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消散構造を持つ非線形偏微分方程式系における安定性理論の構築

耗散结构非线性偏微分方程系统稳定性理论的构建

基本信息

批准号：
21K03327
负责人：
上田好寛
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、気体力学や弾性体力学に起因する微分方程式に関する数学解析を主な目的としており、特に対称双曲型方程式系や双曲ー放物型方程式系など一般の方程式系に関する安定性理論の構築を目指している。その一例となる具体的な物理モデルとして、Euler-Maxwell方程式系・Plate方程式系・Timoshenko方程式系・粘弾性方程式系などを取り上げながら、方程式の持つ消散構造から引き出される安定性現象に着目し、研究を行なっている。特に、より物理背景に着目することで、各項が複雑に影響を及ぼしあうような方程式系を考察する際に現れる「可微分性の損失」とよばれる現象について深く解析を行っており、平衡点周りの非線形安定性解析に関して研究を進めている。令和４年度は、前年度に行った線形安定性解析の最良性に関する研究を期に非線形問題の安定性解析に取り組んだ。具体的には時間積分で記述される記憶型消散項を考慮したTimoshenko方程式系について解析を進め、摩擦型の消散項に間する既知の結果と同程度の結果を示すことができた。またさらに、非線形を加味した記憶型消散項を持つTimoshenko方程式系についても研究を進めている。昨年度はこれまでに比べて新型コロナウイルス感染症の影響が少なくなり、対面での研究集会も増えてきた。学会等での研究発表も増えてきており、13回の発表講演を行なった。また、神戸大学での定期的なセミナーも開催しており、これらの場での意見交換・討論を通じて今後の研究の指針を得ることができた。

This study is aimed at mathematical analysis of differential equations related to the causes of physical and mechanical forces, especially hyperbolic equations, hyperbolic equations and general equations, and the construction of stability theory. An example of a specific physical equation is the Euler-Maxwell equation system Plate equation system Timoshenko equation system Viscosity equation system. In particular, the physical background of the problem, the complex effects of various terms, and the system of equations are investigated, and the "loss of differentiability" and the phenomenon of "deep analysis" are investigated. The most benign relationship between linear stability analysis and non-linear stability analysis in the previous year was studied in this paper. The detailed description of the memory-type dissipation term is given in the Timoshenko equation system, and the friction type dissipation term is given in the same degree. The memory-type dissipation term is maintained in the Timoshenko equation system. Last year, the impact of new infections was reduced, and the number of research meetings increased. The Institute of Science and Technology has developed a series of research and development projects, 13 of which have been conducted. The University of Kobe held regular meetings to exchange views and discuss future research.