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福本 康秀(ふくもと やすひで) データ更新日:2019.07.02



主な研究テーマ
流体中における渦の3次元安定性
キーワード:楕円渦, 渦輪, 3次元安定性, Krein のハミルトン的スペクトル理論,WKB法
1999.04.
粘性流体中における渦輪の運動
キーワード:渦輪, Navier-Stokes方程式, 接合漸近展開, Dysonの方法
1996.08.
流体中における渦糸の3次元ダイナミックス
キーワード:渦糸, Biot-Savartの法則, 局所誘導近似, 可積分系, レーザー・物質相互作用
1998.01.
従事しているプロジェクト研究
物理や生命科学におけるトポロジカル渦度ダイナミックス
2012.04~2014.03, 代表者:福本康秀, 九州大学, 九州大学(日本)
日本学術振興会二国間交流事業・日英共同研究H24-25.
渦構造の安定性に対する軸流効果の研究
2011.04~2012.03, 代表者:服部裕司, 東北大学, 東北大学流体科学研究所
一般に軸流をもつ渦構造の安定性について研究する。回転翼端渦のモデルであるらせん渦を例として取り上げ、線形安定性解析と直接数値シミュレーションにより、軸流の効果を明らかにする。.
渦構造の安定性に対する軸流効果の研究
2010.04~2010.10, 代表者:服部裕司, 東北大学, 東北大学
層流・乱流を問わず種々の流れにあらわれる渦構造の安定性は流体力学の基本問題の一つである。本研究において、われわれは渦構造の安定性における渦度方向の速度成分(軸流)による効果を解明し、これにより渦構造の動力学に新たな知見を付与するとと
もに、いくつかの具体的な流れについて応用することを目的とする。.
研究業績
主要著書
1. 福本 康秀, 宮嵜 武, 流体力学ハンドブック 第 2 版, 5 章「渦」 (日本流体力学会編), 丸善, pp.162-170, 173-180, 189-201 (担当分), 1998.05.
主要原著論文
1. Yasuhide Fukumoto, M. Hirota, Elliptical instability of a vortex tube and drift current induced by it, Physica Scripta, Vol.T132, 014041 (9 pages), 2008.10.
2. Yasuhide Fukumoto, H. K. Moffatt, Kinematic variational principle for motion of vortex rings, Physica D, Vol.237, No.14-17, pp.2210-2217, 2008.08.
3. Yasuhide Fukumoto, F. Kaplanski, Global time evolution of an axisymmetric vortex ring at low Reynolds numbers, Physics of Fluids, Vol.20, No.5, 053103 (13 pages), 2008.05.
4. Yasuhide Fukumoto, V. L. Okulov, The velocity field induced by a helical vortex tube, Physics of Fluids, 10.1063/1.2061427, 17, 10, Vol. 17, No.10, pp. 107101-1-19, 2005.10.
5. Yasuhide Fukumoto, The three-dimensional instability of a strained vortex tube revisited, Journal of Fluid Mechanics, 10.1017/S0022112003006025, 493, 287-318, Vol.493, pp.287-318, 2003.10.
6. Yuji Hattori, Yasuhide Fukumoto, Short-wavelength stability analysis of thin vortex rings, Physics of Fluids, 10.1063/1.1606446, 15, 10, 3151-3163, Vol.15, No.10, pp.3151-3163, 2003.10.
7. Yasuhide Fukumoto, Three-dimensional motion of a vortex filament and its relation to the localized induction hierarchy, European Physical Journal B, 10.1140/epjb/e2002-00279-5, 29, 2, 167-171, Vol.29, No.2, pp.167-171, 2002.09.
8. Yasuhide Fukumoto, H. K. Moffatt, Motion and expansion of a viscous vortex ring. Part 1. A higher-order asymptotic formula for the velocity, Journal of Fluid Mechanics, 10.1017/S0022112000008995, 417, 1-45, Vol.417, pp.1-45, 2001.08.
9. Yasuhide Fukumoto, Stationary configurations of a vortex filament in background flows, Proceedings of the Royal Society of London Series A - Mathematical Physical and Engineering Sciences, Vol.453, No.1961, pp.1205-1232, 1997.06.
10. Yasuhide Fukumoto, Mitsuharu Miyajima, The localised induction hierarchy and the Lund-Regge equation, Journal of Physics A - Mathmatical and General, 10.1088/0305-4470/29/24/025, 29, 24, 8025-8034, Vol.29, No.24, pp.8025-8034, 1996.12.
