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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of mathematical analysis for interface motions of crystals

Research Project

Project/Area Number 15H03632
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

石渡 哲哉  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (50334917)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢崎 成俊  明治大学, 理工学部, 専任教授 (00323874)
木村 正人  金沢大学, 数物科学系, 教授 (70263358)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords界面ダイナミクス / 移動境界問題 / 曲率 / 結晶界面 / 数値計算 / 界面の挙動
Outline of Annual Research Achievements

2018年度の成果は以下の通りである:(1) 外力付きクリスタライン曲率流方程式の定常解周りの解の挙動を明らかにした.現在,より大域的な解の挙動を調べている.(2) スパイラル結晶成長モデルの1つとして外力付きクリスタライン曲率流方程式を扱い,中心において辺生成法則を加味したモデルの解の大域存在等の数学的結果,および,本モデルと従来から知られているレベルセット方程式による数値解の比較を行った.(論文受理)(3) 指数型の非線形性を持つ曲率流方程式が持つ様々なタイプの非一様な進行波の分類を行い,漸近挙動を明らかにした.(現在投稿準備中) (4) 平均曲率流に対する古典的な比較定理をn次元空間内で曲率運動する空間曲線に対し拡張を行った.また,同時に効率的な数値計算スキームを提案し,いくつかの数値例を通してその有効性を確認した.本結果は渦糸や転位など様々な応用を持つ空間曲線運動に対する新たな数学解析手法・数値解析手法として,様々な拡張と応用が期待される.(5) 固体燃焼波面の運動モデルの1つとして蔵本シバシンスキー方程式を適用し,それに対する安定な数値計算方を提案し,燃焼実験との比較をおこなった.(6) 2次元の移動境界問題に対して整備の進んでいる基本解近似解法の拡張として三次元ケーブルモデルに適用した.
また,2018年度は7月に本研究メンバーの石渡,木村,矢崎が日本側オーガナイザーをつとめるCzech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 2018を能登で開催し57件の研究発表・活発な議論が行われた,更に一昨年度,昨年度に引き続き同じく本研究メンバーの石渡,木村,矢崎がオーガナイザーとなり界面ダイナミクスや関連する研究を行っている研究者20名弱を招き9月に研究合宿を行い集中的に議論を行った.その他内外の学会等で研究発表を行った.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 10 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] Evolution of spiral-shaped polygonal curve by crystalline curvature flow with a pinned tip2019

    • Author(s)
      T. Ishiwata and T. Ohtsuka
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems - B

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      doi:10.3934/dcdsb.2019058

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparing motion of curves and hypersurfaces in $\mathbb{R}^m$.2019

    • Author(s)
      J. Minarcik, M. Kimura, and M. Benes
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems - B

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      doi: 10.3934/dcdsb.2019032

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Numerical approach to three-dimensional model of cellular electrophysiology by the method of fundamental solutions2019

    • Author(s)
      K.-I. Nakamura, K. Sakakibara and S. Yazaki
    • Journal Title

      JSIAM Lett.

      Volume: 11 Pages: 17, 20

    • DOI

      DOI: 10.14495/jsiaml.11.17

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental and theoretical study on near-floor flame spread along a thin solid2018

    • Author(s)
      M. Goto, K. Kuwana, G. Kushida and S. Yazaki
    • Journal Title

      Proceedings of the Combustion Institute

      Volume: 37 Pages: 3783, 3791

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.proci.2018.06.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A simple and fast numerical method for solving flame/smoldering evolution equations2018

    • Author(s)
      M. Goto, K. Kuwana and S. Yazaki
    • Journal Title

      JSIAM Lett.

      Volume: 10 Pages: 49, 52

    • DOI

      DOI: 10.14495/jsiaml.10.49

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Mathematical and numerical studies on blow-up solutions to a quasilinear parabolic euqation2019

    • Author(s)
      T. Ishwiata
    • Organizer
      The 36th Kyushu Symposium on PDEs
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Blow-up problem of some nonlinear stochastic differential equation2019

    • Author(s)
      T. Ishiwata
    • Organizer
      NCTS 2019 Workshop on Applied Mathematics in Taichung
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 蒸気過飽和度を考慮した2次元雪結晶成長モデル2019

    • Author(s)
      木村正人
    • Organizer
      日本数学会2019年度年会
  • [Presentation] Snow crystal growth model using generalized crystalline method2019

    • Author(s)
      Masato Kimura
    • Organizer
      Taiwan-Japan Joint Workshop on Inverse Problems in Kyoto 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Numerical approach of estimating blow-up rate using the rescaling algorithm2018

    • Author(s)
      T. Ishiwata
    • Organizer
      PANAM 2018 Symposium on Computational and Applied Mathematics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mathematical and Numerical Studies on Blow-up Rate of Solutions to Some Quasilinear Parabolic Equation2018

    • Author(s)
      T. Ishiwata
    • Organizer
      AIMS 2018 Special Session: Asymptotics for Nonlinear Diffusion Equations and Related Topics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] リスケーリング・アルゴリズムを利用した爆発レートの数値的推定について2018

    • Author(s)
      石渡哲哉
    • Organizer
      神戸大学解析セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 界面現象および爆発現象の数理解析2018

    • Author(s)
      石渡哲哉
    • Organizer
      「ホリスティック物理学研究所」主催セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 曲面成長問題におけるセパラトリックスについて2018

    • Author(s)
      石渡哲哉
    • Organizer
      界面現象の数理・モデリング研究合宿2018
  • [Presentation] Snow crystal growth model with supersaturation of vapor2018

    • Author(s)
      Masato Kimura
    • Organizer
      Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 紙燃焼現象のパラメータ推定について2018

    • Author(s)
      矢崎成俊
    • Organizer
      界面現象の数理・モデリング研究合宿2018
  • [Presentation] On flame/smoldering evolution equations and its numerical computations2018

    • Author(s)
      S. Yazaki
    • Organizer
      Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 構造保存を目指した動く曲線の数値計算について2018

    • Author(s)
      矢崎成俊
    • Organizer
      第4回大分大学解析セミナー
    • Invited
  • [Presentation] さまざまな界面現象に現れる動く曲線の数値計算について2018

    • Author(s)
      矢崎成俊
    • Organizer
      表面・界面ダイナミクスの数理15
    • Invited
  • [Funded Workshop] Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 20182018

URL: 

Published: 2019-12-27  

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