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有限要素解析における補間誤差の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26400201
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 数学基礎・応用数学
研究機関愛媛大学

研究代表者

土屋 卓也  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (00163832)

研究分担者 小林 健太  一橋大学, 大学院商学研究科, 准教授 (60432902)
鈴木 貴  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40114516)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード誤差解析 / 関数補間 / 有限要素法 / 外接半径 / Lagrage補間 / (射影)外接半径 / Crouzeix-Raviart補間 / 曲面の面積 / Lagrange補間 / 差分商 / 外接半径条件 / 最小・最大角条件
研究成果の概要

本研究では、三角形および四面体上のLagrange補間について、新しい誤差評価を与えた。Lagrange補間の誤差は、三角形や四面体が”ふっくらしている”(あるいは”平らに潰れていない”)という仮定のもとで誤差評価がなされてきた。本研究では、本質的なのは三角形や四面体の(射影)外接半径であるということを明らかにし、それらが0に収束していけば、たとえ三角形や四面体が平らに潰れていてもLagrange補間の誤差は0に収束するということを示した。
この研究成果は、数値シミュレーションの主要な手法の一つである有限要素法の誤差解析に大きな影響を与えるであろう。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Extending Babuska-Aziz's theorem to higher-order Lagrange interpolation2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, T. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Applications of Mathematics

      巻: 61 号: 2 ページ: 121-133

    • DOI

      10.1007/s10492-016-0125-y

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First and second Hadamard variational formulae of the Green function for general domain perturbations2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi SUZUKI, Takuya TSUCHIYA
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Society of Japan

      巻: 68 ページ: 1389-1419

    • NAID

      130005433299

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A recursive formula for the circumradius of the n-simplex2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi
    • 雑誌名

      Forum Geometricorum

      巻: 16 ページ: 179-184

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A priori error estimates for Lagrange interpolation on triangles2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi, Takuya Tsuchiya
    • 雑誌名

      Applications of Mathematics

      巻: 60 号: 5 ページ: 485-499

    • DOI

      10.1007/s10492-015-0108-4

    • 関連する報告書
      2015 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] A note on convergence and a posteriori error estimate of the classical Jacobi method2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Tsuchiya, Kensuke Aishima
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and its Applications

      巻: 6

    • NAID

      130005085580

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the circumradius condition for piecewise linear triangular elements2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, T. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 32 号: 1 ページ: 65-76

    • DOI

      10.1007/s13160-014-0161-5

    • NAID

      210000169112

    • 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
  • [雑誌論文] First and Second Hadamard Variational Formulae of the Green Function for General Domain Perturbations2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Suzuki, Takuya Tsuchiya
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan

      巻: -

    • NAID

      130005433299

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite element approximation of conformal mappings to unbounded Jordan domains2014

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

      Numerical Functional Analysis and Optimization

      巻: 35 号: 10 ページ: 1382-1397

    • DOI

      10.1080/01630563.2013.837482

    • 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] Approximating surface area by interpolations on triangulations2017

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      日本数学会2017年度 年会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Approximating surface area by interpolations on triangulations2017

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      日本応用数理学会 第13回 研究部会連合発表会
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Error analysis of Lagrange interpolation on tetrahedrons2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi
    • 学会等名
      Australia New Zealand Industrial and Applied Mathematics 53th Annual Conference (ANZIAM 2017)
    • 発表場所
      The Adelaide Hills Convention Centre, Hahndorf, Australia
    • 年月日
      2017-02-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Error analysis of Lagrange interpolation on tetrahedrons2016

    • 著者名/発表者名
      小林健太, 土屋卓也
    • 学会等名
      研究集会:現象解明に向けた数値解析学の新展開II
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Error Analysis of Lagrange Interpolation on Tetrahedrons2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi, Takuya Tsuchiya
    • 学会等名
      SCAN2016
    • 発表場所
      Uppsala University, Uppsala, Sweden
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Error Analysis of Lagrange Interpolation on Tetrahedrons2016

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      日本数学会 秋季総合分科会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Error analysis of Lagrange interpolation on tetrahedrons2016

    • 著者名/発表者名
      小林健太, 土屋卓也
    • 学会等名
      日本応用数理学会2016年度年会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The circumradius condition and its application2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi
    • 学会等名
      Numerical Computations: Theory and Algorithms (NUMTA2016)
    • 発表場所
      Club Med Resort "Napitia", Calabria, Italy
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Error Analysis of Lagrange Interpolation on Tetrahedrons2016

