• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

粘・弾性媒質の不連続性、非等方性と履歴の一意同定逆問題の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K03554
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12020:数理解析学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

中村 玄  北海道大学, 電子科学研究所, 客員研究員 (50118535)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード粘弾性方程式 / 非等方性 / 履歴 / Holmgrenの一意性定理 / 地盤解析 / バイブロサイス法 / 電気探査法 / 弾性方程式 / バイブロサイス / 逆問題 / 一意性 / 一意接続定理 / ノイマン・ディリクレ写像 / バイブロサイス地盤解析法 / 履歴型粘性 / ND- map / 断層 / 緩和テンソル / 同定の一意性 / Neumann-Dirichlet map / 弾性 / 粘性 / 粘弾性 / 非等方 / バイブロサイス地盤解析
研究開始時の研究の概要

固体の微小な変形と流動は線形粘弾性方程式で記述される。固体の非破壊検査は、典型的な逆問題の一つであり、応用上極めて重要である。この逆問題の研究の為にはこの方程式に対する初期値境界値問題の適切性を出発点として、この問題のGreen関数の構成とその性質、解の台の有限伝搬性、そして一意接続定理などの解の性質等について深く研究する必要がある。本研究では非等方性と履歴を視野に入れて、固体の変形と流動に係わる逆問題研究とそれに必要な解の性質の研究を行う。特に地盤解析手法の一般的な解析手法としてよく知られる バイブロサイス反射地盤解析法の数学的正当化による地盤構造同定逆問題の一意性について研究する。

研究成果の概要

本研究では非等方性と履歴を視野に入れて、地盤解析手法の一般的な解析手法としてよく知られる次の二つの方法の数学解析を行った。即ち、
1)バブロサイス反射地震波解析法の数学的正当化に必要な履歴項を持つ非等方粘弾性方程式に対して、Holmgrenの一意性定理を示した。
2)電気探査法について、区分的に均質非等方な2次元地盤モデルが、地表面に於ける有限回の計測により同定(決定に同じ)出来ることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

非等方性或いは履歴を持つ粘弾性方程式の逆問題の数学的研究は、地盤解析法として良く知られたバイブロサイス反射地震波解析法や電気探査法に於いて重要である。しかしながら、非等方性地盤に対する数学的研究は少なく、さらに履歴を持つ非等方粘弾性方程式として表せる粘弾性地盤に対しては、非常に少ないのが現状である。本研究では、研究成果の概要で述べた様にこれらの地盤解析法の基礎となる重要な研究成果を得ることが出来た。これらの研究成果は、これらの研究領域に於ける極めて先駆的な研究成果であり、更なる研究の発展が期待される。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (54件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (14件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 16件、 査読あり 18件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 11件、 招待講演 18件)

  • [国際共同研究] Rice University/George Town University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] 浙江大学/東南大学(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Southeast Univ./Shanghai Univ. Finance Economics(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] German Weather Service/National Cheng Kung Univ.(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Rice Univ.(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Indian Inst. Tech., Jammu(インド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Rice University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Southeast University/SUFE(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Indian Institute of Technology, Jammu(インド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Rice University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Sichuan University/Beijing Comp. Sci. Res. Center(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Southeast University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Cheng Kung University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Numerical studies of domain sampling methods for inverse boundary value problems by one measurement2023

    • 著者名/発表者名
      S. Sun, G. Nakamura, H. Wang
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics

      巻: 484 ページ: 112099-112099

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2023.112099

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Perturbation of Bleustein-Gulyaev waves in piezoelectric media: Barnett and Lothe integral formalism revisited2023

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Tanuma、Xiang Xu、Gen Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Elasticity

      巻: 153 号: 3 ページ: 423-453

    • DOI

      10.1007/s10659-023-10005-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Local recovery of a piecewise constant anisotropic conductivity in EIT on domains with exposed corners2023

    • 著者名/発表者名
      M. de Hoop, T. Furuya, C-L. Lin, G. Nakamura, M.Vashisth
    • 雑誌名

      Inverse Problems

      巻: 39

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Born approximation and sequence for hyperbolic equation2021

    • 著者名/発表者名
      C-L. Lin, L. Lin, G. Nakamura
    • 雑誌名

      asymptot. Anal.

      巻: 121 ページ: 101-123

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Duality between range and no-response tests and its aplications for inverse problems2021

    • 著者名/発表者名
      Y-H. Lin, G. Nakamura, R. Potthast, H. Wang
    • 雑誌名

      Inverse Probl. Imaging

      巻: 15 ページ: 367-387

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Levenberg-Marquardt method for solving inverse problem of MRE based on the modified stationary Stokes system2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Jiang, G. Nakamura, K. Shirota
    • 雑誌名

      Inverse Problems

      巻: 37

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Unique continuation property of solutions to general second order elliptic systems2021

    • 著者名/発表者名
      N. Honda, C-L. Lin, G. Nakamura, S. Sasayama
    • 雑誌名

      J. Inverase Ill-Posed Probl.

      巻: 30 ページ: 5-21

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Classical unique continuation property for multi-term time-fractional evolution equations2021

    • 著者名/発表者名
      C-L. Lin, G. Nakamura
    • 雑誌名

      Math. Annalen

      巻: 「-」 号: 1-2 ページ: 551-574

    • DOI

      10.1007/s00208-021-02341-0

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Duality between range and no-response tests and its application for inverse problems2021

    • 著者名/発表者名
      Y-H. Lin, G. Nakamura, R. Potthast, H. Wang
    • 雑誌名

      Inverse Problems and Imaging

      巻: 15 ページ: 367-386

    • 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] Inverse boundary value problem for a non-linear hyperbolic partial differential equation2021

    • 著者名/発表者名
      G. Nakamura, M. Vashisth, M. Watanabe
    • 雑誌名

      Inverse Problems

      巻: 37

    • 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] Local solvability of an inverse problem to the Navier-Stokes equation with memory term2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Jiang, J. Fan, S. Nagayasu, G. Nakamura
    • 雑誌名

      Inverse Problems

      巻: 36

    • 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] Uniqueness for the inverse boundary value problem of piecewise homogeneous anisotropic elasticity in the time domain2020

    • 著者名/発表者名
      C. Carstea, G. Nakamura, M. Vashisth
    • 雑誌名

      Trans. Amer. Math. Soc.

