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自己交差を回避する界面方程式の導出とその解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K17595
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関岡山大学 (2016-2018)
明治大学 (2015)

研究代表者

物部 治徳  岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 特任准教授 (20635809)

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
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード界面方程式 / 自由境界問題 / 進行波解 / 完全非線形放物型方程式 / 平均曲率流方程式
研究成果の概要

本研究では、自己交差を起こさない界面方程式のシステムの導出を試みたが、構成することが出来なかった。そこで、自己交差を起こさないための外力の条件を特殊解である進行波解で考察を行なった。ここでは、外力が法線ベクトルに依存する場合を考察し、外力が正の場合、また符号変化する場合それぞれで考察し、ジョルダン曲線の進行波解は一意に存在し、形状は凸であり不安定であることを示した。また、指数型の曲率を持つ界面方程式の凸性や、解の漸近挙動を解析をした。また、個体群動態に関連する自由境界問題の解の挙動の解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で取り扱った、外力を持つ曲率流方程式は、反応拡散方程式系の特異極限や細胞運動や油滴運動などの数理モデルと深く関係を持っている。このため、本研究で得たJordan曲線によって構成される進行波解の存在は、それらの現象の運動を解析する上で重要な役割を果たすと考えられる。

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

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 10件、 招待講演 12件)

  • [雑誌論文] Vanishing, moving and immovable interfaces in fast reaction limits2017

    • 著者名/発表者名
      M. Iida, H. Monobe, H. Murakawa and H. Ninomiya
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 2715-2735

    • DOI

      10.1016/j.jde.2017.04.009

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Traveling wave solutions with convex domains for a free boundary problem2017

    • 著者名/発表者名
      H. Monobe and H. Ninomiya
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems. Ser. A

      巻: Volume 37, Issue 2 号: 2 ページ: 905-914

    • DOI

      10.3934/dcds.2017037

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On a free boundary problem for a reaction diffusion-advection logistic model in heterogeneous environment2016

    • 著者名/発表者名
      H. Monobe and C.-H. Wu
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 261 号: 11 ページ: 6144-6177

    • DOI

      10.1016/j.jde.2016.08.033

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Exponential type curvature equation with prescribed contact angle2019

    • 著者名/発表者名
      Harunori Monobe
    • 学会等名
      NCTS 2019 Workshop on Applied Mathematics in Taichung
    • 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] 指数型の非線形性を持つ曲率流方程式の解の挙動2019

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      非線形現象の数値シミュレーショ ンとその解析 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On an interface equation with exponential curvature2018

    • 著者名/発表者名
      Harunori Monobe
    • 学会等名
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems
    • 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] 指数型非線形性を持つ曲率依存方程式の解の挙動について2018

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      2018 年度応用数学合同 研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On traveling waves for an anisotropic curvature flow with driving force2017

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Free Boundary Problems Theory and Application
    • 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] Existence and uniqueness of traveling waves for an anisotropic curvature flow equation2017

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      RIMS 研究集会「界面運動,力学系に現れる漸近問題への粘性解的手法とその周辺」
    • 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] 外力を持つ非等方的曲率流方程式の進行波解の存在とその性質2017

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      RIMS 研究集会「部分多様体の潮流」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On traveling waves for anisotropic curve shortening flow with external driving force2016

    • 著者名/発表者名
      H. Monobe
    • 学会等名
      Mathematical of Pattern Formation
    • 発表場所
      Research and Conference Center in Bedlewo, Poland
    • 年月日
      2016-09-12
    • 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] Traveling waves composed of convex closed curves in anisotropic curve shortening flow with a driving force2016

    • 著者名/発表者名
      H. Monobe
    • 学会等名
      The 41st Sapporo Symposium on Partial Differential Equations
    • 発表場所
      Hokkaido University, Japan
    • 年月日
      2016-08-08
    • 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] Existence of traveling wave solutions to curvature flows with external driving force2016

    • 著者名/発表者名
      H. Monobe
    • 学会等名
      The 11th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Hyatt Regency Orlando, Florida, America
    • 年月日
      2016-07-01
    • 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] On traveling wave solutions to curvature flows with external driving force2016

    • 著者名/発表者名
      H. Monobe
    • 学会等名
      International Conference on Reaction- Diffusion Equations and their Applications to the Life, Social and Phys- ical Sciences
    • 発表場所
      Renmin University, Beijing, China
    • 年月日
      2016-05-26
    • 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] On traveling wave solutions to curvature flows with external driving force2016

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      International Conference on Reaction-Diffusion Equations and their Applications to the Life, Social and Physical Sciences
    • 発表場所
      Renmin University, Beijing, China
    • 年月日
      2016-05-26
    • 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] On the convexity and existence of traveling wave solutions of mean curvature flows2016

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      The 7th Taiwan-Japan Joint Workshop for Young Scholars in Applied Mathematics
    • 発表場所
      National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
    • 年月日
      2016-02-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Isolated traveling waves of the curvature shortening flow with external driving force2016

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      明治非線型数理セミナー
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2016-02-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ある界面方程式における凸形状を持つ進行波解の 存在とその条件について2015

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      2015 年度応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ある自由境界問題の 2 次元有界凸領域の進行波解 の存在とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      物部治徳
    • 学会等名
      日本応用数理学会2015年度年会
    • 発表場所
      金沢大学,
    • 年月日
      2015-09-09
    • 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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