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2018 年度 実施状況報告書

消散構造を持つある偏微分方程式の解の漸近形とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K04958
研究機関広島大学

研究代表者

池畠 良  広島大学, 教育学研究科, 教授 (10249758)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード波動方程式 / 摩擦項 / 構造的摩擦項 / 初期値問題 / 解の漸近形 / 下からの評価 / 藤田臨界指数
研究実績の概要

2018年度の研究成果は、以下である。
(1)国内共同研究として構造的な摩擦項を持つ線形の波動方程式の全空間における初期値問題を考察し、その解の時間無限大における漸近形及び解のL^{2}-normの上と下からのシャープな減衰評価を、方程式のパラメーターに応じて細かく分類・導出した。この結果は、国際的な微分方程式の専門誌「J. Dynamics and Differential Equations」から出版された。
(2)イタリアとの国際共同研究として、強い摩擦項を持つ線形のいわゆるKlein-Gordon型の波動方程式の初期値問題を考察し、研究代表者が独自に編み出した2014年のJDE誌上で公表された手法をこの方程式に応用し、時間無限大における解の漸近形を抉り出し、更にそれを使って、解自身のL^{2}normの下からの減衰評価を導出した。これも国際的な数学専門誌である「Mathematical Methods in the Applied Sciences」から出版された。
(3)国内共同研究として強い摩擦項と弱い摩擦項の2つの摩擦項を持つ半線形波動方程式の初期値問題を考察した。この問題では、それまで空間1,2次元の場合には、その非線形項の巾のいわゆる藤田指数を特定することにすでに成功していたが、空間3次元以上の場合については未解決であった。今回この論文においては(基本)空間3次元の場合にも藤田臨界指数を特定することが出来、全体として時間が十分立つと弱い意味の摩擦項の影響が支配的になる、ということを再び確認した。この研究は「Osaka J. Mathematics」誌上で受理・印刷中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当該年度だけでもすでに3本の論文が受理されているし、現在も複数の論文を作成・投稿中であるから。万が一、当初予期していないことが起きた場合には、旅費等を使って当該分野の専門家を招聘し、最近の主要な話題・問題についてレヴューを受け、そこから自分独自の新たな問題を探ることになる。

今後の研究の推進方策

本年度(2019年度)は5年間の最終年度に当たるため、現在作成中の論文については年度内に決着を付け、さらにこれまで得られた多くの結果を総括し国内及び国際研究集会等にて適宜発表していく予定である。また、外国人研究者を招聘し共同研究を更に推進する予定でもある。

次年度使用額が生じた理由

当該年度にイタリアから研究者を招聘した。当初三週間の滞在で予定を立てていたが、先方の講義等のスケジュールの不都合により10日間に短縮せざるを得なくなり剰余金が生じた。今年度は、この剰余金を合わせて11月下旬に予定している国際研究集会に外国人研究者を招聘する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of Bari(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      University of Bari
  • [雑誌論文] Asymptotic profiles of solutions for structural damped wave equations2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikehata and Hiroshi Takeda
    • 雑誌名

      J. Dynamics and Differential equations

      巻: 31 ページ: 537-571

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10884-019-09731-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic profile of solutions for strongly damped Klein-Gordon equations2019

    • 著者名/発表者名
      Marcello D'Abbicco and Ryo Ikehata
    • 雑誌名

      Mathematical Mathods in the Applied Sciences

      巻: 42 ページ: 2287-2301

    • DOI

      10.1002/mma.5508

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Large time behavior of global solutions to nonlinear wave equations with frictional and viscoelastic damping terms2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikehata and Hiroshi Takeda
    • 雑誌名

      Osaka J. Mathematics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [学会発表] Asymptotic profile of solutions for wave equations with very strong structural damping and related topics.2019

    • 著者名/発表者名
      池畠良
    • 学会等名
      Workshop on Analysis in Kagurazaka 2019
    • 招待講演
  • [学会発表] 非常に強い構造的摩擦項を持つ波動方程式の解の漸近形とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      池畠良
    • 学会等名
      松山解析セミナー2018
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimal energy decay rates for some wave equations with double damping terms.2018

    • 著者名/発表者名
      北崎信吾、池畠良
    • 学会等名
      第44回発展方程式研究会
  • [学会・シンポジウム開催] Seminar on PDE with Dissipative Structure 20182018

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公開日: 2019-12-27  

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