema d’interpolazione di Craig: con ciò si intende la relazione tra la lunghezza (cioè il numero di simboli) della formula $\chi$ e la lunghezza di $\varphi$ e $\psi$ , ove $\varphi\to\psi$ è un’implicazione valida, e $\chi$ è un interpolante, come esibito dal teorema di interpolazione stesso. Si intende altresì sottolineare la rilevanza dello studio della complessità dell’interpolazione per far...

On the Cauchy problem in linear viscoelasticity

Pasquale Renno (1983)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti

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Con riferimento all’operatore integrodifferenziale della viscoelasticità lineare nella formulazione creep, si determina la soluzione fondamentale $E$ in corrispondenza di un’arbitraria funzione di memoria. Di conseguenza viene risolto esplicitamente il problema di Cauchy relativo al moto unidimensionale di un sistema viscoelastico $\mathcal{B}$ , omogeneo ed isotropo, determinato da dati iniziali e storia di stress comunque prefissati. Successivamente, nell’ambito di opportune ipotesi di memoria labile,...

Profile decomposition for solutions of the Navier-Stokes equations

Isabelle Gallagher (2001)

Bulletin de la Société Mathématique de France

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We consider sequences of solutions of the Navier-Stokes equations in $ℝ^{3}$ , associated with sequences of initial data bounded in ${\dot{H}}^{1 / 2}$ . We prove, in the spirit of the work of H.Bahouri and P.Gérard (in the case of the wave equation), that they can be decomposed into a sum of orthogonal profiles, bounded in ${\dot{H}}^{1 / 2}$ , up to a remainder term small in $L^{3}$ ; the method is based on the proof of a similar result for the heat equation, followed by a perturbation–type argument. If $𝒜$ is an “admissible” space (in...

Cylindrical real hyper surfaces in $\mathbf{C}^{n}$

Claudio Rea (1981)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni

Similarity:

Si stabiliscono due condizioni sufficienti per un germe di ipersuperficie reale di classe $c^{\infty}$ in $\mathbf{C}^{n}$ affinchè esistano coordinate olomorfe rispetto alle quali l'ipersuperficie risulti essere il luogo di zeri di una funzione di $k<n$ variabili e $k$ sia minimale rispetto a questa proprietà. In altre parole si vuole che l'ipersuperficie, a meno di una trasformazione bi-olomorfa, sia l’unione di sottovarietà lineari complesse, parallele di dimensione $n — k$ .

Consequences of compactness properties for abstract logics

Paolo Lipparini (1986)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni

Similarity:

Si determinano alcune restrizioni sulle possibili cardinalità dei modelli di teorie in logiche soddisfacenti alcune proprietà di compattezza. Si dà una caratterizzazione delle logiche $\left[\lambda,\mu\right]$ -compatte generate da quantificatori di cardinalità. Si stabilisce che il primo cardinale $k$ tale che una logica è $(k,k)$ -compatta è debolmente inaccessibile e soddisfa la proprietà dell'albero. Dai risultati enunciati appare un raffronto assai particolareggiato fra i due concetti di $(\lambda,\mu)$ -compattezza e $\left[\lambda,\mu\right]$ -compattezza. ...

On the abstract Cauchy problem in the case of constant domains

Paolo Acquistapace, Brunello Terreni (1984)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni

Similarity:

Si studiano esistenza, unicità e regolarità delle soluzioni strette, classiche e forti $u\in\mathbf{C}(\left[0,T\right],E)$ dell'equazione di evoluzione non autonoma $u^{\prime}(t)-A(t)u(t)=f(t)$ con il dato iniziale $u(0)=x$ , in uno spazio di Banach $E$ . Gli operatori $A(t)$ sono generatori infinitesimali di semi-gruppi analitici ed hanno dominio indipendente da $t$ e non necessariamente denso in $E$ . Si danno condizioni necessarie e sufficienti per l'esistenza e la regolarità hölderiana della soluzione e della sua derivata.

Evolution equations for a class of nonlinear operators

Ennio De Giorgi, Marco Degiovanni, Antonio Marino, Mario Tosques (1983)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni

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Se $A$ è un operatore in uno spazio di Hilbert e $V$ è un sotto insieme di questo spazio, in molti problemi si è indotti a modificare $A$ sul «bordo» di $V$ in modo da ottenere un operatore $A$ tale che le soluzioni dell'equazione differenziale associata $0\in U^{\prime}+\tilde{A}(U)$ non escano da $V$ . Se $V$ non è convesso, l'operatore $A$ non rientra nei casi classici esaminati, ad esempio, in [1]. In questo lavoro introduciamo alcune classi di operatori che contengono, in qualçhe caso significativo, quelli del genere sopra...

On non-Uniqueness of Complex Geodesies in Convex Bounded Domains

Graziano Gentili (1985)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti

Similarity:

Si studiano «combinazioni convesse complesse» per mappe olomorfe dal disco unità di $\mathbb{C}$ in un dominio convesso limitato $D$ di uno spazio di Banach complesso $E$ , e se ne traggono conseguenze sul carattere globale della non unicità per le geodetiche complesse di $D$ .

