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非線形極大波、モデリング、影響と予測

研究課題

研究課題/領域番号 15F15379
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 船舶海洋工学
研究機関東京大学

研究代表者

早稲田 卓爾  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30376488)

研究分担者 CHABCHOUB AMIN  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-10-09 – 2017-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2016年度)
配分額 *注記
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードフリーク波 / 非線形波動 / 造波実験 / 非線形シュレーディンガー方程式 / 海洋波
研究実績の概要

本研究では,三つの実験水槽を利用した。一つは、東京大学船型試験水槽(70m長4m幅水深4.5m)である。本郷キャンパスにあり、任意時系列による直進波の造波が可能である.初年度に造波機能の確認を行った。二つ目の水槽は、東京大学生産技術研究所海洋工学水槽(50m長10m幅5m水深)である。この水槽は、多方向造波が可能である。平成28年5月に,直進波及び方向性を考慮した実験を行った.また,柏キャンパスにある小水槽(7m長,1m幅,0.7m水深)にて,波群の形成に関する実験を行った.同時に、生研海洋工学水槽を模擬した二次元数値水槽(Numerical Wave Tank 2D以降NWT2D)を使った研究を行った.水槽の解像度が波浪の再現性に大きく影響することが判った.その数値水槽を用いて,高次のブリーザー解の再現を行った。また、非線形シュレーディンガー方程式、拡張シュレーディンガー方程式(Dysthe方程式)の数値解を求めた。以上、3つの水槽の実験、数値水槽、二つの非線形方程式の解を比較した。
水槽実験では、様々なブリーザー波を再現し,造波機能を確認した.特に初期位相に着目した.振幅の変調が正しく表現されていても,初期の位相の微小な違いにより,理論解とは異なるブリーザーが発生することが判っている.そのため,位相を変えた実験を行い、スペクトル及び時系列発達の特徴を捉えた。そして、選ばれた実験ケースについては、数値水槽による数値実験を行い、実験で得られた結果の時系列及びスペクトルとの比較を行った。計測された時系列から,逆に造波時の波形を造波することを試みた.これは,非線形シュレーディンガー方程式(以下NLS)の特性と利用して,時間軸を逆にすることに相当する.しかしながら,現実的には,前述した位相の問題,背景にあるノイズの問題が有る.そこで,初期位相の問題とさらに,微小擾乱を加えた造波実験を行った.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 8件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Tracking breather dynamics in irregular sea state conditions2016

    • 著者名/発表者名
      A. Chabchoub
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 117 号: 14 ページ: 144103-144103

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.144103

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental observation and theoretical description of multi-soliton fission in shallow water2016

    • 著者名/発表者名
      S. Trillo, G. Deng, G. Biondini, M. Klein, G. F. Clauss, A. Chabchoub and M. Onorato
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 117 号: 14 ページ: 144102-144102

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.144102

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Time-reversal of nonlinear waves - Applicability and limitations2016

    • 著者名/発表者名
      G. Ducrozet, M. Fink and A. Chabchoub
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Fluids

      巻: 1 号: 5 ページ: 054302-054302

    • DOI

      10.1103/physrevfluids.1.054302

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modulation instability and phase-shifted Fermi-Pasta-Ulam Recurrence2016

    • 著者名/発表者名
      O. Kimmoun, H. C. Hsu, H. Branger, M. S. Li, Y. Y. Chen, C. Kharif, M. Onorato, E. J. R. Kelleher, B. Kibler, N. Akhmediev and A. Chabchoub
    • 雑誌名

      Nature Sci. Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 28516-28516

    • DOI

      10.1038/srep28516

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] he Hydrodynamic Nonlinear Schrodinger Equation: Space and Time2016

    • 著者名/発表者名
      A. Chabchoub and R. H. J. Grimshaw
    • 雑誌名

      Fluids

      巻: 1 号: 3 ページ: 1030023-1030023

    • DOI

      10.3390/fluids1030023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modulation instability and extreme events beyond initial three wave systems2016

    • 著者名/発表者名
      A. Chabchoub and T. Waseda
    • 雑誌名

      ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: 1

    • DOI

      10.1115/omae2016-54916

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Velocity Field Underneath Linear and Nonlinear Breaking Rogue Waves2016

    • 著者名/発表者名
      A. Alberello, A. Chabchoub, A. V. Babanin, J. P. Monty, J. Elsnab, J. H. Lee, E. M. Bitner-Gregersen, and A. Toffoli
    • 雑誌名

      OMAE

      巻: 1

    • DOI

      10.1115/omae2016-54481

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydrodynamic Envelope Solitons and Breathers2016

    • 著者名/発表者名
      A. Chabchoub, M. Onorato and N. Akhmediev
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Physics 926: Rogue and shock waves in nonlinear dispersive media

      巻: 0 ページ: 55-87

    • DOI

      10.1007/978-3-319-39214-1_3

    • ISBN
      9783319392127, 9783319392141
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Time reversal of linear and nonlinear water waves2016

    • 著者名/発表者名
      A. Chabchoub, A. Maurel, V. Pagneux, P. Petitjeans, A. Przadka, and M. Fink
    • 雑誌名

      Transformation Wave Physics: Electromagnetics, Elastodynamics and Thermodynamics

      巻: 0 ページ: 401-436

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-Gaussian properties of second-order wave orbital velocity2016

    • 著者名/発表者名
      A. Alberello, A. Chabchoub, O. Gramstad, A. Babanin, and A. Tofffoli
    • 雑誌名

      Coastal Engineering

      巻: 110 ページ: 42-49

    • DOI

      10.1016/j.coastaleng.2016.01.001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Superregular Breathers in Optics and Hydrodynamics: Omnipresent Modulation Instability beyond Simple Periodicity2015

    • 著者名/発表者名
      B. Kibler, A. Chabchoub, A. A. Gelash, N. Akhmediev, and V. E. Zakharov
    • 雑誌名

      Physical Review X

      巻: 5 号: 4 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1103/physrevx.5.041026

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Rogue Waves within the Framework of Integrable Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Amin Chabchoub
    • 学会等名
      Worskshop on Abnormal Waves
    • 発表場所
      Nice (France)
    • 年月日
      2016-06-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phase Dynamics in the Propagation of Nonlinear Localized Structures2016

    • 著者名/発表者名
      Amin Chabchoub
    • 学会等名
      EXTREME EVENTS & ROGUE WAVES SEMINAR
    • 発表場所
      Bad Honnef/Germany
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hydrodynamic breathers modeling rogue waves2016

    • 著者名/発表者名
      Chabchoub, A. and T. Waseda
    • 学会等名
      3rd International Conference on Violent Flows 2016
    • 発表場所
      大阪府立大学I-siteなんば (大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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