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      第45回 数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      霧島温泉郷 霧島ホテル(鹿児島県霧島市)
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 四面体上のLagrange補間の誤差評価について2016

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      第21回 計算工学講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Ritz type algorithm of adaptive mesh refinement for the Poisson equations2016

    • 著者名/発表者名
      Aymeric Grodet, 土屋卓也
    • 学会等名
      日本応用数理学会研究部会連合発表会
    • 発表場所
      神戸学院大学ポートアイランドキャンパス(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 三角形および四面体上のLagrange補間の誤差評価について2016

    • 著者名/発表者名
      土屋卓也
    • 学会等名
      解析と幾何セミナー
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A priori error estimates of the Lagrange interpolation on triangles and tetrahedrons2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta KOBAYASHI, Takuya TSUCHIYA
    • 学会等名
      Workshop on Numerical Methods of Nonlinear Problems
    • 発表場所
      Tsinghua Sanya International Mathematics Forum, Sanya, P.R. China
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Babu\v{s}ka-Azizの定理の拡張について2016

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      第19回環瀬戸内応用数理研究部会シンポジウム
    • 発表場所
      大分県日田市天瀬公民館
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ラプラシアンのGreen関数のHadamard変分2015

    • 著者名/発表者名
      土屋卓也
    • 学会等名
      数学協働プログラム 工学と現代数学の接点を求めて(1)
    • 発表場所
      大阪大学基礎工学研究科(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-12-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Babu\v{s}ka-Azizの定理の拡張について2015

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田キャンパス(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Error Estimates for Lagrange Interpolation on Triangles2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta KOBAYASHI, Takuya TSUCHIYA
    • 学会等名
      Applications of Mathematics 2015
    • 発表場所
      Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 三角形・四面体上のLagrange補間の誤差評価について2015

    • 著者名/発表者名
      土屋卓也
    • 学会等名
      京都大学応用数学セミナー
    • 発表場所
      京都大学理学部(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Babu\v{s}ka-Azizの定理の高次Lagrange補間への拡張2015

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      第44回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      山梨県甲州市 「ぶどうの丘」
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] On the convergence of the classical Jacobi method2015

    • 著者名/発表者名
      土屋卓也
    • 学会等名
      シンポジウム「精度保証付き数値計算の最近の展開」
    • 発表場所
      北九州市国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2015-03-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 三角形要素上の関数補間とその誤差について2015

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2015年研究部会連合発表会
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス(東京都中野区)
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Error Estimations of Interpolations on Triangular Elements2014

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi,Takuya Tsuchiya
    • 学会等名
      SCAN2014
    • 発表場所
      University of Wurzburg, Germany
    • 年月日
      2014-09-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 三角形要素上のLagrange補間の誤差について2014

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      第3回岐阜数理科学研究会
    • 発表場所
      飛騨高山まちの博物館(岐阜県高山市)
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三角形要素上のLagrange補間の誤差について2014

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      応用数理学会2014年度年会
    • 発表場所
      政策研究大学院大学(東京都港区)
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Error estimates for Lagrange interpolations on triangles2014

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi,Takuya Tsuchiya
    • 学会等名
      The 5th China-Japan-Korea Conference on Numerical Mathematics
    • 発表場所
      Ningxia University, Yinchuan, China
    • 年月日
      2014-08-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An efficient algorithm for the Euclidean Steiner tree problem in D-space2014

    • 著者名/発表者名
      Aymeric Grodet, Takuya Tsuchiya
    • 学会等名
      East Asia SIAM conference
    • 発表場所
      Ambassador City Jomtien, Pattaya, Thailand
    • 年月日
      2014-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 三角形要素上のLagrange補間の誤差について2014

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      第43回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      ホテル日航八重山(沖縄県石垣市)
    • 年月日
      2014-06-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] Error Analysis of Lagrange Interpolation

    • URL

      http://daisy.math.sci.ehime-u.ac.jp/users/tsuchiya/eng/Lagrange/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] 最近の論文より

    • URL

      http://daisy.math.sci.ehime-u.ac.jp/users/tsuchiya/math/recent_papers/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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