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非線形波動方程式の解の漸近挙動

研究課題

研究課題/領域番号 17340040
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 基礎解析学
研究機関九州大学

研究代表者

中尾 愼宏 (中尾 慎宏)  九州大学, 大学院・数理学研究院, 教授 (10037278)

研究分担者 川島 秀一  九州大学, 大学院・数理学研究院, 教授 (70144631)
栄 伸一郎  九州大学, 大学院・数理学研究院, 教授 (30201362)
柴田 良弘  早稲田大学, 理学工学部, 教授 (50114088)
小川 卓克  東北大学, 理学研究科 (20224107)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
7,430千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 630千円)
2007年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード非線形波動方程式 / グローバル・アトラクター / エネルギー減衰 / 退化型非線形熱方程式 / 平滑化効果 / 非線形熱方程式 / 非線形方物形方程式 / エネルギー評価 / 外部問題 / グローバル・アトラクラー
研究概要

本研究の主な目的は、様々な摩擦項をもつ非線形波動方程式に対して、グローバル・アトラクターの存在とその特徴づけを通して解の漸近挙動を解明することであった。同時にこれと深く関係する解のエネルギー減衰問題を考察すること、また、非線形熱方程式に対しても関連する問題を解明することがつづく目的であった。
まず内部問題を考察し、全的な非線形摩擦項および局在敵な非線形摩擦項の両方の場合について、グローバル・アトラクターの存在およびそのエネルギーレベルでの大きさと吸収度を導くことができた。これまで存在のみ知られていたのに対していくつかの新しい特徴づけを与えたものである。
つづいて、外部問題を考察しKlein-Gordon型の非線形波動方程式に対して、内部問題とほぼ平行的な結果を証明した。ソボレフ空間の$L^p$空間への埋め込みがコンパクトでないという困難さを、解の空間遠方での局所エネルギーが時間とともに一様に小さくできるという発見により克服できた。
中国政府派遣のY.Zhijian教授と共同で、準線形波動方程式について考察し、これまで空間1次元の場合しれれていた結果を空間n次元の場合に拡張することができた。
さらに'ローカル・アトラクター'の概念を導入し、小さい初期値に対してのみ時間大域解の存在が知られているような非線形波動方程式にこれを適用した。
関連する問題として退化型の非線形熱方程式に対して、インドネシア留学生のN.Arisや中国政府派遣のC.Chen教授らとともに研究し、グローバル・アトラクターの存在および、平滑化効果を含む解の評価を与えた。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Energy decay and periodic solutions for the wave equation in exterior domains with a localized and a nonlinear boundary dissipations2007

    • 著者名/発表者名
      Nakao M., Bae J
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis, TMA 66

      ページ: 301-323

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On global attractors for nonlinear parabolic equations of $m$ laplaciantype2007

    • 著者名/発表者名
      Nakao M., Aris N
    • 雑誌名

      J. Math. Anal. Appl 331

      ページ: 793-809

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy decay and periodic solutions for the wave equation in exterior domains with a localized and a nonlinear boundary dissipations2007

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M., Bae, J
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis, TMA 66

      ページ: 301-323

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On global attractors for nonlinear parabolic equations of $m$ Laplacian type2007

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M., Aris, N
    • 雑誌名

      J. Math. Anal.Appl 331

      ページ: 793-809

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Energy decay for the wave equation in exterior domains with a localized and a nonlinear boundary dissipations2007

    • 著者名/発表者名
      Nakao M., Bae J.
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis, TMA 66

      ページ: 301-323

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On global attractors for nonlinear parabolic equations of $m$ Laplacian type2007

    • 著者名/発表者名
      Nakao M., Axis N.
    • 雑誌名

      J.Math.Anal.Appl. 331

      ページ: 793-809

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local attractors for nonlinear wave equations with some dissipative terms2007

    • 著者名/発表者名
      Nakao M.
    • 雑誌名

      Far EastJ.Math.Sci. 27

      ページ: 497-515

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy decay and periodic solutions for the wave equation with a localized and a nonlinear boundary dissipations2007

    • 著者名/発表者名
      M.Nakao
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis,TMA 66

      ページ: 301-323

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Total energy decay for the wave equation in exterior domains with a localized dissipation near infinity2007

    • 著者名/発表者名
      K.Mochizuki
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications 326

      ページ: 582-588

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] On global attractors for some quasi-linear wave equations with a strong dissipation2007

    • 著者名/発表者名
      M.Nakao
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications 331

      ページ: 793-809

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Global attractors for nonlinear wave equations with some nonlinear dissipative terms2006

    • 著者名/発表者名
      Nakao M
    • 雑誌名

      J. Differential Equations 227

      ページ: 204-229

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global attractors for nonlinear wave equations with some nonlinear dissipative terms2006

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M
    • 雑誌名

      J.Differential Equations 227

      ページ: 204-229

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Global attractors for nonlinear wave equations with some nonlinear dissipations2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakao
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations 227

      ページ: 204-229

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Energy decay and periodic solution for the wave equation in an exterior domain with a half-linear and a nonlinear boundary dissipations2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakao
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis, TMA (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Global attractors for nonlinear wave equations with nonlinear dissipative terms2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakao
    • 雑誌名

      J.Differential Equations (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Energy decay for the wave equation with boundary and localized dissipations in exterior domains2005

    • 著者名/発表者名
      J.Bae
    • 雑誌名

      Math.Nachr. 278

      ページ: 771-783

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Global attractors for nonlinear wave equations in exterior domains2006

    • 著者名/発表者名
      Nakao M
    • 学会等名
      5 th Workshop on PDE
    • 発表場所
      Rio de Janeiro
    • 年月日
      2006-09-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Global attractors for nonlinear wave equations in exterior Domains2006

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M
    • 学会等名
      5-th Conference on PDE
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brasil
    • 年月日
      2006-09-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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