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2012 年度 実績報告書

ヘルムホルツ方程式の解の漸近形とその数学的散乱理論への応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22540198
研究機関愛媛大学

研究代表者

門脇 光輝  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (70300548)

研究分担者 中澤 秀夫  日本医科大学, 医学部, 教授 (80383371)
渡邊 一雄  学習院大学, 理学部, 助教 (90260851)
渡邊 道之  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 准教授 (90374181)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード半空間弾性波 / P波とS波 / Ralyleigh波 / 定常位相の方法
研究概要

1.3次元自由境界半空間における弾性波のスペクトル密度関数の漸近形について
このスペクトル密度関数は、境界における入反射波から構成されるP-モード(入射P波(縦波)+反射P波+反射S波(横波))、SV-モード(入射S波+反射S波+反射P波)、SV0-モード(入射S波+反射S波+反射表面波(P波))、SH-モード(入射S波+反射S波)に関する3次元半球面上の積分とRモード(境界の表面を主に伝播する2次元波、Ralyleigh波と呼ばれる)に関する円上の積分の重ね合わせによって記述される。これらに関して、PモードとSVモードの反射P波の漸近形をすべての観測方向について得た。また、SHモード、SV+SV0モードの入射S波、反射S波については北極近傍の観測方向を除いた漸近形を得た。証明は定常位相の方法でなされた。しかし、評価対象の積分が半球面上であることに加え、Pモードの反射S波とSVモードの反射P波が屈折波的反射波であることを反映した特異性を持つことから既存の定常位相の方法では証明が困難であった。これに対してCopson(1965)とLeiws(1967)のアイデアを盛り込むことで証明を行った(Rモードについては、円上の積分で記述できるため、通常の定常位相の方法によってその漸近形が得られた)。なお、SV0モードの反射表面波については未証明であるが、Rモードとの類似点が多いことから同様な方法による証明を試みる計画である。
2.S波評価のための定常位相の方法について
SHモード、SV+SV0モードの北極近傍の方向に関する評価のために、上記とは別バージョンの定常位相の方法を考案した。これもCopsonのアイデアを盛り込んだものであるが、S波の特徴である波面と変位の方向が垂直となることから発生する特異性に留意した構成となっている。今後は、この方法の適用による評価を試みる計画である。

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

    (18件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 12件)

  • [雑誌論文] Inverse Scattering for the Stationary Wave equation with a Friction Term in Two Dimensions2013

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe
    • 雑誌名

      Publications of Research Institute for Mathematical Sciences

      巻: Vol.49, No.1 ページ: 155 - 176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interface regularity of the solutions for the rotation free and the divergence free systems in Euclidian space2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kanou, T. Sato and K. Watanabe
    • 雑誌名

      Tokyo Journal of Mathematics

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] 3次元半空間の波動伝播と定常位相の方法について

    • 著者名/発表者名
      門脇光輝
    • 学会等名
      スペクトル理論セミナー
    • 発表場所
      学習院大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Inverse scattering problem at fixed amplitude for nonlinear Schroedinger equations

    • 著者名/発表者名
      渡邊道之
    • 学会等名
      三大学偏微分方程式セミナー
    • 発表場所
      中央大学理工学キャンパス
    • 招待講演
  • [学会発表] 2 次元外部領域におけるヘルムホルツ方程式のリゾルベント評価とその応用

    • 著者名/発表者名
      中澤秀夫
    • 学会等名
      広島大学数理解析セミナー
    • 発表場所
      広島大学西条キャンパス
    • 招待講演
  • [学会発表] Uniform resolvent estimates for Helmholtz equation in an exterior domain and their application to scattering problems

    • 著者名/発表者名
      Hideo, Nakazawa
    • 学会等名
      AIMS conference
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 招待講演
  • [学会発表] Inverse scattering at fixed amplitude for nonlinear Schroedinger equations

    • 著者名/発表者名
      渡邊道之
    • 学会等名
      日本数学会函数方程式論分科会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
  • [学会発表] レイリー波に対するグリーン関数について

    • 著者名/発表者名
      門脇光輝
    • 学会等名
      夏の作用素論シンポジウム2012
    • 発表場所
      新潟大学南キャンパス「ときめいと」
  • [学会発表] 非線形シュレーディンガー方程式の固定振幅での逆散乱問題について

    • 著者名/発表者名
      渡邊道之
    • 学会等名
      函館偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      はこだて未来大学
  • [学会発表] 一般次元における偏微分方程式系の解の界面正則性

    • 著者名/発表者名
      渡邊一雄
    • 学会等名
      第23回「数理物理と微分方程式」
    • 発表場所
      国民宿舎野呂高原ロッジ
  • [学会発表] Time-dependent methods for nonlinear Schroedinger equations in inverse scattering problems

    • 著者名/発表者名
      渡邊道之
    • 学会等名
      偏微分方程式の逆問題解析とその周辺に関する研究
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 招待講演
  • [学会発表] 一般次元における偏微分方程式系の解の界面正則性

    • 著者名/発表者名
      渡邊一雄
    • 学会等名
      研究集会「拡散と移流の数理」
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 招待講演
  • [学会発表] Inverse scattering at fixed amplitude for nonlinear Schroedinger equations

    • 著者名/発表者名
      Michiyuki Watanabe
    • 学会等名
      TAIWAN-JAPAN joint Conference on PDE and Analysis
    • 発表場所
      National Taiwan University
    • 招待講演
  • [学会発表] On the wave equation with dissipations

    • 著者名/発表者名
      Hideo,Nakazawa
    • 学会等名
      TAIWAN-JAPAN joint Conference on PDE and Analysis
    • 発表場所
      National Taiwan University
    • 招待講演
  • [学会発表] 一階偏微分方程式系の解の界面正則性

    • 著者名/発表者名
      渡邊一雄
    • 学会等名
      阪大微分方程式セミナー
    • 発表場所
      大阪大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 一階偏微分方程式系の解の界面正則性

    • 著者名/発表者名
      渡邊一雄
    • 学会等名
      鹿児島大学数理情報科学談話会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Uniform resolvent estimates for stationary Schroedinger equations in a two-dimensional exterior domain and their applications

    • 著者名/発表者名
      中澤秀夫
    • 学会等名
      The 5th Nagoya Workshop on Differential Equations
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 非線形偏微分方程式の逆問題について

    • 著者名/発表者名
      渡邊道之
    • 学会等名
      逆問題とその周辺分野に関するミニワークショップ
    • 発表場所
      東京大学大学院数理科学研究科
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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