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2013 年度 実施状況報告書

地球連続体の不均質非線形変形機構の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 25400451
研究機関神戸大学

研究代表者

山崎 和仁  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20335417)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード連続体力学 / 固体地球科学 / 変形 / 破壊 / 流動 / 分数階微分 / 理論
研究概要

不均質性と非線形性が複雑に絡み合った岩石の変形機構は、他の物性系分野では見られない地球科学特有の現象である。この現象の本質は、岩石の非局所的な変形機構にあり、その理論的記述は連続体力学に基礎を置くが、十分には成功していない。一方、非局所的関数を記述する数学理論として、分数階微積分がある。連続体力学は微積分に基づくので、これを分数階微積分に置き換え、地球連続体力学を再構築し、岩石の非局所的変形機構を考察した。

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

固体地球科学の基礎方程式であるナビエ方程式を、任意の分数階微分の場合にまで拡張できた。また、非整数性が弱い場合に、点震源に対するグリーン関数の導出に成功した。

今後の研究の推進方策

ナビエ方程式のグリーン関数を、非整数性が強い場合にも導く。さらに、地球流体力学の基礎方程式であるナビエストークス方程式を、分数階微分の場合にまで拡張する。

次年度の研究費の使用計画

約4万円の次年度使用額が生じたが、これは一部の専門書・データ集が予想金額を下回った為である。
新たに必要となった専門書の購入にあてる予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Lotka–Volterra system and KCC theory: Differential geometric structure of competitions and predations2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamasaki and T. Yajima
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis: Real World Applications

      巻: 14 ページ: 1845-1853

    • DOI

      10.1016/j.nonrwa.2012.11.015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geometry of stress function surfaces for asymmetric continuum2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yajima, K. Yamasaki and H. Nagahama
    • 雑誌名

      Acta Geophysica

      巻: 61 ページ: 1703-1721

    • DOI

      10.2478/s11600-013-0142-0

    • 査読あり
  • [学会発表] 断層・欠陥場における変形場と磁場の相互作用:非Riemann幾何学とFeynman証明2013

    • 著者名/発表者名
      山崎 和仁 ; 中村 望
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20130916-20130916
  • [学会発表] KCC理論に基づくロトカボルテラ系の非平衡安定性解析2013

    • 著者名/発表者名
      山崎 和仁 ; 谷島 尚宏
    • 学会等名
      日本数理生物学会
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス
    • 年月日
      20130911-20130911
  • [学会発表] 古生物学における生物間相互作用の微分幾何学的考察2013

    • 著者名/発表者名
      山崎 和仁, 谷島 尚宏
    • 学会等名
      日本古生物学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20130630-20130630

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公開日: 2015-05-28  

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