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界面運動方程式および関連する爆発問題の解の特異性の数理的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15740056
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関岐阜大学

研究代表者

石渡 哲哉  岐阜大学, 教育学部, 助教授 (50334917)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード非線形問題 / 特異点 / 界面運動 / 結晶 / 曲率流 / 凸性 / 爆発解 / 数値計算 / 曲率流方程式 / 自己相似解 / 解の爆発現象 / クリスタライン運動 / 漸近挙動 / 解の特異性 / 速い爆発解
研究概要

許容多角形と呼ばれるクラスに入る平面上の多角形曲線が、クリスタライン曲率の正の冪に比例した法線速度で動く界面運動について研究を行った。非凸の初期図形に対して、凸化定理が成り立たないことは、前年度に公表済みであるが、このような場合にどのような特異性が発生するかを調べ、次のような結果を得た。
1.Sublinearの場合に、解多角形が非凸のまま縮退し、1点ではなく折れ線に縮退することがあることを理論的に証明した。この場合、図形が取り囲む面積は縮退時間で0になる。消滅する辺の長さの消滅レートは、凸の場合に退化縮退が起きた際に発生する特異性と同じである。
2.Sublinearの場合に、解多角形が非凸のまま縮退し、図形が取り囲む面積が0でない図形に縮退する。このとき、面積が正の図形に、1本以上の線分が付加された図形に収束することを理論的に示した。
3.移動度についての異方性に対称性が無い場合、非凸図形の一部がpinchingを起こし、分裂が起きることを理論的に示し、このときのpinching rateの数値的予想を提出した。更に、pinchingした部分の線分を取り除いた図形は、必ずしも許容多角形のクラスに入らないことを数値実験により示した。
4.非凸図形に対する数値計算法を開発し、領域の分裂時の特異性の数値的予測を、Hirota-Ozawaの方法を適用することにより可能にした。
これらの成果を、国際学会および国内研究集会において報告した。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Two examples of nonconvex self-similar solution curves for a crystalline curvature flow2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ishiwata, T.K.Ushijima, H.Yagisita, S.Yazaki
    • 雑誌名

      Proc.Japan Acad. Vol.80, Ser.A, No.8

      ページ: 151-154

    • NAID

      40006552678

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Classification of Blow-up Solutions for a Nonlinear Parabolic Partial differential Equation2004

    • 著者名/発表者名
      K.Anada, T.Ishiwata
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th World Multi-Conference on Systemics. vol.XV

      ページ: 153-156

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Singularities in an anisotropic crystalline curvature flow2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ishiwata, S.Yazaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th World Multi-Conference on Systemics. vol.XVI

      ページ: 220-225

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Some results on singularities of solutions for an anisotropic crystalline curvature flow

    • 著者名/発表者名
      C.Hirota, T.Ishiwata, S.Yazaki
    • 雑誌名

      Gakuto International Series, Mathematical Sciences and Applications (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Note on the asymptotic behavior of solutions to an anisotropic crystalline curvature flow

    • 著者名/発表者名
      C.Hirota, T.Ishiwata, S.Yazaki
    • 雑誌名

      "Recent Advances on Elliptic and Parabolic Issues",World Scientific (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical study and some remarks on singularities of solutions to anisotropic crystalline curvature flows of nonconvex polygonal curves

    • 著者名/発表者名
      C.Hirota, T.Ishiwata, S.Yazaki
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Pure Mathematics (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 空像形成の数理的理解に向けて

    • 著者名/発表者名
      石渡哲哉
    • 雑誌名

      第9回菅平スキー科学セミナー講演資料集,電気通信大学 (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Some results on singularities of solutions for an anisotropic cyrstalline curvature flow

    • 著者名/発表者名
      C.Hirota, T.Ishiwata, S.Yazaki
    • 雑誌名

      Gakuto International Series, Mathematical Sciences and Applications (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishiwata, S.Yazaki: "On the blow-up rate for fast blow-up solutions arising in an anisotropic crystalline motion"Journal of Computational and Applied Mathematics. 159. 55-64 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 石渡 哲哉, 矢崎 成俊: "The notes on a fast blow-up solution arising in an anisotropic crystalline motion"京都大学数理解析研究所講究録. 1313. 86-98 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishiwata, S.Yazaki: "Asymptotic behavior of solutions to some anisotropic crystalline curvature flow"Proceedings of the 12th Tokyo Conference on Nonlinear PDE. 51-70 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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