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2012 年度 実績報告書

非線形発展方程式及びその周辺分野の総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21340032
研究機関早稲田大学

研究代表者

大谷 光春  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30119656)

研究分担者 山田 義雄  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20111825)
田中 和永  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20188288)
西原 健二  早稲田大学, 政治経済学術院, 教授 (60141876)
石井 仁司  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (70102887)
小澤 徹  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70204196)
研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2013-03-31
キーワード非線形偏微分方程式 / 関数解析 / 非線形発展方程式 / 変分法
研究概要

研究目的にかかげた目標に関する次の幾つかの興味ある成果が得られた.
(1) 海洋学で扱われているモデルの一つである,流体(水)の速度及び温度と流体中の
溶質(塩)の濃度の振舞いを記述する二重拡散方程式系(非線形項を持つ Brinkman-Forchheimer 方程式(ストークス方程式の変形方程式)と移流項をもつ 放物型方程式との混合方程式系)において,温度と流体中の溶質の境界条件が斉次 ノイマン条件である場合に対して( 従来の結果は斉次ディリクレ条件に対するもの)初期値境界値問題と周期問題の大域的可解性が示された.斉次ノイマン境界条件下のラプラス作用素は強圧性(coercivity)がない為,解のアプリオリ評価を導出するのが困難であるが,適切な近似問題を導入することでこの困難を解決した.
(2) 回転磁場を内部構造として有する非圧縮粘性流体を記述する micro-polar 流体方程式に対するスピン・渦度相互作用境界条件(流体の渦度と回転磁場が比例する条件)のもとでの,初期値境界値問題の局所解に関する well-posedness(適切性)及び小さな大域解の存在が示された.( 解の存在は,大谷による劣微分作用素に対する非単調摂動理論の応用により示された.これにより, 劣微分作用素に対する非単調摂動論の有用性が再確認された. )
(3) 非線形楕円型方程式に対する特異摂動問題を中心に研究を行った. 従来, 極限方程式に対して解の一意性, 非退化性を仮定しLyapunov-Schmidt 法等により議論されるされることが多かったが, それを仮定せずに解の存在を議論する局所的な変分的手法を見いだし, 種々の設定の下で凝集解の存在を示した.

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Multiple solutions for semilinear elliptic equations with nonlinear boundary conditions2012

    • 著者名/発表者名
      J. Harada and M. Otani
    • 雑誌名

      Electron. J. Differential Equations

      巻: Vol. 2012, No. 33 ページ: 1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eigenvalue problem for fully nonlinear second-order elliptic PDE on balls2012

    • 著者名/発表者名
      N. Ikoma and H. Ishii
    • 雑誌名

      Ann. Inst. H. Poincare Anal. Non Lineaire

      巻: Vol. 29, No.5 ページ: 783-812

    • DOI

      DOI:10.1016/j.anihpc.2012.04.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On limit systems for some population models with cross-diffusion2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kuto and Y. Yamada
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems, Series B

      巻: Vol. 17 ページ: 2745-2769

    • DOI

      DOI:10.3934/dcdsb. 2012.17.2745

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blow-up and continuation of solutions for some semilinear parabolic equations with nonlinboundary conditions2012

    • 著者名/発表者名
      J. Harada and M .Otani
    • 雑誌名

      Libertas Mathematica

      巻: Vol. 32, No.2 ページ: 111-153

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uniqueness of weak solutions to the Ginzburg-Landau model for super-conductivity2012

    • 著者名/発表者名
      J. Fan and T. Ozawa
    • 雑誌名

      Zeit. Angew. Math. Phys.

      巻: Vol.63 ページ: 453-459

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear elliptic equations in strip-like domains2012

    • 著者名/発表者名
      J. Byeon and K. Tanaka
    • 雑誌名

      ADv. Nonlinear Stud.

      巻: Vol.12, No.4 ページ: 749-765

    • 査読あり
  • [学会発表] Spreading and vanishing dichotomy for some free boundary problems in ecology2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Yamada
    • 学会等名
      Swiss-Japanese Seminar
    • 発表場所
      チューリッヒ大学, Swiss
    • 年月日
      20121218-20121218
    • 招待講演
  • [学会発表] Multi-bump positive solutions for a nonlinear elliptic problem in expanding tubular domains2012

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka
    • 学会等名
      Singular limit problems in nonlinear PDEs
    • 発表場所
      CIRM Luminy, France
    • 年月日
      20121126-30
  • [学会発表] Mathematical analysis for an ODE-PDE model for swelling process of mitochondria2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuharu Otani
    • 学会等名
      5th Polish-Japanese Days on Nonlinear Analysis in Interdisciplinary Sciences
    • 発表場所
      Kansai Seminar House, Kyoto
    • 年月日
      20121105-20121109
    • 招待講演
  • [学会発表] A sharp bilinear estimate for the Klein-Gordon equation in two space-time dimensions2012

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ozawa
    • 学会等名
      9th lnternational Conference on Harmonic Analysis and Partial Differential Equations
    • 発表場所
      El Escorial (Madrid), Spain
    • 年月日
      20120611-20120615
    • 招待講演
  • [図書] RIMS Kokyuroku Bessatsu B332012

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa and M. Sugimoto
    • 総ページ数
      121
    • 出版者
      Harmonic Analysis and Nonlinear Partial Differential Equations

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公開日: 2014-07-24  

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