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2019 Fiscal Year Research-status Report

Global analysis of the Kirchhoff equation

Research Project

Project/Area Number 18K03377
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

松山 登喜夫  中央大学, 理工学部, 教授 (70249712)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywordsキルヒホッフ方程式 / 実解析解 / Gevrey 空間 / 外部問題
Outline of Annual Research Achievements

Kirchhoff方程式は主要部の係数が未知関数の積分で与えられた時間変数のみに依存する、いわゆる非局所性をもつ準線形双曲型偏微分方程式として知られ、国内外の多くの研究者により多大なる関心を寄せられているにもかかわらずその解析は非常に難しいことで知られている。Kirchhoff方程式の時間大域解の存在に関しては未だ完全な解決には至ってはいない。方程式の主要部が非局所的であることにより、 通常のエネルギー法では処することが出来ないところに問題の難しさがある。今年度はキルヒホッフ方程式に関する論文は出版されてはいないが、局所解の寿命時刻に関する興味深い性質が得られ、大域解の一意存在定理の証明の最終段階にあることを解明した。この研究に関連した係数が時間に依存する線形双双曲型偏微分方程式の実解析解の存在とエネルギー不等式が得られヨーロッパの大学などで講演した。また、波動方程式の外部問題の低周波領域におけるレゾルベント評価式について今年度開催された研究集会で講演した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究の目標はキルヒホッフ方程式の時間大域解の、Sobolev空間とGevrey空間における一意存在を証明することである。この問題は80年来の未解決問題である。当該年度では局所解を実解析解により近似することによりその寿命時刻における有界性を証明するアイディアが得られた。この結果は現在論文としてまとめている。

Strategy for Future Research Activity

キルヒホッフ方程式の時間大域解の一意存在定理が得られた後、摩擦項をもつキルヒホッフ方程式の時間大域解の一意存在を研究する予定である。さらに捕捉領域における波動方程式の外部問題の局所エネルギー減衰に関する研究にも着手する予定である。

Causes of Carryover

航空運賃が予定額より安かったため当該助成金が生じた。次年度の図書費の足しにする予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] ピサ大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      ピサ大学
  • [Journal Article] Low frequency resolvent estimates for Dirichlet Laplacian on exterior domains2019

    • Author(s)
      V. Georgiev and T. Matsuyama
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 2172 Pages: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1063/1.5133501

  • [Presentation] Long time existence of the Kirchhoff equation2020

    • Author(s)
      Tokio Matsuyama
    • Organizer
      Dispersive and subelliptic PDEs, Centro di Ricerca Matematica, Ennio De Giorgi, Scuola Normale Superiore di Pisa
  • [Presentation] Analytic well-posedness for wave equation with time-dependent coefficient, with application to the Kirchhoff equation2019

    • Author(s)
      Tokio Matsuyama
    • Organizer
      Seminaires Equations aux Derivees Partielles, Universite; de Franche-Comte, Laboratoire Mathematique de Besancon
    • Invited
  • [Presentation] Analytic well-posedness for wave equation with time-dependent coefficient, with application to the Kirchhoff equation2019

    • Author(s)
      Tokio Matsuyama
    • Organizer
      Cardiff Analysis Seminar, School of Mathematics, Cardiff University
    • Invited
  • [Presentation] Low frequency resolvent estimates for Dirichlet Laplacian on exterior domains2019

    • Author(s)
      Tokio Matsuyama
    • Organizer
      INDAM Workshop, Anomalies in Partial Differential Equations
    • Invited
  • [Presentation] Energy estimate for wave equation with bounded time-dependent coefficient2019

    • Author(s)
      Tokio Matsuyama
    • Organizer
      12th Internatinal ISAAC Conference, University of Aveiro
  • [Presentation] Low frequency resolvent estimates for Dirichlet Laplacian on exterior domains2019

    • Author(s)
      Tokio Matsuyama
    • Organizer
      45th International Conference, Applications of Mathematics in Engineering and Economics

URL: 

Published: 2021-01-27  

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