Mathematical Research on Anomalous Diffusion Problem

反常扩散问题的数学研究

基本信息

  • 批准号:
    06650072
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1994
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1994 至 1996
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Suppose that a uniform mixture of two metals is in an unstable nonequilibrium state and that the mixture evolves from the unstable state to a more stable nonuniform configuration consisting of two phases. Such a phenomenon is call an anomalous diffusion problem and time evolution of such a phenomenon is described by a nonlinear partial differential equation called the Cahn-Hilliard equation.The purpose of the present research project is to establish an efficient difference scheme for stable numerical solution of such kind of nonlinear partial differential equations. The idea of the present method is to start from discretization of the energy of the physical system under consideration and to apply a suitable discrete variation. The key point of the present research exists in this discrete variation. When we discretize the energy we defined the difference operators and the summation operators consistently with the differetial operators and the integration operator.Our method can be applied not only to the Cahn-Hilliard equation but also to a wide class of nonlinear partial differential equations, i. e. partial differential equations for energy dissipative system and for energy conservative system. Examples of equations for the dissipative system and the heat equation and the Cahn-Hilliard equation, and the wave equation and the KdV equation are examples of the equations for the conservative system. Our method were applied successfully to numerical solution of these equations. In the case of the Cahn-Hilliard equation we proved mathematically the stability of the scheme and the convergence of the numerical solution to the exact solution of the original equation.
假设两种金属的均匀混合物处于不稳定的非平衡状态,并且混合物从不稳定状态演变为由两相组成的更稳定的非均匀构型。这种现象称为反常扩散问题,这种现象的时间演化由称为 Cahn-Hilliard 方程的非线性偏微分方程描述。本研究项目的目的是建立一种有效的差分格式,用于稳定数值解此类非线性偏微分方程。本方法的思想是从所考虑的物理系统的能量的离散化开始,并应用合适的离散变化。本研究的重点就在于这种离散变化。当我们离散能量时,我们定义的差分算子和求和算子与微分算子和积分算子一致。我们的方法不仅可以应用于 Cahn-Hilliard 方程,还可以应用于一类广泛的非线性偏微分方程,i 。 e.能量耗散系统和能量保守系统的偏微分方程。耗散系统的方程示例以及热方程和Cahn-Hilliard方程以及波动方程和KdV方程是保守系统的方程示例。我们的方法成功地应用于这些方程的数值求解。对于 Cahn-Hilliard 方程,我们在数学上证明了该格式的稳定性以及数值解对原方程精确解的收敛性。

项目成果

期刊论文数量(25)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
杉原正顕: "Optimality of the double exponential formula-functional analysis approach-" Numer.Math.(印刷中).
Masaaki Sugihara:“双指数公式的最优性-泛函分析方法-”Numer.Math.(出版中)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
降旗大介: "A stable finite difference scheme for the Cahn-Hiliard equation based on a Lyapunov functional" Z.angew.Math.Mech.76 S1. 405-406 (1996)
Daisuke Furuhata:“基于 Lyapunov 泛函的 Cahn-Hiliard 方程的稳定有限差分格式”Z.angew.Math.Mech.76 S1 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
降旗大介: "Cahn-Hilliard方程式に対するある差分スキームの安定性と収束性" 京都大学数理解析研究所講究録. No.944. 235-246 (1996)
Daisuke Furuhata:“Cahn-Hilliard 方程的有限差分格式的稳定性和收敛性”京都大学数学科学研究所 Kokyuroku No.944(1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
杉原正顯: "数値計算法の数理" 岩波書店, 335 (1994)
杉原正明:《数值计算方法的数学》岩波书店,335(1994)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
降籏大介: "差分スキームの構成法の再考" 京都大学数理解析研究所講究録. 880. 96-104 (1994)
Daisuke Furuto:“重新考虑微分格式的构造方法”京都大学数学科学研究所 Kokyuroku 880. 96-104 (1994)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

MORI Masatake其他文献

MORI Masatake的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('MORI Masatake', 18)}}的其他基金

Developments of applications of the double exponential transformation
双指数变换的应用进展
  • 批准号:
    18560063
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research on the double exponential formula for indefinite integrals
不定积分双指数公式的研究
  • 批准号:
    15607017
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research on the double exponential transformation subroutine package
双指数变换子程序包的研究
  • 批准号:
    12640119
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research on visualization of the double exponential transformation
双指数变换的可视化研究
  • 批准号:
    09650077
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Co-operative Research of General Purpose FORTRAN Graphic Software System for Scientific Computation
通用FORTRAN科学计算图形软件系统合作研究
  • 批准号:
    05302028
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)
Research on Algorithms for Numerical Computation by Supercomputer
超级计算机数值计算算法研究
  • 批准号:
    61540142
  • 财政年份:
    1986
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

相似海外基金

Stochastic analysis on stochastic generalized Cahn-Hilliard equations
随机广义 Cahn-Hilliard 方程的随机分析
  • 批准号:
    20K03627
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
CBMS Conference:The Cahn-Hilliard Equation: Recent Advances and Applications
CBMS 会议:Cahn-Hilliard 方程:最新进展和应用
  • 批准号:
    1836403
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Research on the stability and asymptotic shapes of nonlocal nonlinear boundary value problems including unknown definite integrals
含未知定积分的非局部非线性边值问题的稳定性和渐近形状研究
  • 批准号:
    18540224
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Control of Self-organization Phenomena in Phase Transitions and Its Application to Nanotechnology
相变自组织现象的控制及其在纳米技术中的应用
  • 批准号:
    14550217
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study of Solutions to Partial Differential Equations, Variational Problems and Inverse Problems
偏微分方程、变分问题和反问题解的研究
  • 批准号:
    13640183
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了