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2015 年度 実施状況報告書

消散項を含む発展方程式の解の定性的性質の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K17581
研究機関福岡工業大学

研究代表者

竹田 寛志  福岡工業大学, 工学部, 准教授 (10589237)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード解の大域挙動 / 時間大域適切性 / 有限時間爆発 / 正則性の損失 / 消散型梁方程式
研究実績の概要

今年度の研究は, 弱い消散項を持つ定数係数の非線形偏微分方程式の各論が中心であった.(1)九州大学の川島修一氏と東北大学の前川泰則氏と共同で, 小さい初期値を持つ(可微分性損失型)双曲型Cahn-Hilliard方程式の解の漸近挙動に対しての考察を行った. 特に線形項と非線形項の効果が釣り合う臨界冪の非線形項に対して, その漸近形が非線形項の寄与が現れる自己相似解になることが明らかになった.
弱い消散項を持つ非線形梁方程式に対する時間大域適切性及びその大域解の最適な時間減衰評価を同じ関数空間で達成することを軸にして研究を行った(弱い消散項を持つ非線形梁方程式は非線形項の方が線形項よりも時間減衰が速いという知見がこれまでの研究で得られていた点に留意しておく).(2)これまで得られていた高次漸近展開の方法論及び基本解の線形評価を見直すことによって,高次展開が可能な解に対する時間大域適切性の成立する関数空間の同定ができた. 特に重み付きの関数空間においては線形構造から正則性損失が生じるが, 解の平滑化効果を利用すればそれが一部回避できることが分かった.(3)初期値を限定することによって, (その結果非線形項の時間減衰をさらに改善して)熱核による3次展開を達成した. この結果の有用性は, 非線形項の漸近形に対する寄与がより明確になった点と他の方程式の解の漸近挙動の違いが明確なものとなった点にある.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

消散項を含む双曲型方程式に対する高次漸近展開の方法論が確立できた点が大きい. 今はまだ各論の段階であるが今後, 構造の異なる方程式に対する修正や一般論の構築など新たな展開は大いに見込んでいる.

今後の研究の推進方策

昨年度に引き続き, 前年度の基本方針を遂行する.
さらに, 今年度得られた知見をもとに消散構造をもつ方程式のみならず, 保存則を持つ方程式への展開も視野に入れて今年度の知見のその本質的な意味を探る.

次年度使用額が生じた理由

一部の物品購入を見送ったため.

次年度使用額の使用計画

研究計画をより円滑にする最新の物品購入を行う.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Large time behavior of solutions for a nonlinear damped wave equation2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi takeda
    • 雑誌名

      Commun. Pure Appl. Anal.

      巻: 15 ページ: 41-55

    • DOI

      10.3934/cpaa.2016.15.41

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Asymptotic Profile of Solutions to a Hyperbolic Cahn-Hilliard Equation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeda, Yasunori Maekawa and Shuichi Kawashima
    • 雑誌名

      Bulletin of the Institute of Mathematics Academia Sinica New Series

      巻: 10 ページ: 479-539

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 弱い消散項を持つ非線形梁方程式の解の大域挙動2016

    • 著者名/発表者名
      竹田寛志
    • 学会等名
      第4回室蘭連続講演会
    • 発表場所
      室蘭工業大学
    • 年月日
      2016-01-07 – 2016-01-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Unconditional global well-posedness for a nonlinear damped beam equation and the decay property of the solution2015

    • 著者名/発表者名
      H. Takeda
    • 学会等名
      Korea-Japan Workshop on Nonlinear PDEs
    • 発表場所
      Ulsan National Institute of Science and Technology
    • 年月日
      2015-11-30 – 2015-12-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 奇関数を初期値とする非線形消散型梁方程式の解の挙動2015

    • 著者名/発表者名
      竹田寛志
    • 学会等名
      第5回佐賀FIT微分方程式勉強会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2015-09-08

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公開日: 2017-01-06  

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