      巻: 373 ページ: 3423-3443

    • 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] Born series for the photon diffusion equation perturbing the Robin boundary condition2020

    • 著者名/発表者名
      M. Machida, G. Nakamura
    • 雑誌名

      J. Math. Phys

      巻: 61

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uniqueness for the inverse boundary value problem of picewise homogeneous elasticity in the time domain2020

    • 著者名/発表者名
      C. Carstea, G. Nakamura, L. Oksanen
    • 雑誌名

      Trans. Amer. Math. Soc.

      巻: 373 ページ: 3423-3443

    • 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] Born series for the photon diffusion equation perturbing the Robin boundary condition2020

    • 著者名/発表者名
      M. Machida, G. Nakamura
    • 雑誌名

      J. Math. Phys.

      巻: 61 号: 1 ページ: 13502-13518

    • DOI

      10.1063/1.5095179

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique recovery of piecewise analytic density and stiffness tensor from the elastic-wave Dirichlet to Neumann map2019

    • 著者名/発表者名
      M. de Hoop, G. Nakamura, J. Zhai
    • 雑誌名

      SIAM J. Appl. Math.

      巻: 79 ページ: 2359-2384

    • 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] Reconstruction for the coefficients of a quasilinear elliptic partial differential equations2019

    • 著者名/発表者名
      C. Carstea, G. Nakamura, M. Vashisth
    • 雑誌名

      Appl. Math. Lett.

      巻: 98 ページ: 121-127

    • 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] Completeness of representation of solutions for stationary homogeneous isotropic elastic-viscoelastic systems2019

    • 著者名/発表者名
      J. Eom, G. Nakamura
    • 雑誌名

      Quart. Appl. Math.

      巻: 77 ページ: 497-506

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Uniqueness for the inverse boundary value problem of piecewise homogeneous anisotropic elasticity in the time domain2022

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      10th International Conference “Inverse Problems: Modeling and Simulation”
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Classical unique continuation property for multi-term time-fractional evolution equations2022

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      Days on Diffraction 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tools for inverse analysis of anisotropic elasticity/viscoelasticity systems2022

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      Workshop on Inverse Problems for Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Forward and inverse analyses for elastic and viscoelastic systems2022

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Computational Inverse Problems and Applications
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Forward and inverse analyses for elastic and viscoelastic systems2022

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      The 47th Sapporo Symposium on Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] My miscellaneous impressions of inverse problems and my recent works2022

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      Workshop for young scholars Control and inverse problems on waves, oscillations and flows - Mathematical analysis and computational methods
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 境界値問題に対するサンプリング法2021

    • 著者名/発表者名
      中村 玄
    • 学会等名
      2021年度日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 非等方弾性方程式に対する境界値逆問題2021

    • 著者名/発表者名
      中村 玄
    • 学会等名
      2021年度日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Reconstruction Methods for Inverse Boundary Value Problems by Single Measuremen2021

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      XIII Intl. Sci. Conf. Young Scientist School
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Holmgren-John Unique Continuation Theorem for Viscoelastic Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      Intl. Conf. “DAYS on DIFFRACTION 2021”
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非線形双曲型方程式の初期値境界値逆問題2021

    • 著者名/発表者名
      中村 玄
    • 学会等名
      2021年日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 粘弾性方程式に対するHolmgren-Johnの一意接続定理2021

    • 著者名/発表者名
      中村 玄
    • 学会等名
      2021年日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Holmgren-John Unique Continuation Theorem for Viscoelastic Equation2021

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      2nd AAIP Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Classical unique continuation property for solutions of time fractional evolution equations2021

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      Eurasian Conference on Applied Mathematics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vibroseis Reflection Exploration for Anisotropic Media,2021

    • 著者名/発表者名
      Gen Nakamura
    • 学会等名
      The third Russia-Japan Workshop CoMFo21
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Application of the propagation of localized Neumann-Dirchlet map to the vibroseis reflection exploration2020

    • 著者名/発表者名
      G. Nakamura
    • 学会等名
      Matsuyama Analysis Seminar
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An inverse problem for anisotropic elastic equation2020

    • 著者名/発表者名
      G. Nakamura
    • 学会等名
      Conference on Numerical Simulation and Analysis for Nonlinear Phenomena
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of the propagation of localized Neumann-Dirchlet map to the vibroseis reflection exploration2020

    • 著者名/発表者名
      G. Nakamura
    • 学会等名
      12 th Theory and Computational Methods for Inverse and Ill-posed Problems
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sampling methods for inverse boundary value problem2020

    • 著者名/発表者名
      G. Nakamura
    • 学会等名
      One day conference, School of Mathematics, Southeast University
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Strong unique continuation for two dimensional anisotropic elliptic systems2019

    • 著者名/発表者名
      G. Nakamura
    • 学会等名
      AIP conference
    • 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] Convergence of Levenberg-Marquardt method for MRE data analysis2019

    • 著者名/発表者名
      G. Nakamura
    • 学会等名
      AIP conference
    • 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] Stationary viscoelastic wavefields generated by scalar wave functions2019

    • 著者名/発表者名
      G. Nakamura
    • 学会等名
      Conference on Differential Equations and Inverse Problems
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi