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拡散方程式と非線形境界条件の数学解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K13435
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分12020:数理解析学関連
研究機関福岡大学 (2021-2022)
東京大学 (2020)
東北大学 (2018-2019)

研究代表者

佐藤 龍一  福岡大学, 理学部, 助教 (20802599)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード非線形拡散方程式 / 時間大域解 / 粘性解 / 非線形拡散 / 非線形境界条件 / 放物型方程式 / 解の爆発 / 多孔質媒質方程式 / 移流拡散 / 多孔質媒質 / 拡散方程式
研究成果の概要

本研究では,広く非線形な拡散方程式の解の存在理論を主に扱った.最も基本的な拡散方程式は線形の方程式であり,非常に様々な研究がなされてきたため色々な取り扱い方が知られている.しかし,拡散を表す項が非線形になると様々な制約を受け,解が存在するかどうかも明らかではなくなってしまう.そのため,本研究では非線形な拡散項をもつ方程式と,(非線形な)境界条件に着目して解が存在することを証明するための手法の開発などを行った.結果的にいくつかの成果を得たので,今後幅広い研究に役立てられると期待される.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた成果の立ち位置は非線形偏微分方程式の中でも最も基本的なものである.しかしながら,これらの成果は今後の研究で扱われるであろう諸問題を考察する際の指針になるものであり,学術的意義は十分にあるものと考えられる.実際,新たな解の存在手法を獲得したことで考察可能な問題設定は広がっているため,今まで考察されなかった問題も研究対象と認識され,研究が活発化すると期待している.本研究での成果が直ちに社会的に影響を与えることはないと考えられるが,将来的に大きな影響をもたらす研究につながる可能性は高い.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Rajshahi(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Existence of Global-in-Time Solutions to a System of Fully Nonlinear Parabolic Equations2022

    • 著者名/発表者名
      Kosugi Takahiro、Sato Ryuichi
    • 雑誌名

      Acta Applicandae Mathematicae

      巻: 181 号: 1 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1007/s10440-022-00533-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Well-posedness of the Cauchy problem for convection-diffusion equations in uniformly local Lebesgue spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Md. Rabiul Haque, Norisuke Ioku, Takayoshi Ogawa, Ryuichi Sato.
    • 雑誌名

      Differenrial Integral Equations

      巻: 34 ページ: 223-244

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Existence of weak solutions to a convection diffusion equation in a uniformly local lebesgue space2020

    • 著者名/発表者名
      Rabiul Haque Md., Mathematical Institute, Tohoku University, Sendai 980-8578, Japan、Ogawa Takayoshi、Sato Ryuichi、,Mathematical Institute/Research Alliance Center of Mathematical Science, Tohoku University, Sendai 980-8578, Japan
    • 雑誌名

      Communications on Pure & Applied Analysis

      巻: 19 号: 2 ページ: 677-697

    • DOI

      10.3934/cpaa.2020031

    • 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] Existence of solutions to the slow diffusion equation with a nonlinear source2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Ryuichi
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 484 号: 2 ページ: 123721-123721

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2019.123721

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical exponents for the fast diffusion equation with a nonlinear boundary condition2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Ryuichi、Takahashi Jin
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 482 号: 1 ページ: 123526-123526

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2019.123526

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Existence of global-in-time solutions to a system of fully nonlinear parabolic equations2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sato
    • 学会等名
      RIMS研究集会, 偏微分方程式の臨界現象と正則性理論及び漸近解析
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On existence of solutions to a system of fully nonlinear parabolic equations2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      日本数学会2022年度年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Existence of solutions to the slow diffusion equation with a nonlinear source2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sato
    • 学会等名
      青葉山勉強会(第16回) “Reaction-Diffusion Equations”
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 完全非線形放物型連立系の時間大域解の存在2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      九州関数方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Existence of solutions to the slow diffusion equation with a nonlinear source2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      第253回広島数理解析セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Existence of solutions to the slow diffusion equation with a nonlinear source2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sato
    • 学会等名
      福岡大学解析セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Existence of solutions to a nonlinear diffusion equation in uniformly local Lebesgue space2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sato
    • 学会等名
      福岡大学理学部応用数学科 談話会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形境界条件付き拡散方程式の解の存在と爆発2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sato
    • 学会等名
      第10回非線形発展方程式セミナー@KUE
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Existence of solutions to the slow diffusion equation with a nonlinear source2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      第166回神楽坂解析セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Existence of solutions to the slow diffusion equation with a nonlinear source2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      偏微分方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Local and global existence of slow diffusion equation with a nonlinear source2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      2019年日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Global existence in critical space for a nonlinear diffusion equation with a nonlinear source2018

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sato
    • 学会等名
      The AIMS Conference series on dynamical systems and differential equations, Asymptotics for Nonlinear Diffusion Equations and Related Topics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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