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
1. 福本康秀, 渦運動の基礎知識 1-7:渦度の運動学と力学,点渦系,渦層,渦領域,粘性流体中の渦管,渦輪,渦管の3次元運動, ながれ (日本流体力学会) Vol.24, 25, 2006.09.
主要学会発表等
1. Yasuhide Fukumoto, Rong Zou, Azimuthal and helical magnetorotational instabilities to non-axisymmetric perturbations, Turbulent Mixing and Beyond Workshop: Mixing in Rapidly Changing Environment - Probing Matter at the Extremes, 2014.08.
2. Yasuhide Fukumoto, Are all the topological invariants representable as cross helicities?, JSPS/UK Meeting "Topological Vorticity Dynamics in the Physical Sciences", 2013.09.
3. Yasuhide Fukumoto, Hirofumi Sakuma, A unified view of topological invariants of barotropic and baroclinic fluids and their application to formal stability analysis of three-dimensional ideal gas flows, IUTAM symposium "Topological Fluid Dynamics", 2012.07, Integrals of an arbitrary function of the vorticity, two-dimensional topological invariants of an ideal barotropic fluid, take different guise from the helicity. Noether's theorem associated with the particle relabeling symmetry group leads us to a unified view that all the topological invariants of a barotropic fluid are variants of the cross helicity. Baroclinic fluid flows admit, as the Casimir invariants, a class of integrals including an arbitrary function of the entropy and the potential vorticity. A consideration is given to them from the view point of Noether's theorem. We then develop a new energy-Casimir convexity method for a baroclinic fluid, and establish a novel linear stability criterion, to three-dimensional disturbances, for equilibria of general rotating flows of an ideal gas without appealing to the Boussinesq approximation. By exploiting a larger class of the Casimir invariants, we have succeeded in ruling out a term including the gradient of a dependent variable from the energy-Casimir function. For zonally symmetric flows, the resulting criterion is regarded as an extended Richardson number criterion for stratified rotating shear flows with compressibility taken into account..
4. Yasuhide Fukumoto, Makoto Hirota, Youichi Mie, Lagrangian approach to weakly nonlinear stability of an elliptical flow, International Conference on Turbulent Mixing and Beyond, 2009.07.
5. Yasuhide Fukumoto, Global time evolution of viscous vortex rings, IUTAM symposium 150 Years of Vortex Dynamics, 2008.10.
6. Yasuhide Fukumoto, H. K. Moffatt, S. Ooshiro, Motion of vortex rings with and without magnetic field, XXII International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM), 2008.08.
7. Yasuhide Fukumoto, Kinematic variational principle for motion of vortex rings, International Conference Euler Equations: 250 Years On, 2007.06.
8. Yasuhide Fukumoto, Three-dimensional dynamics of a vortex filament and an elastic rod, and their intersection, SIAM, 2006.09.
9. Yasuhide Fukumoto, Analogy of a vortex-jet filament with the Kirchhoff elastic rod and its dynamical extension, IUTAM Symposium on Hamiltonian dynamics, vortex structure and turbulence, 2006.08.
10. Yasuhide Fukumoto, Higher-order asymptotic formula for velocity of a viscous vortex ring, Conference on Vortex Rings in Classical and Quantum Systems, 2005.06.
学会活動
所属学会名
日本応用数理学会
日本数学会
日本流体力学会
日本物理学会
学協会役員等への就任
2014.02~2016.01, 日本流体力学会, 理事.
2010.04~2012.03, 日本流体力学会, 評議員.
2008.04~2010.03, 日本流体力学会, 理事.
2005.04~2008.03, 日本流体力学学会, 評議員.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2004.03, 日本物理学会第59回年次大会, 座長(Chairmanship).
2004.03, 京都大学数理解析研究所特別計画 (短期共同)「流体渦場のゲージ構造と変分原理」, 座長(Chairmanship).
2004.01, 第53回理論応用力学講演会, 座長(Chairmanship).
2003.07, 京都大学数理解析研究所研究集会「流体と気体の数学解析」, 座長(Chairmanship).
2011.12.09~2011.12.11, 平成23年度数学・数理科学と諸科学・産業技術の連携研究のためのワークショップ&九州大学マス・フォア・インダストリ研究所共同利用研究集会「マルチスケール数学:集団現象の多階層性と階層の連関」, 運営責任者.
