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可積分系理論を基盤とした大変形現象の数値計算のための自己適合移動格子法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K04909
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 解析学基礎
研究機関早稲田大学

研究代表者

丸野 健一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80380674)

研究分担者 太田 泰広  神戸大学, 理学研究科, 教授 (10213745)
高橋 大輔  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50188025)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード自己適合移動格子スキーム / 非線形波動 / 可積分離散化 / 構造保存型差分スキーム / 離散微分幾何学 / 可積分系 / パフィアン / 構造保存型離散化
研究成果の概要

大振幅非線形波動を記述する偏微分方程式の解の構造を保存する差分スキームの構築法の確立とその数値計算法への応用に向けて、これまで離散化に成功していなかったタイプの非線形波動方程式(多成分系、3次元渦糸問題、水面波の数理モデル、水の土壌への浸透を記述する数理モデルなど)の解の構造を保存する離散化を行い、様々な方程式に対して自己適合移動格子スキームを構築することに成功した。さらに、それらを用いた数値計算の精度の検証を行い、自己適合移動格子スキームの有効性を示した。また、自己適合移動格子スキームと離散微分幾何学との関係についても詳しく調べた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 8件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of Texas Rio Grande Valley(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Texas Rio Grande Valley(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Texas Rio Grande Valley(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Integrable Discrete Model for One-Dimensional Soil Water Infiltration2018

    • 著者名/発表者名
      Triadis Dimetre、Broadbridge Philip、Kajiwara Kenji、Maruno Ken-ichi
    • 雑誌名

      Stud. Appl. Math.

      巻: 140 号: 4 ページ: 483-507

    • DOI

      10.1111/sapm.12208

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An integrable semi-discrete Degasperis-Procesi equation2017

    • 著者名/発表者名
      B.-F. Feng, K. Maruno and Y. Ohta
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 30 号: 6 ページ: 2246-2267

    • DOI

      10.1088/1361-6544/aa67fc

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Degasperis-Procesi equation, its short wave model and the CKP hierarchy2017

    • 著者名/発表者名
      B.-F. Feng, K. Maruno and Y. Ohta
    • 雑誌名

      Annal. Math. Sci. Appl.

      巻: 2 号: 2 ページ: 285-316

    • DOI

      10.4310/amsa.2017.v2.n2.a4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] "Modified Short Pulse 方程式の自己適合移動格子スキーム", 150-653, 20172017

    • 著者名/発表者名
      徐俊庭,丸野健一,Bao-Feng Feng,太田泰広
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2034 ページ: 150-165

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Geometric Formulation and Multi-dark Soliton Solution to the Defocusing Complex Short Pulse Equation2017

    • 著者名/発表者名
      Bao-Feng Feng, Ken-ichi Maruno, Yasuhiro Ohta
    • 雑誌名

      Studies in Applied Mathematics

      巻: 136 号: 3 ページ: 343-367

    • DOI

      10.1111/sapm.12159

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A two-component generalization of the reduced Ostrovsky equation and its integrable semi-discrete analogue2017

    • 著者名/発表者名
      Bao-Feng Feng, Ken-ichi Maruno, Yasuhiro Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      巻: 50 号: 5 ページ: 055201-055201

    • DOI

      10.1088/1751-8121/50/5/055201

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An integrable semi-discretization of the coupled Yajima-Oikawa system2016

    • 著者名/発表者名
      Junchao Chen, Yong Chen, Bao-Feng Feng, Ken-ichi Maruno and Yasuhiro Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      巻: 49 号: 16 ページ: 165201-165201

    • DOI

      10.1088/1751-8113/49/16/165201

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3次元問題における自己適合移動格子スキームの構築法2016

    • 著者名/発表者名
      丸野健一, 畑絢佳
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 1989 ページ: 104-112

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Integrable semi-discretization of a multi-component short pulse equation2015

    • 著者名/発表者名
      Bao-Feng Feng, Ken-ichi Maruno, Yasuhiro Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 56 号: 4

    • DOI

      10.1063/1.4916895

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 可積分系と数値計算:厳密解 vs. 数値解2017

    • 著者名/発表者名
      丸野健一
    • 学会等名
      研究集会「可積分系の数理と応用」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Integrable self-adaptive moving mesh scheme for the modified short pulse equation2017

    • 著者名/発表者名
      徐俊庭, 丸野健一, Bao-Feng Feng, 太田泰広
    • 学会等名
      Physics and Mathematics of Nonlinear Phenomena PMNP2017: 50 years of IST
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Validated computation and discrete integrable systems2017

    • 著者名/発表者名
      丸野健一
    • 学会等名
      Nonlinear Waves in Israel
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modified short pulse方程式の可積分自己適合移動格子スキーム2016

    • 著者名/発表者名
      徐俊庭,丸野健一,Bao-Feng Feng,太田泰広
    • 学会等名
      研究集会"非線形波動現象の数理とその応用"
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Integrable self-adaptive moving mesh schemes for nonlinear waves2016

    • 著者名/発表者名
      丸野健一
    • 学会等名
      日本応用数理学会2016年度年会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Modified short pulse方程式の可積分自己適合移動格子スキーム2016

    • 著者名/発表者名
      徐俊庭,丸野健一,Bao-Feng Feng,太田泰広
    • 学会等名
      日本応用数理学会2016年度年会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-adaptive moving mesh schemes arising from integrable systems2016

    • 著者名/発表者名
      丸野健一
    • 学会等名
      The 3rd China-Japan Joint Workshop on Integrable Systems
    • 発表場所
      Shaanxi Normal University,西安,中国
    • 年月日
      2016-08-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Self-adaptive moving mesh schemes for Camassa-Holm type equations2016

    • 著者名/発表者名
      丸野健一
    • 学会等名
      Mini-Workshop on Nonlinear Waves in Fluids
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元問題における自己適合移動格子スキーム2015

    • 著者名/発表者名
      丸野健一
    • 学会等名
      研究集会「可積分系が拓く現象数理モデル」
    • 発表場所
      明治大学先端数理科学インスティチュート
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元空間における自己適合移動格子スキームの構築法2015

    • 著者名/発表者名
      丸野健一
    • 学会等名
      研究集会「非線形波動現象の数理に関する最近の進展」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 渦糸方程式の自己適合移動格子スキーム2015

    • 著者名/発表者名
      丸野健一
    • 学会等名
      流体力学会年会2015
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A self-adaptive moving mesh scheme in 3-dimensional space2015

    • 著者名/発表者名
      丸野健一
    • 学会等名
      The International Congress on Industrial and Applied Mathematics 2015
    • 発表場所
      北京,中国
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] Computational and Geometric Approaches for Nonlinear Phenomena2015

    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-06-06  

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