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2019 年度 実績報告書

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 / 構造的摩擦項 / 回転慣性力 / 主要項 / 最適性 / 閾値 / 下からの評価 / 高周波
研究実績の概要

最終年度は(1)波動方程式やプレート方程式を含むより一般化されたパラメータを持つ非局所型の時間発展方程式の初期値問題を考察した。そして時間が十分経過したときの対応する解の主要項を抉り出し、それを使って解自身のある最適な量を計算した。特に空間次元が低い場合には、その量は時間と共に適切なオーダーで無限大に発散していき、次元が高い場合は適切なレートでゼロに収束していくことを観察し、丁度その両方を分けるある種の閾値を発見したのは最大の収穫である。この単著論文は国際数学誌Asymptotic Analysisに掲載受理され現在印刷中である。(2)2人の大学院生(M2&D3)との共同研究として、回転慣性項を伴うプレート型の方程式の初期値問題を考察し、時間が十分経過したときの主要項を抉り出すことに成功した。特徴的なのは、周波数が低い場合にはその主要項は熱核の定数倍に等しく従って振動性は見出されない。一方、周波数が高い場合には振動の性質共に所謂「正則性損失」の性質が表れることが分かった。これらを二つに分ける「正則性損失」に関わるパラメータと熱核の最適減衰レートとの釣り合い条件をある種の閾値として発見するに至った。この論文も国際数学誌J. Hyperbolic Differential Equationsにて掲載受理され現在印刷中である。上記に加えて期間全体を通じて得られた主な研究成果は以下である:構造的摩擦項を持つ波動方程式の解とエネルギーの上と下からの最適な時間評価の原型を構築、それらの非線形の臨界指数問題への応用、二つの異なる摩擦項を持つ波動方程式の解の漸近形を捉えどちらの摩擦項の影響が支配的かについての考察、非有界な摩擦係数を持つ波動方程式の解の時間減衰評価、優臨界摩擦項を持つ波動方程式の解の高周波帯における正則性損失構造と低周波帯における拡散波的主要項の発見、等である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Federal University of Santa Catarina(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      Federal University of Santa Catarina
  • [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] A note on optimal L2-estimates of solutions to some strongly damped σ-evolution equations2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikehata
    • 雑誌名

      Asymptotic Analysis

      巻: ― ページ: ―

    • DOI

      10.3233/ASY-191595

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic profiles for damped plate equations with rotational inertia terms2020

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Fukushima, Ryo Ikehata, Hironori Michihisa
    • 雑誌名

      Journal of Hyperbolic Differential Equations

      巻: ― ページ: ―

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A note on decay rates of the local energy for wave equations with Lipschitz wavespeeds2020

    • 著者名/発表者名
      Ruy Coimbra Charao and Ryo Ikehata
    • 雑誌名

      J. Math. Anal. Appl.

      巻: 483 ページ: 123636

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2019.123636

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Moment conditions and lower bounds in expanding solutions of wave equations with double damping terms2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikehata and Hironori Michihisa
    • 雑誌名

      Asymptotic Analysis

      巻: 114 ページ: 19-36

    • DOI

      10.3233/ASY-181516

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical exponent for semi-linear wave equations with double damping terms in exterior domains2019

    • 著者名/発表者名
      Mecello D'Abbicco, Ryo Ikehata and Hiroshi Takeda
    • 雑誌名

      Nonlinear Differ. Equ. Appl.

      巻: 26:56 ページ: ―

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s00030-019-0603-5

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

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

      Osaka J. Math.

      巻: 56 ページ: 807-830

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal energy decay rates for some wave equations with double damping terms2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikehata and Shingo Kitazaki
    • 雑誌名

      Evolution Equations and Control Theory

      巻: 8 ページ: 825-846

    • DOI

      10.3934/eect.2019040

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some remarks on the local energy decay for wave equations in the whole space2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikehata
    • 雑誌名

      Azelbaijan Journal of Mathematics

      巻: 9 ページ: 167-182

    • 査読あり
  • [学会発表] Lipschitz wavespeedsをもつ波動方程式について2019

    • 著者名/発表者名
      池畠良
    • 学会等名
      三重偏微分方程式研究集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimal energy decay rates for some wave equations with double damping terms.2019

    • 著者名/発表者名
      福島誠宜、池畠良、道久寛載
    • 学会等名
      第45回発展方程式研究会
  • [学会発表] ある摩擦項と18次元空間2019

    • 著者名/発表者名
      道久寛載、福島誠宜、池畠良
    • 学会等名
      第45回発展方程式研究会
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on PDEs in Direct and Inverse Problems 20192019

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公開日: 2021-01-27  

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