2011.10.24~2011.10.28, Forum "Math-for-Industry" "TSUNAMI - Mathematical Modelling", organizer.
2011.08.01~2001.08.09, スタディ・グループ ワークショップ (SGW), オーガナイザー.
2011.07.20~2011.07.22, 京都大学数理解析研究所研究集会「オイラー方程式の数理:カルマン渦列と非定常渦運動100年」, 副代表者.
2010.10.21~2010.10.25, スタディ・グループ ワークショップ (SGW), オーガナイザー.
2010.10.21~2010.10.23, 「マス・フォア・インダストリ」第3回フォーラム(FMI2010), オーガナイザー.
2010.07.12~2010.07.14, 京都大学数理解析研究所研究集会「オイラー方程式の数理:力学と変分原理250年」, 代表者.
2009.12.16~2010.12.17, 日韓CFDワークショップ2009, オーガナイザー.
2009.07.21~2009.07.23, 京都大学数理解析研究所研究集会「オイラー方程式の数理:渦運動と音波150年」, 代表者.
2009.03.19~2009.03.20, 九州大学産業技術数理研究センター・第6回ワークショップ「産業技術数理チュートリアル:非エルミート作用素のスペクトル理論とその応用」, Chairman.
2008.09.16~2008.09.17, 九州大学・産業技術数理コンソーシアム「マス・フォア・インダストリ」第1回フォーラム, オーガナイザー.
2008.07.16~2008.07.18, 京都大学数理解析研究所研究集会「オイラー方程式の数理:渦運動150年」, 研究代表者.
2008.03.27~2008.03.27, 九州大学・産業技術数理コンソーシアム第0回フォーラム, オーガナイザー.
2007.09, 京都大学数理解析研究所研究集会「オイラー方程式250年:連続体力学におけるオイラーの遺産」, 研究代表者.
2006.09, 日本流体力学会年会2007, 実行委員.
2006.09, SIAM Conference on Nonlinear Waves and Coherent Structures, ミニシンポジウム「Generation and Dynamics of Vortex Filaments」のオーガナイザー.
学会誌・雑誌・著書の編集への参加状況
2015.01~2015.10, Fluid Dynamics Research, 国際, 編集委員長.
2014.01~2015.10, Pacific Journal of Mathematics for Industry, 国際, 編集委員.
2013.01~2015.10, Progress of Theoretical and Experimental Physics, 国際, 編集委員.
2009.04~2013.12, Journal of Math-for-Industry, 国際, 編集委員.
2004.01~2008.12, Fluid Dynamics Research, 国際, 編集委員.
学術論文等の審査
年度 外国語雑誌査読論文数 日本語雑誌査読論文数 国際会議録査読論文数 国内会議録査読論文数 合計
2011年度
2011年度
2010年度    
2009年度      
2008年度  
2007年度    
2006年度    
2005年度      
2004年度      
2003年度      
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
Shanghai University of Finance and Economics, Wenzhou University (温州大学), China, 2015.03~2015.03.
La Trobe University, Australia, 2015.03~2015.03.
University of New South Wales, Sydney University, University of Technology Sydnry, Massey University, Australia, NewZealand, 2015.02~2015.03.
Mandalay University, Myanmar, 2014.11~2014.11.
The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP), Italy, 2014.08~2014.08.
Shanghai University of Finance and Economics, China, 2014.06~2014.07.
Australian National University, CSIRO, Australia, 2014.03~2014.04.
Trinity College, University of Cambridge, Bristol University, UnitedKingdom, 2014.02~2014.03.
Zhejiang Normal University, China, 2013.10~2014.11.
ニュートン数学研究所, エクセター大学, UnitedKingdom, 2012.08~2013.09.
Russian State Hydrometeorological University, Russia, 2013.06~2013.06.
Banff International Research Station for Mathematical Innovation and Discovery (BIRS), Canada, 2012.11~2012.11.
China National Convention Center, China, 2012.08~2012.08.
ニュートン数学研究所, UnitedKingdom, 2012.07~2012.09.
Northwestern University, UnitedStatesofAmerica, 2012.05~2012.05.
Mandalay University, Myanmar, 2012.02~2012.03.
Zhejiang Normal University , V.I. Il`ichev Pacific Oceanological Institute, FEB RAS, China, Russia, 2011.06~2011.10.
サラム国際理論物理学センター, Italy, 2011.08~2011.08.
Moscow State Institute of Radioengineering, Electronics and Automation (Technical University) MIREA, Russia, 2011.07~2011.07.