On some viscoelastic models

Pasquale Renno (1983)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni

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Sia $\mathcal{B}_{n}$ un sistema linearmente viscoelastico, omogeneo ed isotropo, caratterizzato dalla funzione di memoria $g_{n}(t)=\sum_{k=1}^{n}B_{k}\,\exp(-\beta_{k}t)$ , tipica di numerosi polimeri solidi. Si dimostra che la soluzione fondamentale $E_{n}$ dell’operatore integrodifferenziale che descrive i moti di $\mathcal{B}_{n}$ è, in ogni punto del suo supporto, maggiorata da quella relativa ad un opportuno solido standard $\mathcal{B}_{1}$ Di conseguenza, è possibile applicare all’analisi qualitativa dei moti di $\mathcal{B}_{n}$ alcuni risultati stabiliti in [10], quali proprietà asintotiche,...

On the canonical development of Parseval formulas for singular differential operators

Robert W. Carroll (1982)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti

Similarity:

Per funzioni opportune $f, g$ si ottiene una formula di Parseval $\langle\mathbf{R}^{Q},\mathcal{Q}f\,\mathcal{Q}g\rangle_{\lambda}=\langle% \Delta_{Q}^{-1/2}f,\Delta_{Q}^{-1/2}g\rangle$ per operatori differenziali singolari di tipo dell'operatore radiale di Laplace-Beltrami. $\mathbf{R}^{Q}$ è una funzione spettrale generalizzata di tipo Marčenko e può essere rappresentata per mezzo di un certo nucleo della trasmutazione.

On bibasic systems and a Retherford’s problem

Anatoli Pličko, Paolo Terenzi (1984)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni

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Ogni spazio di Banach ha un sistema bibasico $(x_{n},f_{n})$ normalizzato; inoltre ogni successione $(x_{n})$ uniformemente minimale appartiene ad un sistema biortogonale limitato $(x_{n},f_{n})$ , dove $(f_{n})$ è M-basica e normante.

Cylindrical real hyper surfaces in $\mathbf{C}^{n}$

Claudio Rea (1981)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti

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Numerical analysis of a Stokes interface problem based on formulation using the characteristic function

Yoshiki Sugitani (2017)

Applications of Mathematics

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Numerical analysis of a model Stokes interface problem with the homogeneous Dirichlet boundary condition is considered. The interface condition is interpreted as an additional singular force field to the Stokes equations using the characteristic function. The finite element method is applied after introducing a regularization of the singular source term. Consequently, the error is divided into the regularization and discretization parts which are studied separately. As a result, error...

General operators binding variables in the interpreted modal calculus $\mathcal{MC}^{\nu}$

Aldo Bressan, Alberto Zanardo (1981)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti

Similarity:

Si considera il calcolo modale interpretato $\mathcal{MC}^{\nu}$ , che è basato su un sistema di tipi con infiniti livelli, contiene descrizioni, ed è dotato di una semantica di tipo generale - v. [2], o [3], o [4], o [5]. In modo semplice e naturale si introducono in $\mathcal{MC}^{\nu}$ operatori vincolanti variabili, di tipo generale. Per teorie basate sul calcolo logico risultante $\mathcal{MC}^{\nu}$ vale un teorema di completezza, che si dimostra in modo immediato sulla base dell'estensione del teorema parziale di completezza stabilito...

Solutions in Gevrey spaces of partial differential equations with constant coefficients

Lamberto Cattabriga (1981)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni

Similarity:

Si dà una condizione sufficiente per la esistenza di una soluzione in uno spazio di Gevrey $\Gamma^{d}(\bf{R}^{n})$ , $d$ razionale $\geq 1$ , $n\geq 2$ , di una equazione lineare a derivate parziali a coefficienti costanti $P(D)u=f$ , quando $f\in\Gamma^{d}(\bf{R}^{n})$ . La dimostrazione completa dei risultati ottenuti è contenuta in una nota dell’autore in corso di pubblicazione su "Astérisque".

Some chain rules for certain derivatives of double tensors depending on other such tensors and some point variables. I. On the pseudo-total derivative

Aldo Bressan (1986)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni

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Si considerano due spazi $S_{\mu}$ e $S_{\nu}^{\ast}$ , Riemanniani e a metrica eventualmente indefinita, riferiti a sistemi di co-ordinate $\emptyset$ e $\emptyset_{\nu}^{\ast}$ ; e inoltre un doppio tensore $T^{\cdots}_{\cdots}$ associato ai punti $\emptyset^{-1}(x)\in S_{\mu}$ e $\emptyset^{\ast-1}(y)\in S^{\ast}$ . Si pensa $T^{\cdots}_{\cdots}$ dato da una funzione $\widetilde{T}^{\cdots}_{\cdots}$ di $m$ altri tali doppi tensori e di variabili puntuali $x(\in\Re^{\mu})$ , $t\in\Re$ e $y(\in\Re^{\nu})$ ; poi si considera la funzione composta $\widehat{T}^{\cdots}_{\cdots}(x,t,y)=\widetilde{T}^{\cdots}_{\cdots}\bigl[% \underbrace{\breve{H}^{\cdots}_{\cdots}(x,t,y),...,\breve{H}^{\cdots}_{\cdots}% (x,t,y)}_{1,\ldots,m},x,t,y\bigr].$ Nella Parte I si scrivono due regole per eseguire la derivazione totale di questa, connessa con una mappa $\widehat{\mathcal{E}}$ $(=\widehat{\mathcal{E}}_{t})$ fra $S_{\nu}^{\ast}$ e $S_{\mu}$ ; una è a termini generalmente non covarianti...

On non-Uniqueness of Complex Geodesies in Convex Bounded Domains

Graziano Gentili (1985)

Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni

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