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非線形偏微分方程式の臨界空間における適切性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H04824
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 数学解析
研究機関東北大学

研究代表者

岩渕 司  東北大学, 理学研究科, 准教授 (40634697)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードNavier-Stokes方程式 / スペクトル理論 / スペクトル分解 / Besov空間 / 圧縮性Navier-Stokes方程式 / 非適切性 / 自己相似解 / Dirichlet condition / Fractiona Laplacian / Burgers equation / analyticity / Dirichlet Laplacian / ナヴィエ-ストークス方程式 / Neumann condition / 真空 / Dirichlet 条件 / Neumann 条件 / 積の評価式 / 偏微分方程式 / 関数空間論 / 圧縮生 / ベソフ空間 / 関数方程式論 / 実関数論 / 関数解析学
研究成果の概要

圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値問題に対する非適切性に関して、一定の成果を得ることができた。具体的には、順圧性を課した場合と温度も考慮した全システムに対して初期値問題が適切となる関数空間と非適切となる関数空間の境目を明らかにすることができた。また、全システムに対しては自己相似性をもつ特殊解を構成することができた。
領域上の関数空間論、および、非線形偏微分方程式への応用に関しては、表面準地衡方程式と呼ばれる方程式に対して、領域が半空間および有界領域の場合に対してスペクトルの2進数分解を基本にした結果を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

非線形偏微分方程式の初期値問題の適切性および非適切性の問題は線形と非線形の性質の釣り合いの状況を数学的に考察する問題である。本研究ではこうした問題を流体力学に関連する方程式に対して行っており、適切性のための臨界空間を明らかにすることで解の安定性を判定する際の一定の方法を提示したことになると考える。領域上の解析理論に関しては、数学的に解の一意性や安定性を議論するための基礎理論の構築の一部である。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (64件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 3件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (45件) (うち国際学会 16件、 招待講演 28件)

  • [国際共同研究] ニューヨーク大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] New York University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] On analyticity up to the boundary for critical quasi-geostrophic equation in the half space2022

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi Tsukasa
    • 雑誌名

      Communications on Pure & Applied Analysis

      巻: 21 号: 4 ページ: 1209-1209

    • DOI

      10.3934/cpaa.2022016

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ill-posedness for the compressible Navier–Stokes equations under barotropic condition in limiting Besov spaces2022

    • 著者名/発表者名
      IWABUCHI Tsukasa、OGAWA Takayoshi
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan

      巻: 74 号: 2 ページ: 353-394

    • DOI

      10.2969/jmsj/81598159

    • ISSN
      0025-5645, 1881-1167, 1881-2333
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An application of spectral localization to the critical SQG on a ball2022

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi Tsukasa
    • 雑誌名

      Journal of Evolution Equations

      巻: 22 号: 4 ページ: 22-80

    • DOI

      10.1007/s00028-022-00839-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-time behaviour of solutions to the surface quasi-geostrophic equation2022

    • 著者名/発表者名
      OhAodha Daith、Iwabuchi Tsukasa
    • 雑誌名

      Partial Differential Equations and Applications

      巻: 3 号: 5 ページ: 60-60

    • DOI

      10.1007/s42985-022-00197-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy conservation law for weak solutions of the full compressible Navier-Stokes equations2022

    • 著者名/発表者名
      Aoki Motofumi、Iwabuchi Tsukasa
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 341 ページ: 481-503

    • DOI

      10.1016/j.jde.2022.09.006

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Backward self-similar solutions for compressible Navier-Stokes equations2021

    • 著者名/発表者名
      P. Germain, T. Iwabuchi, T. Leger
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 34 号: 2 ページ: 868-894

    • DOI

      10.1088/1361-6544/abcd07

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On self-similar solutions to degenerate compressible Navier-Stokes equations2021

    • 著者名/発表者名
      P. Germain, T. Iwabuchi, T. Leger
    • 雑誌名

      Comm. Math. Phys.

