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2014 年度 実績報告書

非周期環境における界面ダイナミクスの数理的研究とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 24540119
研究機関金沢大学

研究代表者

中村 健一  金沢大学, 数物科学系, 准教授 (40293120)

研究分担者 矢崎 成俊  明治大学, 理工学部, 准教授 (00323874)
石渡 哲哉  芝浦工業大学, システム工学部, 准教授 (50334917)
中村 俊子(荻原俊子)  城西大学, 理学部, 准教授 (70316678)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード界面ダイナミクス / 進行波 / 移動境界問題
研究実績の概要

前年度までの研究に引き続き,空間的に非一様な環境が界面ダイナミクスに与える影響を解明するために,研究分担者,連携研究者,研究協力者とともに数理解析・数値解析の両面から研究を行い,以下の成果を得た.
(1)一般化されたギンツブルグ・ランダウ自由エネルギーの勾配流として得られる6階のCahn-Hilliard型方程式に対し,質量保存性およびエネルギー散逸性という元の方程式が持つ性質を保存する数値スキームを離散変分導関数法に基づいて構築し,その安定性を示した.
(2)BZ反応に現れるスパイラル運動,転移現象に現れる転位曲線の運動,時間に依存した隙間をもつHele-Shaw流れの境界要素法による数値計算や,Hele-Shaw流れの内部問題,外部問題,あるいは吸い込み口や湧き出し口のある場合の問題について,代用電荷法を用いた数値解法について研究し,その有用性に関する結果を得た.
(3)駆動力付クリスタライン曲率流によるスパイラル解の大域存在に関する結果を得た.これは従来の線形モデルに対する研究を非線形の場合に拡張したものである.また,曲率流方程式に関連するある準線形放物型方程式の爆発解の性質を調べ,時間発展の途中である積分量に単調性が現れることを示した.
(4)比較定理が成り立つ時間遅れの入った方程式や保存量をもつ退化放物型方程式など,比較定理と保存則がともに成り立つ非線形放物型方程式に対し,安定な平衡解(あるいは時間周期解)の存在と一意性,および一般の初期値から出発した解の漸近挙動に関する結果を得た.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] A numerical scheme for the Hele-Shaw flow with a time-dependent gap by a curvature adjusted method2014

    • 著者名/発表者名
      Shigetoshi Yazaki
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Pure Mathematics

      巻: 64 ページ: 253-261

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convergence results in order-preserving dynamical systems and applications to a molecular motor system2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiko Ogiwara
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 1881 ページ: 43-56

  • [学会発表] 代用電荷法による Hele-Shaw 問題の数値計算2014

    • 著者名/発表者名
      榊原航也, 矢崎成俊
    • 学会等名
      RIMS研究集会「新時代の科学技術を牽引する数値解析学」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2014-10-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 散逸系に対する構造保存型数値解法の数学的考察2014

    • 著者名/発表者名
      中村 健一
    • 学会等名
      RIMS研究集会 「新時代の科学技術を牽引する数値解析学」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2014-10-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Motion of polygonal curves by crystalline curvature flow2014

    • 著者名/発表者名
      石渡 哲哉
    • 学会等名
      日本数学会応用数学分科会 スペシャルセッション「移動境界問題の数理解析」
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Motion of polygonal curves by area-preserving crystalline curvature flow2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Ishiwata
    • 学会等名
      2nd Slovak-Japan Conference on Applied Mathematics
    • 発表場所
      Hotel La Perla, Cerova vrchovina, Slovakia
    • 年月日
      2014-09-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical experiments of the charge simulation method for Hele-Shaw flows2014

    • 著者名/発表者名
      Koya Sakakibara and Shigetoshi Yazaki
    • 学会等名
      2nd Slovak-Japan conference on applied mathematics
    • 発表場所
      Radzovce - Obrucna, Cerova vrchovina, Slovakia
    • 年月日
      2014-09-15
    • 招待講演
  • [学会発表] Convergence results in order-preserving systems and its applications to reaction-diffusion systems2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiko Ogiwara
    • 学会等名
      The 10th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2014-07-09
    • 招待講演
  • [学会発表] A mathematical formulation of the discrete variational derivative method for dissipative systems2014

    • 著者名/発表者名
      Ken-Ichi Nakamura
    • 学会等名
      8th European Conference on Elliptic and Parabolic Problems
    • 発表場所
      Gaeta, Italy
    • 年月日
      2014-05-27
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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