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2018 年度 実績報告書

結晶の界面運動の数理解析の新展開~時間発展途中の現象の解析~

研究課題

研究課題/領域番号 15H03632
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

石渡 哲哉  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (50334917)

研究分担者 矢崎 成俊  明治大学, 理工学部, 専任教授 (00323874)
木村 正人  金沢大学, 数物科学系, 教授 (70263358)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード界面ダイナミクス / 移動境界問題 / 曲率 / 結晶界面 / 数値計算 / 界面の挙動
研究実績の概要

2018年度の成果は以下の通りである:(1) 外力付きクリスタライン曲率流方程式の定常解周りの解の挙動を明らかにした.現在,より大域的な解の挙動を調べている.(2) スパイラル結晶成長モデルの1つとして外力付きクリスタライン曲率流方程式を扱い,中心において辺生成法則を加味したモデルの解の大域存在等の数学的結果,および,本モデルと従来から知られているレベルセット方程式による数値解の比較を行った.(論文受理)(3) 指数型の非線形性を持つ曲率流方程式が持つ様々なタイプの非一様な進行波の分類を行い,漸近挙動を明らかにした.(現在投稿準備中) (4) 平均曲率流に対する古典的な比較定理をn次元空間内で曲率運動する空間曲線に対し拡張を行った.また,同時に効率的な数値計算スキームを提案し,いくつかの数値例を通してその有効性を確認した.本結果は渦糸や転位など様々な応用を持つ空間曲線運動に対する新たな数学解析手法・数値解析手法として,様々な拡張と応用が期待される.(5) 固体燃焼波面の運動モデルの1つとして蔵本シバシンスキー方程式を適用し,それに対する安定な数値計算方を提案し,燃焼実験との比較をおこなった.(6) 2次元の移動境界問題に対して整備の進んでいる基本解近似解法の拡張として三次元ケーブルモデルに適用した.
また,2018年度は7月に本研究メンバーの石渡,木村,矢崎が日本側オーガナイザーをつとめるCzech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 2018を能登で開催し57件の研究発表・活発な議論が行われた,更に一昨年度,昨年度に引き続き同じく本研究メンバーの石渡,木村,矢崎がオーガナイザーとなり界面ダイナミクスや関連する研究を行っている研究者20名弱を招き9月に研究合宿を行い集中的に議論を行った.その他内外の学会等で研究発表を行った.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 10件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Evolution of spiral-shaped polygonal curve by crystalline curvature flow with a pinned tip2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ishiwata and T. Ohtsuka
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems - B

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      doi:10.3934/dcdsb.2019058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparing motion of curves and hypersurfaces in $\mathbb{R}^m$.2019

    • 著者名/発表者名
      J. Minarcik, M. Kimura, and M. Benes
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems - B

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      doi: 10.3934/dcdsb.2019032

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Numerical approach to three-dimensional model of cellular electrophysiology by the method of fundamental solutions2019

    • 著者名/発表者名
      K.-I. Nakamura, K. Sakakibara and S. Yazaki
    • 雑誌名

      JSIAM Lett.

      巻: 11 ページ: 17, 20

    • DOI

      DOI: 10.14495/jsiaml.11.17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and theoretical study on near-floor flame spread along a thin solid2018

    • 著者名/発表者名
      M. Goto, K. Kuwana, G. Kushida and S. Yazaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute

      巻: 37 ページ: 3783, 3791

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.proci.2018.06.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A simple and fast numerical method for solving flame/smoldering evolution equations2018

    • 著者名/発表者名
      M. Goto, K. Kuwana and S. Yazaki
    • 雑誌名

      JSIAM Lett.

      巻: 10 ページ: 49, 52

    • DOI

      DOI: 10.14495/jsiaml.10.49

    • 査読あり
  • [学会発表] Mathematical and numerical studies on blow-up solutions to a quasilinear parabolic euqation2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ishwiata
    • 学会等名
      The 36th Kyushu Symposium on PDEs
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Blow-up problem of some nonlinear stochastic differential equation2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ishiwata
    • 学会等名
      NCTS 2019 Workshop on Applied Mathematics in Taichung
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 蒸気過飽和度を考慮した2次元雪結晶成長モデル2019

    • 著者名/発表者名
      木村正人
    • 学会等名
      日本数学会2019年度年会
  • [学会発表] Snow crystal growth model using generalized crystalline method2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Kimura
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Joint Workshop on Inverse Problems in Kyoto 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical approach of estimating blow-up rate using the rescaling algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ishiwata
    • 学会等名
      PANAM 2018 Symposium on Computational and Applied Mathematics
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematical and Numerical Studies on Blow-up Rate of Solutions to Some Quasilinear Parabolic Equation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ishiwata
    • 学会等名
      AIMS 2018 Special Session: Asymptotics for Nonlinear Diffusion Equations and Related Topics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リスケーリング・アルゴリズムを利用した爆発レートの数値的推定について2018

    • 著者名/発表者名
      石渡哲哉
    • 学会等名
      神戸大学解析セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 界面現象および爆発現象の数理解析2018

    • 著者名/発表者名
      石渡哲哉
    • 学会等名
      「ホリスティック物理学研究所」主催セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 曲面成長問題におけるセパラトリックスについて2018

    • 著者名/発表者名
      石渡哲哉
    • 学会等名
      界面現象の数理・モデリング研究合宿2018
  • [学会発表] Snow crystal growth model with supersaturation of vapor2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Kimura
    • 学会等名
      Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 紙燃焼現象のパラメータ推定について2018

    • 著者名/発表者名
      矢崎成俊
    • 学会等名
      界面現象の数理・モデリング研究合宿2018
  • [学会発表] On flame/smoldering evolution equations and its numerical computations2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yazaki
    • 学会等名
      Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 構造保存を目指した動く曲線の数値計算について2018

    • 著者名/発表者名
      矢崎成俊
    • 学会等名
      第4回大分大学解析セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] さまざまな界面現象に現れる動く曲線の数値計算について2018

    • 著者名/発表者名
      矢崎成俊
    • 学会等名
      表面・界面ダイナミクスの数理15
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 20182018

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公開日: 2019-12-27  

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