      巻: 381 号: 3 ページ: 1001-1030

    • DOI

      10.1007/s00220-020-03919-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Remark on smoothing property of weak solutions for the Navier-Stokes equations2021

    • 著者名/発表者名
      Motofumi Aoki, Tsukasa Iwabuchi
    • 雑誌名

      Differential Integral Equations

      巻: 34 号: 3/4 ページ: 199-222

    • DOI

      10.57262/die034-0304-199

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-similar solutions of the compressible Navier?Stokes equations2021

    • 著者名/発表者名
      Germain Pierre、Iwabuchi Tsukasa
    • 雑誌名

      Archive for Rational Mechanics and Analysis

      巻: 240 号: 3 ページ: 1645-1673

    • DOI

      10.1007/s00205-021-01645-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ill-posedness for the Cauchy problem of the two-dimensional compressible Navier-Stokes equations for an ideal gas2021

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi Tsukasa、Ogawa Takayoshi
    • 雑誌名

      Journal of Elliptic and Parabolic Equations

      巻: 7 号: 2 ページ: 571-587

    • DOI

      10.1007/s41808-021-00136-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bilinear estimates in Besov spaces generated by the Dirichlet Laplacian2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Matsuyama and K. Taniguchi
    • 雑誌名

      J. Math. Anal. Appl.

      巻: 494 号: 2 ページ: 124640-124640

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2020.124640

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyticity and large time behavior for the Burgers equation and the quasi-geostrophic equation, the both with the critical dissipation2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 雑誌名

      Ann. Inst. H. Poincar_ Anal. Non Lin_aire

      巻: on line 号: 4 ページ: 855-876

    • DOI

      10.1016/j.anihpc.2020.02.003

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Besov spaces on open sets2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Matsuyama and K. Taniguchi
    • 雑誌名

      Bull. Sci. Math.

      巻: 152 ページ: 93-149

    • DOI

      10.1016/j.bulsci.2019.01.008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Derivatives on Function Spaces Generated By the Dirichlet Laplacian and the Neumann Laplacian in One Dimension2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 雑誌名

      Commun. Math. Anal.

      巻: 21 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boundedness of spectral multipliers for Schr\"odinger operators on open sets2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Matsuyama and K. Taniguchi
    • 雑誌名

      Rev. Mat. Iberoam.

      巻: 34 号: 3 ページ: 1277-1322

    • DOI

      10.4171/rmi/1024

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The semigroup generated by the Dirichlet Laplacian of fractional order2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 雑誌名

      Anal. PDE

      巻: 11 号: 3 ページ: 683-703

    • DOI

      10.2140/apde.2018.11.683

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence of mild solutions for a Hamilton-Jacobi equation with critical fractional viscosity in the Besov spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Iwabuchi and Tatsuki Kawakami
    • 雑誌名

      J. Math. Pures Appl.

      巻: 107 号: 4 ページ: 464-489

    • DOI

      10.1016/j.matpur.2016.07.007

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] On the ill-posedness for the full-system of the compressible Navier-Stokes equation2023

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Optimality of the decay estimate of solutions to the linearised curl-free compressible Navier-Stokes equations2023

    • 著者名/発表者名
      D. O hAodha, T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A localized maximum principle and its application to the critical SQG on bounded domain2022

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      The 40th Kyushu Symposium on Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A localized maximum principle and an application to the critical SQG on bounded domain2022

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      International Workshop on Multiphase Flows: Analysis, Modelling and Numerics
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A localized maximum principle and its application to the critical SQG on bounded domain2022

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      第183回神楽坂解析セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Semigroups generated by fractional Laplacian and Sobolev spaces on arbitrary domains2022

    • 著者名/発表者名
      R. Farwig, T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A sufficient condition for the energy conservation law of compressible Navier-Stokes equations2022

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 表面準地衡方程式の解の最適な減衰評価2022

    • 著者名/発表者名
      D. O hAodha, T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A spectral localization applied to the critical surface quasi-geostrophic equation on a ball2022

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] On the energy conservation law for the full system of compressible Navier窶鉄tokes equations2022

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ill-posedness for compressible Navier-Stokes equations in two space dimensions2021

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      京都大学 NLPDEセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ill-posedness for two dimensional compressible Navier-Stokes equations with scaling critical regularity2021

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Ogawa
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Some bilinear estimates for functions with the Dirichlet boundary condition and an application to SQG2021

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      RIMS Workshop on Mathematical Analysis in Fluid and Gas Dynamics
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 臨界型 Burgers 方程式に対する解析性と長時間挙動について2021

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      東北大学 応用数理解析セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Burgers equation with fractional dissipation2021

