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2019 Fiscal Year Annual Research Report

複合媒質における新しいSerrin型優決定問題

Research Project

Project/Area Number 18J11430
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Cavallina Lorenzo  東北大学, 情報科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Keywords優決定問題 / 自由境界問題 / 複合媒質 / 放物型方程式 / 楕円型方程式 / 分岐現象 / 最適化問題
Outline of Annual Research Achievements

研究目的は複合媒質における放物型及び楕円型優決定問題の解の幾何学的性質を明らかにすることであった。主な研究成果は二つある.
① 論文L.Cavallina, T.Yachimura, "On a two-phase Serrin-type problem and its numerical computation" ではSerrinの優決定問題の一般化としての複合媒質に関する二相円型優決定問題を考えた。二つの相における伝導率の比が「臨界値」でない場合、同心球でない解(非自明解)もまた存在することを上述の論文で示した。伝導率の比が「臨界値」の場合は、論文L. Cavallina, T. Yachimura, "Symmetry breaking solutions for a two-phase overdetermined problem of Serrin-type", (Research Perspective series of Birkhauserに掲載決定)で解析された。伝導率の比がcritical valueの時、Crandall-Rabinowitzの定理を用いることによって、対称性の自発的破れが起こることを示した。主結果をより詳しく述べると、介在物が球のときの回転対称でない解の存在を示した。
② ユークリッド空間上で二相熱方程式におけるコーシー問題を考える。ここで各相における熱伝導率が異なり、初期温度がそれぞれ0と1とする。さらに界面が一様にC^6級とする。このとき、時間と位置にも依存しない、一定の温度を持つ界面は超平面に限る。この結果を論文L.Cavallina,S.Sakaguchi,S.Udagawa,"A characterization of a hyperplane in two-phase heat conductors"(投稿中)で示した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] Lorraine大学/エコール・ポリテクニーク(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Lorraine大学/エコール・ポリテクニーク
  • [Int'l Joint Research] Firenze大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      Firenze大学
  • [Journal Article] Symmetry breaking solutions for a two-phase overdetermined problem of Serrin-type2020

    • Author(s)
      CAVALLINA Lorenzo, YACHIMURA Toshiaki
    • Journal Title

      to be published in the Research Perspective series of Birkhauser

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On a two-phase Serrin-type problem and its numerical computation2019

    • Author(s)
      CAVALLINA Lorenzo, YACHIMURA Toshiaki
    • Journal Title

      ESAIM: Control, Optimisation and Calculus of Variations

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      doi.org/10.1051/cocv/2019048

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Homogenization Method for Topology Optimization of Structures: Old and New2019

    • Author(s)
      ALLAIRE Gregoire, CAVALLINA Lorenzo, MIYAKE Nobuhito, OKA Tomoyuki, YACHIMURA Toshiaki
    • Journal Title

      Interdisciplinary Information Sciences

      Volume: 25 Pages: 75~146

    • DOI

      doi.org/10.4036/iis.2019.B.01

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Two-phase heat conductors with a surface of the constant flow property2019

    • Author(s)
      CAVALLINA Lorenzo, MAGNANINI Rolando, SAKAGUCHI Shigeru
    • Journal Title

      Journal of Geometric Analysis

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s12220-019-00262-8

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On a two-phase shape optimization problem and its related overdetermined problem2019

    • Author(s)
      CAVALLINA Lorenzo
    • Journal Title

      計算工学講演会論文集Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science

      Volume: 24 Pages: 5

  • [Presentation] 二相等周問題について2020

    • Author(s)
      L. Cavallina, A. Henrot, S. Sakaguchi
    • Organizer
      日本数学会2020 年度年会函数 方程式論分科会, 日本大学理工学部(中止)
  • [Presentation] 2 相熱伝導体における定温度を持つ界面の特徴付け2020

    • Author(s)
      L. Cavallina, S. Sakaguchi, S. Udagawa
    • Organizer
      日 本数学会2020 年度年会函数方程式論分科会, 日本大学理工学部(中止)
  • [Presentation] 複合媒質における過剰決定問題について2019

    • Author(s)
      L. Cavallina
    • Organizer
      Mini-Workshop “Mathematical Physics and PDEs”, 東北大学
    • Invited
  • [Presentation] On a shape optimization problem for composite materials and its related overdetermined problem2019

    • Author(s)
      L. Cavallina
    • Organizer
      RIMS Workshop “Pattern formation and defects in biology and materials science”, 関西セミナーハウス
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The double queen Dido’s problem2019

    • Author(s)
      L. Cavallina
    • Organizer
      Workshop Lorraine-Tohoku, Lorraine 大学
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On the pairs of domains that solve a two-phase overdetermined problem of 2 Serrin-type2019

    • Author(s)
      L. Cavallina
    • Organizer
      12th ISAAC Congress, Geometric & Regularity Properties of Solutions to Elliptic and Parabolic PDEs, Aveiro 大学
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On a variation of Serrin’s overdetermined problem in a two-phase setting: the geometry of non-trivial solutions2019

    • Author(s)
      L. Cavallina
    • Organizer
      RIMS 研究集会「界面運動,力学系に現れる漸近問題への粘性解 的手法とその周辺」, 京都大学
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On a two-phase shape optimization problem and its related overdertermined problem2019

    • Author(s)
      L. Cavallina
    • Organizer
      第24回計算工学講演会, 一般社団法人日本計算工学会主催ソニックシティ(大宮)

URL: 

Published: 2021-01-27  

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