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非線形分散型方程式に現れる平面進行波解の安定性解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K05332
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学解析
研究機関広島大学

研究代表者

水町 徹  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (60315827)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017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Benney Luke 方程式 / 線状孤立波解 / 安定性 / 長波長近似モデル / KP-II方程式 / 1-線ソリトン解 / 平面孤立波解 / 多線ソリトン / 線形安定性 / 2次元浅水波モデル / 線状孤立波 / 線ソリトン / 位相の時間発展 / 非線形分散型方程式 / 平面進行波 / 安定性解析
研究成果の概要

3次元水面波の長波長近似モデルであるBenney-Luke方程式の線状孤立波解の横断安定性を証明した.波が単一の方向に進むことを想定したKP-II方程式と異なりBenney-Luke方程式は空間等方的なモデルであるが,線状孤立波の稜線に沿った波の伝播はKP-II方程式とほぼ同様になることが分かった.またBenney-Luke方程式とKP-II方程式の線状孤立波(1-線ソリトン)の摂動による位相のずれの最大値ノルムは時間が経っても小さなままであることが分かった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

3次元水面波の長波長近似モデルの線状孤立波解の全空間における安定性は,完全可積分系の方程式であるKP-II方程式の場合に知られていたが,完全可積分系でないBenney-Luke方程式に対しても同様の結果を得ることが出来た.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Academia Sinica(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Carnegie Mellon 大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Stability of Benney--Luke Line Solitary Waves in 2 Dimensions2020

    • 著者名/発表者名
      Mizumachi Tetsu、Shimabukuro Yusuke
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Mathematical Analysis

      巻: 52 号: 5 ページ: 4238-4283

    • DOI

      10.1137/19m1253848

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Phase Shift of Line Solitons for the KP-II Equation2019

    • 著者名/発表者名
      Mizumachi Tetsu
    • 雑誌名

      Fields Institute Communications

      巻: 83 ページ: 433-495

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9806-7_10

    • ISBN
      9781493998050, 9781493998067
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stability of line solitons for the KP-II equation in R^2. II.2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Mizumachi
    • 雑誌名

      Proc. Roy. Soc. Edinburgh Sect. A

      巻: 148 号: 1 ページ: 149-198

    • DOI

      10.1017/s0308210517000166

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic linear stability of Benney-Luke line solitary waves in 2D2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Mizumachi and Yusuke Shimabukuro
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 30 号: 9 ページ: 3419-3465

    • DOI

      10.1088/1361-6544/aa7cc7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Stability of line solitary waves for some long wave models2019

    • 著者名/発表者名
      水町 徹
    • 学会等名
      2019 Workshop on Nonlinear Dispersive Partial Differential Equations and Inverse Scattering
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On stability of line solitary waves for long wave models2019

    • 著者名/発表者名
      水町 徹
    • 学会等名
      第36回九州における偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the phase shift of line solitary waves for the KP-II equation2018

    • 著者名/発表者名
      水町 徹
    • 学会等名
      Workshop on Nonlinear Water Waves
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic Linear Stability of Benney-Luke line solitary waves2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Mizumachi
    • 学会等名
      Workshop on Inverse Scattering and Dispersive PDEs in Two Space Dimensions
    • 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 Linear Stability of Benney-Luke line solitary waves2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Mizumachi
    • 学会等名
      Tosio Kato Centennial Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Stability of Benney-Luke line solitary waves in 2D

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1904.01142

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] The phase shift of line solitons for the KP-II

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1808.00809

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

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