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3次元有限要素法に対する精度保証および高精度計算についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 25400198
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関一橋大学

研究代表者

小林 健太  一橋大学, 大学院商学研究科, 准教授 (60432902)

研究分担者 土屋 卓也  愛媛大学, 大学院理工学研究科, 教授 (00163832)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード有限要素法 / 補間誤差評価 / Lagrange補間 / 四面体要素 / 精度保証付き数値計算 / 補間誤差解析 / 高次Lagrange補間 / 三角形要素 / 外接半径 / 誤差評価 / 補間誤差 / 外接半径条件
研究成果の概要

本研究の目的は、3次元有限要素法に対する精度の良い誤差評価の確立と、その精度保証付き数値計算への応用です。有限要素法の誤差解析において、補間誤差の評価は極めて重要な役割を果たしています。既存の研究においては、補間誤差の解析に際して、有限要素分割を構成する四面体に正則性条件や一般化された最大角条件などの制約条件を課すことが一般的でした。それに対して我々は、四面体の幾何学的条件に依らないLagrange補間の誤差評価を確立することができました。この結果は、3次元における偏微分方程式の解に対する精度保証付き数値計算に対しても応用できる可能性があると考えています。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Extending Babuska-Aziz's theorem to higher-order Lagrange interpolation2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, T. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Applications of Mathematics

      巻: 61 号: 2 ページ: 121-133

    • DOI

      10.1007/s10492-016-0125-y

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A recursive formula for the circumradius of the n-simplex2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi
    • 雑誌名

      Forum Geometricorum

      巻: 16 ページ: 179-184

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Backward error bounds for 2×2 linear systems arising in the diagonal pivoting method2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi and Takeshi Ogita
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 6 号: 3 ページ: 383-390

    • DOI

      10.1587/nolta.6.383

    • NAID

      130005085591

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A priori error estimates for Lagrange interpolation on triangles2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi, Takuya Tsuchiya
    • 雑誌名

      Applications of Mathematics

      巻: 60 号: 5 ページ: 485-499

    • DOI

      10.1007/s10492-015-0108-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On the circumradius condition for piecewise linear triangular elements2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, T. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 32 号: 1 ページ: 65-76

    • DOI

      10.1007/s13160-014-0161-5

    • NAID

      210000169112

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Babu\v{s}ka-Aziz type proof of the circumradius condition2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, T. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 31 号: 1 ページ: 193-210

    • DOI

      10.1007/s13160-013-0128-y

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有限要素法の誤差解析と精度保証2016

    • 著者名/発表者名
      小林健太
    • 学会等名
      Kunitachi One-Day Symposium on the Recent Developments in the Mathematical Science
    • 発表場所
      一橋大学(東京都国立市)
    • 年月日
      2016-02-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] On the interpolation constants over triangular elements2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi
    • 学会等名
      Applications of Mathematics 2015 (AM2015)
    • 発表場所
      Academy of Sciences, Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有限要素法の誤差解析と精度保証付き数値計算2015

    • 著者名/発表者名
      小林健太
    • 学会等名
      東京理科大学理工学部数学科談話会
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Babuska-Azizの定理の高次Lagrange補間への拡張2015

    • 著者名/発表者名
      小林健太・土屋卓也
    • 学会等名
      第44回数値解析シンポジウム(NAS2015)
    • 発表場所
      甲州市勝沼ぶどうの丘(山梨県甲州市)
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] On the interpolation constants over triangular elements2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi
    • 学会等名
      FJWNC 2015, The First French-Japanese Workshop on Numerical Computations
    • 発表場所
      Universite Pierre et Marie Curie (Paris 6), Paris, France
    • 年月日
      2015-03-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有限要素上の補間誤差定数に関する最近の進展2014

    • 著者名/発表者名
      小林健太
    • 学会等名
      RIMS研究集会「新時代の科学技術を牽引する数値解析学」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Computer-Assisted Uniqueness Proof for Stokes' Wave of Extreme Form2014

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi
    • 学会等名
      SCAN2014, 16th GAMM-IMACS International Symposium on Scientific Computing, Computer Arithmetic and Validated Numerics
    • 発表場所
      Department of Computer Science, University of Wurzburg, Germany
    • 年月日
      2014-09-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the L^2 error estimate for the finite element solution in a non-convex domain

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi
    • 学会等名
      International Workshop on Numerical Verification and its Applications 2014 (INVA 2014)
    • 発表場所
      Waseda University, Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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