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結晶粒界運動に関連する自由境界問題の数学解析と発展

研究課題

研究課題/領域番号 26400179
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
研究機関神奈川大学

研究代表者

山崎 教昭  神奈川大学, 工学部, 教授 (90333658)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード関数方程式 / 実函数論 / 最適制御 / 自由境界 / 力学系
研究成果の概要

本研究では,物質の状態変化を考慮した Kobayashi-Warren-Carter 結晶粒界モデルを理論解析し,解の存在や性質を明らかにした。また,閉区間[-1,1]上の指示関数の劣微分項を含む Allen-Cahn方程式の特異極限問題を考察し,劣微分項の元の特異極限の性質や解の特異極限関数との関係を明らかにした。さらに,純粋な液相と固相の時間的変化に関する数値実験を行うための安定性条件の導出,離散アルゴリズムの構築,数値実験の実施等を行った。
また,様々な相転移現象モデルの最適制御問題を考察するとともに,抽象非線形発展方程式に対する,解の一意性を必要としない特異最適制御理論の構築を行った。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] WIAS研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ワルシャワ大学 ICM(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] WIAS研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ワルシャワ大学 ICM(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] WIAS研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Lagrange multiplier and singular limit of double-obstacle problems for the Allen--Cahn equation with constraint2017

    • 著者名/発表者名
      M.H. Farshbaf-Shaker, T. Fukao and N. Yamazaki
    • 雑誌名

      Math. Methods Appl. Sci.

      巻: 40 号: 1 ページ: 5-21

    • DOI

      10.1002/mma.3905

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimal control of doubly nonlinear evolution equations governed by subdifferentials without uniqueness of solutions2017

    • 著者名/発表者名
      M.H. Farshbaf-Shaker and N. Yamazaki
    • 雑誌名

      IFIP Conference on System Modeling and Optimization CSMO 2015: System Modeling and Optimization

      巻: - ページ: 261-271

    • DOI

      10.1007/978-3-319-55795-3_24

    • ISBN
      9783319557946, 9783319557953
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New Class of Doubly Nonlinear Evolution Equations Governed by Time-Dependent Subdifferentials2017

    • 著者名/発表者名
      Kenmochi Nobuyuki、Shirakawa Ken、Yamazaki Noriaki
    • 雑誌名

      Solvability, Regularity, and Optimal Control of Boundary Value Problems for PDEs

      巻: 22 ページ: 281-304

    • DOI

      10.1007/978-3-319-64489-9_11

    • ISBN
      9783319644882, 9783319644899
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Boundary Control Problem for the Equation and Dynamic Boundary Condition of Cahn-Hilliard Type2017

    • 著者名/発表者名
      Fukao Takeshi, Yamazaki Noriaki
    • 雑誌名

      "Solvability, Regularity, Optimal Control of Boundary Value Problems for PDEs", Springer INdAM Series, Springer, Cham

      巻: 22 ページ: 255-280

    • DOI

      10.1007/978-3-319-64489-9_10

    • ISBN
      9783319644882, 9783319644899
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Singular optimal control problems for doubly nonlinear and quasi-variational evolution equations2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kenmochi, K. Shirakawa and N. Yamazaki
    • 雑誌名

      Advances in Mathematical Sciences and Applications

      巻: 26

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Remarks on numerical experiments of the Allen-Cahn equations with constraint via Yosida approximation2016

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, K. Takasao and N. Yamazaki
    • 雑誌名

      Advances in Numerical Analysis

      巻: Article ID 1492812 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1155/2016/1492812

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Convergence of numerical algorithm for approximating optimal control problems of phase filed system with singular diffusivity2016

    • 著者名/発表者名
      K. Shirakawa and N. Yamazaki
    • 雑誌名

      Advances in Mathematical Sciences and Applications

      巻: 25

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New approximate method for the Allen--Cahn equation with double-obstacle constraint and stability criteria for numerical simulations2016

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, K. Takasao and N. Yamazaki
    • 雑誌名

      AIMS Mathematics

      巻: 1 号: 3 ページ: 288-317

    • DOI

      10.3934/math.2016.3.288

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Singular limit of Allen-Cahn equation with constraints and its Lagrange multiplier2015

    • 著者名/発表者名
      M. H. Farshbaf-Shaker, T. Fukao and N. Yamazaki
    • 雑誌名

      Discrete Contin. Dyn. Syst. 2014, Dynamical systems, differential equations and applications, 10th AIMS Conference, AIMS Proceedings, 2015

      巻: 2015

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] PHASE-FIELD SYSTEMS FOR GRAIN BOUNDARY MOTIONS UNDER ISOTHERMAL SOLIDIFICATIONS2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Shirakawa, Hiroshi Watanabe, Noriaki Yamazaki
    • 雑誌名

      Advances in Mathematical Sciences and Applications

      巻: Vol. 24, No. 2 ページ: 353-400

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Quasi-variational evolution equations governed by double time-dependent subdifferentials2018

    • 著者名/発表者名
      山崎教昭,剣持信幸,白川健
    • 学会等名
      日本数学会2018年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Doubly Nonlinear Quasi-Variational Inequalities with Time-Dependent Constrains and Nonlocal Effects2017

    • 著者名/発表者名
      N. Yamazaki
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Free Boundary Problems: Theory and Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New class of doubly nonlinear evolution equations governed by double time-dependent subdifferentials2017

    • 著者名/発表者名
      山崎教昭,剣持信幸,白川健
    • 学会等名
      日本数学会2017年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Stability criteria for numerical experiments of Allen--Cahn equations with constraint via Yosida approximation2016

    • 著者名/発表者名
      山崎教昭、鈴木友之、高棹圭介
    • 学会等名
      日本数学会2016年度秋季総合分科会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Stability criteria for numerical simulations of Allen--Cahn equation with double-obstacle constraint via Yosida approximation2016

    • 著者名/発表者名
      N. Yamazaki
    • 学会等名
      The 11th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Orlando, Florida, アメリカ
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lagrange multiplier and singular limit of double obstacle problems for Allen--Cahn equation with constraint2016

    • 著者名/発表者名
      山崎教昭、深尾武史、M. H. Farshbaf-Shaker
    • 学会等名
      日本数学会 2016年度年会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Remarks on numerical experiments of Allen--Cahn equations with constraint via Yosida approximation2015

    • 著者名/発表者名
      山崎教昭、鈴木友之、高棹圭介
    • 学会等名
      日本数学会 2015年度秋季総合分科会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Singular limit of Allen--Cahn equation with constraints and dynamic boundary condition and its Lagrange multiplier2015

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Yamazaki
    • 学会等名
      Equadiff 2015
    • 発表場所
      Universite Claude Bernard Lyon 1
    • 年月日
      2015-07-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal control of doubly nonlinear evolution equations governed by subdifferentials2015

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Yamazaki
    • 学会等名
      27 th IFIP TC7 Conference 2015 on System Modelling and Optimization
    • 発表場所
      Sophia Tech Campus, Sophia Antipolis
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulations of Allen-Cahn equation with constraints via Lagrange multiplier2015

    • 著者名/発表者名
      山崎教昭
    • 学会等名
      日本数学会2015年度年会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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