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応用解析としての非線形問題の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K21369
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学解析
数学基礎・応用数学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

曽我 幸平  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 専任講師 (80620559)

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
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードHamilton力学系 / Hamilton-Jacobi方程式 / 粘性解 / 弱KAM理論 / Navier-Stokes方程式 / 最大正則性 / Leray-Hopfの弱解 / 差分法 / discount 近似 / 有限差分法 / 収束証明 / 誤差評価 / discount近似 / 二相自由境界問題 / 適切性 / modeling
研究成果の概要

(1) Hamilton力学系とHamilton-Jacobi方程式について、弱KAM理論の観点から研究した。弱KAM理論で重要な役割を果たすdiscount近似されたHamilton-Jacobi方程式に対して、弱KAM理論に類似の理論を構築すると同時に、それを用いてdiscount項を0にする極限の定量的解析を行った。また、差分近似されたHamilton-Jacobi方程式に対して同様の理論を構築する上で必要となる数学的道具を整備した。

(2) 圧縮性流体の二相問題について、最大正則性原理に基づく数学解析を行った。また、非圧縮性流体に対する数値解析的方法の提案とその収束証明を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1) discount近似および差分近似されたHamilton-Jacobi方程式に対して弱KAM理論の枠組みを与えることで、同研究分野の理論的・数値解析的方法のさらなる発展に貢献した。

(2) 自由境界を持つNavier-Stokes方程式の厳密な数学解析行うと同時に、流体力学における数値計算の数学的正当性を保証する理論を構築することで、同研究分野の理論的・数値解析的方法のさらなる発展に貢献した。

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

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] ダルムシュタット工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Weak KAM theory for discount Hamilton-Jacobi equations and its application2018

    • 著者名/発表者名
      H. Mitake, K. Soga
    • 雑誌名

      Calc. Var. Partial Differential Equations

      巻: accepted 号: 3

    • DOI

      10.1007/s00526-018-1359-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On some two phase problem for compressible and compressible viscous fluid flow separated by sharp interface2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kubo, Yoshihiro Shibata, Kohei Soga
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems - Series A (DCDS-A)

      巻: Volume 36, Issue 7 号: 7 ページ: 3741-3774

    • DOI

      10.3934/dcds.2016.36.3741

    • NAID

      120007135602

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] On convergence of Chorin’s projection method to a Leray-Hopf weak solution -Bounded Lipschitz domain case-2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Soga
    • 学会等名
      Conference on Mathematical Fluid Dynamics Bad Boll
    • 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] A Finite Difference Method in Hamilton-Jacobi Equations and Weak KAM Theory2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Soga
    • 学会等名
      12th AIMS Conference in Taipei
    • 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] On convergence of Chorin's projection method to a Leray-Hopf weak solution2018

    • 著者名/発表者名
      曽我幸平
    • 学会等名
      JSPS-DFG Japanese-German Graduate Externship "The 15th Japanese-German International Workshop on Mathematical Fluid Dynamics"
    • 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] ハミルトン・ヤコビ方程式のディスカウント近似に対する選択問題 : 収束率2017

    • 著者名/発表者名
      曽我幸平 (発表者), 三竹大寿
    • 学会等名
      日本数学会2017年度年会
    • 発表場所
      首都大学東京 (東京都 八王子市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エントロピー解・粘性解の選択問題2017

    • 著者名/発表者名
      曽我幸平
    • 学会等名
      「数学と現象:Mathematics and Phenomena in Miyazaki 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 弱KAM理論の応用 1 - HJ方程式の放物型近似・差分近似・discount近似と対応する力学系2016

    • 著者名/発表者名
      曽我幸平
    • 学会等名
      RIMS研究集会: 力学系とその関連分野の連携探索
    • 発表場所
      京都大学 (京都府 京都市)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 古典KAM理論・弱KAM理論入門2016

    • 著者名/発表者名
      曽我幸平
    • 学会等名
      RIMS研究集会: 力学系とその関連分野の連携探索
    • 発表場所
      京都大学 (京都府 京都市)
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Local well-posedness and global well-posedness of two-phase flows: compressible-compressible case2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei Soga
    • 学会等名
      RIMS 研究集会「非圧縮性粘性流体の数理解析」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府 京都市)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 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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