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      若手による流体力学の基礎方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analyticity and large time behavior for the Burgers equation with the critical dissipation2021

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      Quasi-linear PDEs in fluids
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Self-Similar solutions for compressible Navier-Stokes equations2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      International Workshop on Multi-Phase Flows: Analysis, Modelling and Numerics
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Discontinuity of data-to-solution map for 2D compressible Navier-Stokes equations2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      Vorticity, Rotation and Symmetry (V) - Global Results and Nonlocal Phenomena
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analyticity and large time behavior for the Burgers equation with the critical dissipation2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Self-similar solutions for compressible Navier-Stokes equations2020

    • 著者名/発表者名
      P. Germain, T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Forward self-similar solutions for compressible Navier-Stokes equations2020

    • 著者名/発表者名
      岩渕司, P. Germain
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DirichletおよびNeumann Laplacianに付随するSobolev空間における積の評価式2020

    • 著者名/発表者名
      岩渕司
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Self-similar solutions for compressible Navier-Stokes equations2020

    • 著者名/発表者名
      岩渕司
    • 学会等名
      Critical exponent and nonlinear evolution equations 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Several properties of Besov spaces with Dirichlet boundary condition2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      Harmonic Analysis and Nonlinear Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Self-similar solutions for compressible Navier-Stokes equations2019

    • 著者名/発表者名
      岩渕司
    • 学会等名
      NLPDEセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The semigroup generated by the Dirichlet Laplacian of fractional order2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      AMS Sectional Meeting Program, Spring Central and Western Joint Sectional Meeting,
    • 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] Besov spaces on open sets with the Dirichlet boundary condition and their application to the fractional Laplacian2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      京都大学NLPDE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] Besov spaces on open sets with the Dirichletboundary condition and their application tothe fractional Laplacian2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      International Research Training Group 1529 Mathematical Fluid Dynamics
    • 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] Analyticity and Large Time Behavior of Solutions for the Burgers Equation with the Critical Dissipation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications AIMS
    • 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] 分数冪のディリクレラプラシアンで生成される半群について2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      南大阪応用数学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The semigroup generated by the Dirichlet Laplacian of fractional order2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analyticity and large time behavior of solutions for the Burgers equations with the critical dissipation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      Peking-Yamagata-Tohoku Universities joint workshop for Harmonic Analysis and PDE (山形大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analyticity and large time behavior of solutions for the Burgers equations with the critical dissipation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      FUKUSHIMA-TOHOKU-UOW PDE WORKSHOP (University of Wollongong)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Besov spaces on open sets with the Dirichlet boundary condition and an application to the fractional Laplacian2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      Hyperbolic Partial Differential Equations and Related Topics (中央大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ill-posedness for the compressible Navier-Stokes equations under the barotropic condition2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      The 15th Japanese-German International Workshop on Mathematical Fluid Dynamics (早稲田大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 圧縮性 Navier-Stokes 方程式に対する不適切性について2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      日本数学会 特別講演 (東京大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dirichlet Laplacian で生成される Besov 空間2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Matsuyama, K. Taniguchi
    • 学会等名
      日本数学会(東京大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 領域上の Besov 空間における双線 形評価式2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Matsuyama, K. Taniguchi
    • 学会等名
      日本数学会(東京大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Schrodinger 作用素によって生成 される Besov 空間2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Matsuyama, K. Taniguchi
    • 学会等名
      日本数学会(東京大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] esov spaces generated by the Dirichlet Laplacian and their properties2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      松山解析セミナー2018 (愛媛大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Remark on the function spaces generated by the Dirichlet Lapla- cian and the Neumann Laplacian in one dimension2017

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      Recent Topics on Partial Differential Equations (中央大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ill-posedness for the compressible Navier-Stokes Equations2017

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      Analysis Seminar, Courant Institute of Mathematical Sciences (New York Univ.)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dirichlet 境界条件付きの Besov 空間について2017

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      第 15 回浜松偏 微分方程式研究集会 (静岡大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一般領域上の超関数と関数空間論について2017

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      東北大学大学院理 学研究科数学専攻談話会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Solvability and regularity for the Burgers equation with the critical dissipation2017

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi
    • 学会等名
      分数冪拡散方程式の漸近解析とその周辺 (京都大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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