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2014 年度 実施状況報告書

有限要素解析における補間誤差の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26400201
研究機関愛媛大学

研究代表者

土屋 卓也  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (00163832)

研究分担者 小林 健太  一橋大学, 商学研究科, 准教授 (60432902)
鈴木 貴  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40114516)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード有限要素法 / Lagrange補間 / 誤差解析 / 外接半径条件 / 最小・最大角条件
研究実績の概要

2014年度中に以下の成果を上げ、研究はかなり進展した。(1) 三角形上の1次Lagrange補間の誤差解析における「外接半径条件」と、曲面の面積の定義との間に密接な関係があることを指摘した。 (2) 2次元単位円板から非有界単連結領域への等角写像に対する有限要素近似について、その定義を与え収束性を示した。 (3) 対称行列の固有値問題に対する古典的Jacobi法の収束証明を簡約化した。 (4) Dirichlet境界条件についてのLaplacianのGreen関数について、領域の摂動についてのHadamard変分の統一的な計算法を与え、第二変分についてのGarabedian-Schifferの公式を拡張した。

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

(1) 2次元三角形上の高次Lagrange補間の誤差解析が、ほぼ完成した。さらに、三角形上の1次Lagrange補間の誤差と「曲面の面積の定義」の間に意外な関係があることを指摘できた。
(2) 領域の摂動に関するHadamard変分については、Dirichlet境界条件の場合は座標系によらない形で第一変分、第二変分が計算ができた。また、論文も無事受理された。

今後の研究の推進方策

2015年度では次のことを目標に研究を進める。(1) 2次元四角形要素上での補間誤差について、外接半径条件の立場からの研究を進める。 (2) それをヒントにして、3次元四面体要素上の補間誤差の解析を始める。 (3) 2次元三角形要素を使った混合型の有限要素法について、三角形が潰れていく場合の誤差の挙動について調べる。もし、三角形が潰れていっても誤差が十分小さくなっていくようであれば、その理由の解明を試みる。 (4) 領域の摂動に関するHadamard変分については、Neumann境界条件の場合について計算を進める。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A note on convergence and a posteriori error estimate of the classical Jacobi method2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Tsuchiya, Kensuke Aishima
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and its Applications

      巻: 6 ページ: 391--396

    • DOI

      10.1588/nolta.6.391

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the circumradius condition for piecewise linear triangular elements2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi, Takuya Tsuchiya
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 32 ページ: 65--76

    • DOI

      10.1007/s13160-014-0161-5

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] First and Second Hadamard Variational Formulae of the Green Function for General Domain Perturbations2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Suzuki, Takuya Tsuchiya
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite element approximation of conformal mappings to unbounded Jordan domains2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Tsuchiya
    • 雑誌名

      Numerical Functional Analysis and Optimization

      巻: 35 ページ: 1382--1397

    • DOI

      10.1080/01630563.2013.837482

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] On the convergence of the classical Jacobi method2015

    • 著者名/発表者名
      土屋卓也
    • 学会等名
      シンポジウム「精度保証付き数値計算の最近の展開」
    • 発表場所
      北九州市国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2015-03-09
  • [学会発表] 三角形要素上の関数補間とその誤差について2015

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2015年研究部会連合発表会
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス(東京都中野区)
    • 年月日
      2015-03-07
  • [学会発表] Error Estimations of Interpolations on Triangular Elements2014

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi,Takuya Tsuchiya
    • 学会等名
      SCAN2014
    • 発表場所
      University of Wurzburg, Germany
    • 年月日
      2014-09-23
  • [学会発表] 三角形要素上のLagrange補間の誤差について2014

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      第3回岐阜数理科学研究会
    • 発表場所
      飛騨高山まちの博物館(岐阜県高山市)
    • 年月日
      2014-09-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 三角形要素上のLagrange補間の誤差について2014

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      応用数理学会2014年度年会
    • 発表場所
      政策研究大学院大学(東京都港区)
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] Error estimates for Lagrange interpolations on triangles2014

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kobayashi,Takuya Tsuchiya
    • 学会等名
      The 5th China-Japan-Korea Conference on Numerical Mathematics
    • 発表場所
      Ningxia University, Yinchuan, China
    • 年月日
      2014-08-26
    • 招待講演
  • [学会発表] An efficient algorithm for the Euclidean Steiner tree problem in D-space2014

    • 著者名/発表者名
      Aymeric Grodet, Takuya Tsuchiya
    • 学会等名
      East Asia SIAM conference
    • 発表場所
      Ambassador City Jomtien, Pattaya, Thailand
    • 年月日
      2014-06-24
  • [学会発表] 三角形要素上のLagrange補間の誤差について2014

    • 著者名/発表者名
      小林健太、土屋卓也
    • 学会等名
      第43回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      ホテル日航八重山(沖縄県石垣市)
    • 年月日
      2014-06-11
  • [備考] 最近の論文より

    • URL

      http://daisy.math.sci.ehime-u.ac.jp/users/tsuchiya/math/recent_papers/index.html

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公開日: 2016-05-27  

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