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2016 Fiscal Year Research-status Report

熱弾性と熱弾塑性の数学解析

Research Project

Project/Area Number 16K05234
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

吉川 周二  大分大学, 工学部, 教授 (80435461)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黄木 景二  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (70281194)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords非線形偏微分方程式 / 熱弾性 / 数値解析 / 調和解析
Outline of Annual Research Achievements

平成28年度は以下の結果をまとめた。
1.標準的な力学的境界条件に対するCahn-Hilliard方程式と、Goldstein-Miranville-Schimpernaが近年提唱した力学的境界条件に対するCahn-Hilliard方程式の構造保存型数値解法を提案した。特に前者の数値解法について、既存のエネルギー法で解の存在を示し、空間非対称なスキームを平行移動し境界での誤差方程式を対称化することで誤差評価を証明した。本研究は深尾武史氏(京都教育大)と和田沙織氏(愛媛大)との共同研究である。
2.時間について非一様な係数をもつ変数係数線形梁方程式を考察した。これは伸張性を考慮した梁方程式であるWoinowsky-Krieger方程式の非線形非局所項を時間に関する既知関数である係数に置き換えたものに対応する。二階のKirchhoff方程式においては対応する問題に対して多くの結果が知られているが、この問題については研究がなされていないように思われる。ある条件を満たす係数に対しては解の漸近形をGallay-Raugelの方法を用いて示すことができた。本研究の主目的は、係数の減衰オーダーによって漸近形が大きく性質を変える閾値を求めることであり、この部分的結果が得られたといえる。またこの方法では時間変数のみならず空間変数について非一様な係数をとることも許される。熱弾性梁方程式において温度が制御可能な系においては時空間依存する変数係数梁方程式が導かれるので、本研究はこのような問題の考察にも一助となることが期待される。本研究は若杉勇太氏(愛媛大)との共同研究である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上記の実績の概要の通りの研究の進展があったことと、研究目的を達成するための新たなアイデアを発見することができたため。

Strategy for Future Research Activity

引き続き研究計画に従って、まずは熱弾性に関する問題に集中して取り組む。また上記の進捗状況に述べたアイデアについても並行して発展させることができないかを考察する。

Causes of Carryover

年度中(8月)に研究代表者の異動があり、若干の計画変更が必要だったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究代表者の異動にともない、数値計算や数式処理に必要な計算機や周辺機器・ソフトウェア等が不足している。未使用額の一部を主に計算機等の必要な物品の購入に充てて使用する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Energy method for structure-preserving finite difference schemes and some properties of difference quotient2017

    • Author(s)
      Shuji Yoshikawa
    • Journal Title

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      Volume: 311 Pages: 394-413

    • DOI

      10.1016/j.cam.2016.08.008

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An error estimate for structure-preserving finite difference scheme for the Falk model system of shape memory alloys2017

    • Author(s)
      Shuji Yoshikawa
    • Journal Title

      IMA Journal of Numerical Analysis

      Volume: 37 Pages: 477-504

    • DOI

      10.1093/imanum/drv072

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structure-preserving finite diffrence schemes for the Cahn--Hilliard equation with dynamic boundary conditions in the one-dimensional case2017

    • Author(s)
      Takeshi Fukao, Shuji Yoshikawa, Saori Wada
    • Journal Title

      COMMUNICATIONS ON PURE AND APPLIED ANALYSIS

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ある半線形熱弾性方程式に対する構造保存型差分解法と誤差解析2017

    • Author(s)
      吉川周二
    • Organizer
      神戸大学 解析セミナー
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2017-02-07
  • [Presentation] Asymptotic profile of solution for the Cauchy problem of damped beam equation with variable coefficients2017

    • Author(s)
      吉川周二
    • Organizer
      HMAセミナー・冬の研究会2017
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県・東広島市)
    • Year and Date
      2017-01-20
  • [Presentation] Asymptotic prole of solution for the Cauchy problem of beam equation with time dependent coeffecient2016

    • Author(s)
      吉川周二
    • Organizer
      第3回神楽坂非線形波動研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2016-12-03
  • [Presentation] Structure-preserving nite difference schemes for the Cahn-Hilliard equation with dynamic boundary conditions in the one-dimensional case2016

    • Author(s)
      吉川周二
    • Organizer
      数学と現象: Mathematics and Phenomena in Miyazaki 2016
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県・宮崎市)
    • Year and Date
      2016-11-19
  • [Presentation] A finite difference method for two-dimensional semilinear thermoviscoelastic systems and its error estimate2016

    • Author(s)
      吉川周二
    • Organizer
      第12 回非線型の諸問題
    • Place of Presentation
      かんぽの宿 湯田(山口県・山口市)
    • Year and Date
      2016-09-12
  • [Presentation] Structure-preserving numerical scheme for linear stochastic evolution equations with additive noise2016

    • Author(s)
      吉川周二
    • Organizer
      線形及び非線形分散型方程式に関する最近の進展
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2016-05-18
  • [Remarks] 吉川研究室

    • URL

      http://lab.ms.oita-u.ac.jp/yoshikawa/index.html

URL: 

Published: 2018-01-16  

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