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消散項を含む発展方程式の解の定性的性質の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K17581
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学解析
研究機関福岡工業大学

研究代表者

竹田 寛志  福岡工業大学, 工学部, 准教授 (10589237)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード消散項 / 漸近形 / 時間大域解 / 有限時間爆発 / 構造的消散項 / 平滑化効果 / 解の拡散現象 / 解の漸近形 / 無条件時間大域的適切性 / 強消散項 / 消散型波動方程式 / 高次漸近展開 / 解の大域挙動 / 時間大域適切性 / 正則性の損失 / 消散型梁方程式
研究成果の概要

本研究では消散項を含む発展方程式の初期値問題を、解の時間大域的な漸近挙動を中心に考察した。弱い消散項を持つ非線形梁方程式の無条件時間大域適切性及びその解の1次漸近展開、また、空間遠方での減衰が遅い初期値に対する解の時間大域挙動、非線形消散型波動方程式の小さい初期値に対する高次漸近形、弱消散項と強消散項を併せ持つ非線形波動方程式の時間大域解の存在・非存在に関する臨界指数の同定が主だった成果として挙げられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

非線形消散型波動方程式の高次漸近展開理論の確立は幅広い応用例を持つと考えられる。特に空間変数の次元に関しては3次元までと限定的ではあるが、高次元の場合もその漸近形は同じものと推測される。
弱い消散項を持つ非線形梁方程式の無条件時間大域適切性及びその解の漸近展開の証明に用いた線形主要部から導かれる平滑化効果を消散項の性質と併用する方法論も今後大いに進展していく余地がある。
弱消散項と強消散項を併せ持つ非線形波動方程式の時間大域解の存在・非存在に関する臨界指数の同定により、この方程式に対するより詳細な研究成果が今後得られるものと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 12件)

  • [雑誌論文] Large time behavior of global solutions to nonlinear wave equations with frictional and viscoelastic damping terms2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikehata and Hiroshi Takeda
    • 雑誌名

      Osaka Journal of Mathematics

      巻: 印刷中

    • NAID

      120006768703

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic profiles of solutions for structural damped wave equations2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikehata and Hiroshi Takeda
    • 雑誌名

      J. Dynamics and Differential equations

      巻: 31 号: 1 ページ: 537-571

    • DOI

      10.1007/s10884-019-09731-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unconditional small data global well-posedness for nonlinear beam equations with weak damping2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeda
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis. Real World Applications

      巻: 41 ページ: 1-33

    • DOI

      10.1016/j.nonrwa.2017.10.007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uniform Energy Decay for Wave Equations with Unbounded Damping Coefficients2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikehata and Hiroshi Takeda
    • 雑誌名

      Funkcialaj Ekvacioj

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007858187

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical exponent for nonlinear wave equations with frictional and viscoelastic damping terms2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo IKEHATA and Hiroshi TAKEDA
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis

      巻: 148 ページ: 228-253

    • DOI

      10.1016/j.na.2016.10.008

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Higher order asymptotic expansions to the solutions for a nonlinear damped wave equation2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami and Hiroshi Takeda
    • 雑誌名

      Nonlinear Differ. Equ. Appl.

      巻: 23 号: 5 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1007/s00030-016-0408-8

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large time behavior of solutions for a nonlinear damped wave equation2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi takeda
    • 雑誌名

      Commun. Pure Appl. Anal.

      巻: 15 号: 1 ページ: 41-55

    • DOI

      10.3934/cpaa.2016.15.41

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Asymptotic Profile of Solutions to a Hyperbolic Cahn-Hilliard Equation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeda, Yasunori Maekawa and Shuichi Kawashima
    • 雑誌名

      Bulletin of the Institute of Mathematics Academia Sinica New Series

      巻: 10 ページ: 479-539

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Asymptotic expansion of solutions for wave equations with structural damping and its application2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeda
    • 学会等名
      Waseda Workshop on Partial Differential Equations 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 構造的消散項を持つ波動方程式の解の漸近展開とその応用について2018

    • 著者名/発表者名
      竹田寛志
    • 学会等名
      熊本応用解析セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic expansion of solutions to a nonlinear strong damped wave equation2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeda
    • 学会等名
      Critical exponent and nonlinear evolution equations 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 構造的消散項をもつ波動方程式の解の大域挙動とその応用について2017

    • 著者名/発表者名
      竹田寛志
    • 学会等名
      第2回大分解析セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非線形強消散型波動方程式の時間大域解の挙動について2017

    • 著者名/発表者名
      竹田寛志
    • 学会等名
      九州関数方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 強消散項を持つ非線形波動方程式の解の漸近形について2017

    • 著者名/発表者名
      竹田寛志
    • 学会等名
      東北大学応用数学セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic expansion of the solution to a nonlinear wave equation with strong damping2017

    • 著者名/発表者名
      竹田寛志
    • 学会等名
      解析セミナー(神戸大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Large time behavior of solutions to strong damped wave equations2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeda
    • 学会等名
      The 11th ISAAC congress
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic profile of solutions to a nonlinear wave equation with strong damping2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takda
    • 学会等名
      Ito Workshop on Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Large time behavior of solutions to strong damped wave equations2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeda
    • 学会等名
      2nd Workshop Analysis for Nonlinear problems in UCSB
    • 発表場所
      カリフォルニア大学サンタバーバラ校
    • 年月日
      2016-08-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unconditional global well-posedness for a nonlinear damped plated equation and decay property of the global solution2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeda
    • 学会等名
      PDE/Applied Math Seminar
    • 発表場所
      カリフォルニア大学サンタバーバラ校
    • 年月日
      2016-04-22
    • 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] 弱い消散項を持つ非線形梁方程式の解の大域挙動2016

    • 著者名/発表者名
      竹田寛志
    • 学会等名
      第4回室蘭連続講演会
    • 発表場所
      室蘭工業大学
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Unconditional global well-posedness for a nonlinear damped beam equation and the decay property of the solution2015

    • 著者名/発表者名
      H. Takeda
    • 学会等名
      Korea-Japan Workshop on Nonlinear PDEs
    • 発表場所
      Ulsan National Institute of Science and Technology
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 奇関数を初期値とする非線形消散型梁方程式の解の挙動2015

    • 著者名/発表者名
      竹田寛志
    • 学会等名
      第5回佐賀FIT微分方程式勉強会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2015-09-08
    • 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: 2020-03-30  

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