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2012 Fiscal Year Annual Research Report

非線形発展方程式及びその周辺分野の総合的研究

Research Project

Project/Area Number 21340032
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

大谷 光春  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30119656)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 義雄  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20111825)
田中 和永  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20188288)
西原 健二  早稲田大学, 政治経済学術院, 教授 (60141876)
石井 仁司  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (70102887)
小澤 徹  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70204196)
Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywords非線形偏微分方程式 / 関数解析 / 非線形発展方程式 / 変分法
Research Abstract

研究目的にかかげた目標に関する次の幾つかの興味ある成果が得られた.
(1) 海洋学で扱われているモデルの一つである,流体(水)の速度及び温度と流体中の
溶質(塩)の濃度の振舞いを記述する二重拡散方程式系(非線形項を持つ Brinkman-Forchheimer 方程式(ストークス方程式の変形方程式)と移流項をもつ 放物型方程式との混合方程式系)において,温度と流体中の溶質の境界条件が斉次 ノイマン条件である場合に対して( 従来の結果は斉次ディリクレ条件に対するもの)初期値境界値問題と周期問題の大域的可解性が示された.斉次ノイマン境界条件下のラプラス作用素は強圧性(coercivity)がない為,解のアプリオリ評価を導出するのが困難であるが,適切な近似問題を導入することでこの困難を解決した.
(2) 回転磁場を内部構造として有する非圧縮粘性流体を記述する micro-polar 流体方程式に対するスピン・渦度相互作用境界条件(流体の渦度と回転磁場が比例する条件)のもとでの,初期値境界値問題の局所解に関する well-posedness(適切性)及び小さな大域解の存在が示された.( 解の存在は,大谷による劣微分作用素に対する非単調摂動理論の応用により示された.これにより, 劣微分作用素に対する非単調摂動論の有用性が再確認された. )
(3) 非線形楕円型方程式に対する特異摂動問題を中心に研究を行った. 従来, 極限方程式に対して解の一意性, 非退化性を仮定しLyapunov-Schmidt 法等により議論されるされることが多かったが, それを仮定せずに解の存在を議論する局所的な変分的手法を見いだし, 種々の設定の下で凝集解の存在を示した.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2012

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Multiple solutions for semilinear elliptic equations with nonlinear boundary conditions2012

    • Author(s)
      J. Harada and M. Otani
    • Journal Title

      Electron. J. Differential Equations

      Volume: Vol. 2012, No. 33 Pages: 1-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Eigenvalue problem for fully nonlinear second-order elliptic PDE on balls2012

    • Author(s)
      N. Ikoma and H. Ishii
    • Journal Title

      Ann. Inst. H. Poincare Anal. Non Lineaire

      Volume: Vol. 29, No.5 Pages: 783-812

    • DOI

      DOI:10.1016/j.anihpc.2012.04.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On limit systems for some population models with cross-diffusion2012

    • Author(s)
      K. Kuto and Y. Yamada
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems, Series B

      Volume: Vol. 17 Pages: 2745-2769

    • DOI

      DOI:10.3934/dcdsb. 2012.17.2745

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blow-up and continuation of solutions for some semilinear parabolic equations with nonlinboundary conditions2012

    • Author(s)
      J. Harada and M .Otani
    • Journal Title

      Libertas Mathematica

      Volume: Vol. 32, No.2 Pages: 111-153

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uniqueness of weak solutions to the Ginzburg-Landau model for super-conductivity2012

    • Author(s)
      J. Fan and T. Ozawa
    • Journal Title

      Zeit. Angew. Math. Phys.

      Volume: Vol.63 Pages: 453-459

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonlinear elliptic equations in strip-like domains2012

    • Author(s)
      J. Byeon and K. Tanaka
    • Journal Title

      ADv. Nonlinear Stud.

      Volume: Vol.12, No.4 Pages: 749-765

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Spreading and vanishing dichotomy for some free boundary problems in ecology2012

    • Author(s)
      Yoshio Yamada
    • Organizer
      Swiss-Japanese Seminar
    • Place of Presentation
      チューリッヒ大学, Swiss
    • Year and Date
      20121218-20121218
    • Invited
  • [Presentation] Multi-bump positive solutions for a nonlinear elliptic problem in expanding tubular domains2012

    • Author(s)
      K. Tanaka
    • Organizer
      Singular limit problems in nonlinear PDEs
    • Place of Presentation
      CIRM Luminy, France
    • Year and Date
      20121126-30
  • [Presentation] Mathematical analysis for an ODE-PDE model for swelling process of mitochondria2012

    • Author(s)
      Mitsuharu Otani
    • Organizer
      5th Polish-Japanese Days on Nonlinear Analysis in Interdisciplinary Sciences
    • Place of Presentation
      Kansai Seminar House, Kyoto
    • Year and Date
      20121105-20121109
    • Invited
  • [Presentation] A sharp bilinear estimate for the Klein-Gordon equation in two space-time dimensions2012

    • Author(s)
      Tohru Ozawa
    • Organizer
      9th lnternational Conference on Harmonic Analysis and Partial Differential Equations
    • Place of Presentation
      El Escorial (Madrid), Spain
    • Year and Date
      20120611-20120615
    • Invited
  • [Book] RIMS Kokyuroku Bessatsu B332012

    • Author(s)
      T. Ozawa and M. Sugimoto
    • Total Pages
      121
    • Publisher
      Harmonic Analysis and Nonlinear Partial Differential Equations

URL: 

Published: 2014-07-24  

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