NZ Institute for Advanced Study at Massey University, Auckland, NewZealand, 2011.02~2011.03.
Zhejiang Normal University, China, 2010.02~2010.02.
ケンブリッジ大学ニュートン数学研究所, UnitedKingdom, 2000.10~2000.12.
ケンブリッジ大学・応用数学理論物理学科, ケンブリッジ大学・トリニティカレッジ, UnitedKingdom, UnitedKingdom, 1996.03~1996.12.
外国人研究者等の受入れ状況
2015.03~2015.03, 2週間以上1ヶ月未満, University of Antelope Valley, UnitedStatesofAmerica, 文部科学省.
2015.02~2015.03, 2週間以上1ヶ月未満, Lomonosov Moscow State University, Russia, 文部科学省.
2015.01~2015.03, Mandalay University, Myanmar, 民間・財団.
2015.01~2015.02, Hanoi University of Natural Resources and Environment, Vietnam, 文部科学省.
2014.05~2014.06, 2週間未満, Lomonosov Moscow State University, Russia, 日本学術振興会.
2014.02~2014.03, 2週間以上1ヶ月未満, Lomonosov Moscow State University, Russia, 学内資金.
2014.01~2014.02, 2週間以上1ヶ月未満, Zhejiang Normal University, China, 文部科学省.
2013.06~2013.06, 2週間以上1ヶ月未満, Rudjer Boskovic Institute, Zagreb, Croatia, 日本学術振興会.
2012.02~2012.02, 2週間未満, Ruder Boskovic Institute, Croatia, 学内資金.
2011.11~2012.01, 1ヶ月以上, University of Chicago, Russia, 日本学術振興会.
2010.12~2010.12, 2週間以上1ヶ月未満, University of Antelope Valley, UnitedStatesofAmerica, 民間・財団.
2010.10~2010.12, 1ヶ月以上, Moscow State Institute of Radioengineering, Electronics and Automation (Technical University) MIREA, Russia, 日本学術振興会.
2010.03~2010.04, 1ヶ月以上, M.V. Lomonosov State University, Russia, 日本学術振興会.
2010.01~2010.02, 2週間以上1ヶ月未満, Tallinn University of Technology, ESTONIA, 文部科学省.
2009.06~2009.06, 2週間以上1ヶ月未満, Ruder Boskovic Institute, Croatia, 日本学術振興会.
2008.10~2008.12, 1ヶ月以上, Moscow State Institute of Radioengineering, Electronics and Automation (Technical University) MIREA, Russia, 文部科学省.
2009.07~2009.07, 2週間以上1ヶ月未満, Virginia Tech. and echnical University of Denmark, UnitedStatesofAmerica, 文部科学省.
2009.06~2009.09, 1ヶ月以上, University Bordeaux 1, France, 文部科学省.
2007.09~2007.12, 1ヶ月以上, Moscow State Institute of Radioengineering, Electronics and Automation (Technical University), Russia, 文部科学省.
2007.04~2007.05, 1ヶ月以上, University of Toronto, Canada, 日本学術振興会.
2006.11~2006.12, 1ヶ月以上, Tallinn University of Technology, Estonia, 日本学術振興会.
2004.01~2004.03, 1ヶ月以上, Institute of Thermophysics, Russian Academy of Sciences, Russia, 日本学術振興会.
2002.04~2002.06, 1ヶ月以上, Ruder Boskovic Institute, Croatia, 科学技術振興事業団.
2001.10~2001.11, 2週間以上1ヶ月未満, University College London, Italy, 日本学術振興会.
受賞
日本流体力学会 竜門賞, 日本流体力学会, 1993.02.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2009年度~2011年度, 一般研究(C), 代表, 渦の3次元非線形不安定性理論のためのラグランジュ的流体力学の構築.
日本学術振興会への採択状況(科学研究費補助金以外)
2012年度~2013年度, 二国間交流, 代表, 物理や生命科学におけるトポロジカル渦度ダイナミックス.
2002年度~2003年度, 二国間交流, 分担, 超流動乱流の実験的および理論的研究.
共同研究、受託研究(競争的資金を除く)の受入状況
2010.06~2012.03, 分担, 材料科学への純粋数学適用に関する研究.
1998.11~1999.11, 代表, 乱流の素過程としての渦のダイナミックスの漸近理論と数値解析.
1998.10~1999.03, 代表, 粘性流体中における渦輪の漸近展開理論と数値解析.

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