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非線形極大波、モデリング、影響と予測

Research Project

Project/Area Number 15F15379
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Naval and maritime engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

早稲田 卓爾  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30376488)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) CHABCHOUB AMIN  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-10-09 – 2017-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsフリーク波 / 非線形波動 / 造波実験 / 非線形シュレーディンガー方程式 / 海洋波
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,三つの実験水槽を利用した。一つは、東京大学船型試験水槽(70m長4m幅水深4.5m)である。本郷キャンパスにあり、任意時系列による直進波の造波が可能である.初年度に造波機能の確認を行った。二つ目の水槽は、東京大学生産技術研究所海洋工学水槽(50m長10m幅5m水深)である。この水槽は、多方向造波が可能である。平成28年5月に,直進波及び方向性を考慮した実験を行った.また,柏キャンパスにある小水槽(7m長,1m幅,0.7m水深)にて,波群の形成に関する実験を行った.同時に、生研海洋工学水槽を模擬した二次元数値水槽(Numerical Wave Tank 2D以降NWT2D)を使った研究を行った.水槽の解像度が波浪の再現性に大きく影響することが判った.その数値水槽を用いて,高次のブリーザー解の再現を行った。また、非線形シュレーディンガー方程式、拡張シュレーディンガー方程式(Dysthe方程式)の数値解を求めた。以上、3つの水槽の実験、数値水槽、二つの非線形方程式の解を比較した。
水槽実験では、様々なブリーザー波を再現し,造波機能を確認した.特に初期位相に着目した.振幅の変調が正しく表現されていても,初期の位相の微小な違いにより,理論解とは異なるブリーザーが発生することが判っている.そのため,位相を変えた実験を行い、スペクトル及び時系列発達の特徴を捉えた。そして、選ばれた実験ケースについては、数値水槽による数値実験を行い、実験で得られた結果の時系列及びスペクトルとの比較を行った。計測された時系列から,逆に造波時の波形を造波することを試みた.これは,非線形シュレーディンガー方程式(以下NLS)の特性と利用して,時間軸を逆にすることに相当する.しかしながら,現実的には,前述した位相の問題,背景にあるノイズの問題が有る.そこで,初期位相の問題とさらに,微小擾乱を加えた造波実験を行った.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 9 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Tracking breather dynamics in irregular sea state conditions2016

    • Author(s)
      A. Chabchoub
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 117 Issue: 14 Pages: 144103-144103

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.144103

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Experimental observation and theoretical description of multi-soliton fission in shallow water2016

    • Author(s)
      S. Trillo, G. Deng, G. Biondini, M. Klein, G. F. Clauss, A. Chabchoub and M. Onorato
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett

      Volume: 117 Issue: 14 Pages: 144102-144102

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.144102

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Time-reversal of nonlinear waves - Applicability and limitations2016

    • Author(s)
      G. Ducrozet, M. Fink and A. Chabchoub
    • Journal Title

      Phys. Rev. Fluids

      Volume: 1 Issue: 5 Pages: 054302-054302

    • DOI

      10.1103/physrevfluids.1.054302

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Modulation instability and phase-shifted Fermi-Pasta-Ulam Recurrence2016

    • Author(s)
      O. Kimmoun, H. C. Hsu, H. Branger, M. S. Li, Y. Y. Chen, C. Kharif, M. Onorato, E. J. R. Kelleher, B. Kibler, N. Akhmediev and A. Chabchoub
    • Journal Title

      Nature Sci. Rep.

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 28516-28516

    • DOI

      10.1038/srep28516

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] he Hydrodynamic Nonlinear Schrodinger Equation: Space and Time2016

    • Author(s)
      A. Chabchoub and R. H. J. Grimshaw
    • Journal Title

      Fluids

      Volume: 1 Issue: 3 Pages: 1030023-1030023

    • DOI

      10.3390/fluids1030023

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Modulation instability and extreme events beyond initial three wave systems2016

    • Author(s)
      A. Chabchoub and T. Waseda
    • Journal Title

      ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      Volume: 1

    • DOI

      10.1115/omae2016-54916

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The Velocity Field Underneath Linear and Nonlinear Breaking Rogue Waves2016

    • Author(s)
      A. Alberello, A. Chabchoub, A. V. Babanin, J. P. Monty, J. Elsnab, J. H. Lee, E. M. Bitner-Gregersen, and A. Toffoli
    • Journal Title

      OMAE

      Volume: 1

    • DOI

      10.1115/omae2016-54481

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Hydrodynamic Envelope Solitons and Breathers2016

    • Author(s)
      A. Chabchoub, M. Onorato and N. Akhmediev
    • Journal Title

      Lecture Notes in Physics 926: Rogue and shock waves in nonlinear dispersive media

      Volume: 0 Pages: 55-87

    • DOI

      10.1007/978-3-319-39214-1_3

    • ISBN
      9783319392127, 9783319392141
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Time reversal of linear and nonlinear water waves2016

    • Author(s)
      A. Chabchoub, A. Maurel, V. Pagneux, P. Petitjeans, A. Przadka, and M. Fink
    • Journal Title

      Transformation Wave Physics: Electromagnetics, Elastodynamics and Thermodynamics

      Volume: 0 Pages: 401-436

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Non-Gaussian properties of second-order wave orbital velocity2016

    • Author(s)
      A. Alberello, A. Chabchoub, O. Gramstad, A. Babanin, and A. Tofffoli
    • Journal Title

      Coastal Engineering

      Volume: 110 Pages: 42-49

    • DOI

      10.1016/j.coastaleng.2016.01.001

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Superregular Breathers in Optics and Hydrodynamics: Omnipresent Modulation Instability beyond Simple Periodicity2015

    • Author(s)
      B. Kibler, A. Chabchoub, A. A. Gelash, N. Akhmediev, and V. E. Zakharov
    • Journal Title

      Physical Review X

      Volume: 5 Issue: 4 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1103/physrevx.5.041026

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rogue Waves within the Framework of Integrable Systems2016

    • Author(s)
      Amin Chabchoub
    • Organizer
      Worskshop on Abnormal Waves
    • Place of Presentation
      Nice (France)
    • Year and Date
      2016-06-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Phase Dynamics in the Propagation of Nonlinear Localized Structures2016

    • Author(s)
      Amin Chabchoub
    • Organizer
      EXTREME EVENTS & ROGUE WAVES SEMINAR
    • Place of Presentation
      Bad Honnef/Germany
    • Year and Date
      2016-05-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hydrodynamic breathers modeling rogue waves2016

    • Author(s)
      Chabchoub, A. and T. Waseda
    • Organizer
      3rd International Conference on Violent Flows 2016
    • Place of Presentation
      大阪府立大学I-siteなんば (大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-03-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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