九州大学 研究者情報
発表一覧
辻 英一(つじ ひでかず) データ更新日:2019.06.27

助教 /  応用力学研究所 地球環境力学部門


学会発表等
1. Hidekazu TSUJI, Numerical Study of Nonlinear Wave Equation Using Lattice Boltzmann Method, The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Application, 2018.07.
2. Hidekazu TSUJI, Two-dimensional Interaction of Internal Solitary Waves, TENTH INTERNATIONAL CONFERENCE APPLICATION OF MATHEMATICS IN TECHNICAL AND NATURAL SCIENCES, ALBENA, 2018.06.
3. 辻 英一, Lattice Boltzmann Method による分散性波動方程式の数値計算, 京都大学数理解析研究所研究集会「非線形波動現象の数理とその応用」 , 2018.10.
4. 辻 英一, KdV-Burgers方程式の格子ボルツマン法による数値計算, 九大応力研 共同利用研究集会 「海洋・海岸における波動の解析モデルの応用」, 2017.12, Lattice Boltzmann Method(LBM)を用いた非線形モデル方程式の計算の例として、
Entropic methodをKdV−Burgers方程式に適用する定式化を行う。.
5. 辻 英一, Entropic Lattice Boltzmann Method による非線形波動方程式の数値計算, 日本物理学会 2017年年次大会, 2017.03, 流体中の非線形波動の理解を目的として、非線形波動モデル方程式を用いた数値的研究がこれ まで行われている。近年、主として Navier-Stokes(NS) 方程式の数値解法として使われている格 子ボルツマン法を、非線形波動モデル方程式に適用する試みが報告されている。このアプローチ は理論的な興味のみならず、水平二次元系での境界条件の実装や並列計算の観点から数値計算法 として有効である可能性がある。

非線形波動モデル方程式を数値的に解く上で問題となるのが、非粘性方程式の場合である。実 際著者は、非粘性流体中の非線形長波を表す Korteweg-de Vries(KdV) 方程式について、格子 ボルツマン法による数値スキームを調べたが、安定的な数値計算が難しいという結果を得ている (2016 年会)。

NS 方程式の場合でも、完全に非粘性での安定的な定式化は難しいとされている一方、高レイノ ルズ数の場合について、エントロピー関数によって平衡分布関数を求める entropic method が良 い結果を示すことが報告されている 。本研究では、entropic method が非線形波動方程式、特に 粘性係数が小さい場合の数値計算においても有効であるかを調べた。具体的にはモデル方程式と してよく知られた Burgers 方程式を対象にし、entropic method[1] による定式化を行った。数値 計算の結果、特に散逸が小さい場合について、従来の結果 [2] に比較して、良い結果を得ている。.
6. 辻 英一, 低散逸非線形波動方程式の格子ボルツマン法による数値解析, 日本流体力学会年会2016, 2016.09, A numerical scheme using lattice Boltzmann method for nonlinear wave equation with low Dissipation is investigated. The problem of low dissipation, including high Reynolds number flow, are important especially for theoretical study of fluid dynamics. Karlin et al. proposed the entropic method which improves the calculation for the Navier-Stoke equation. In this study the shock problem of Burgers equation is investigated and preferable character of the entropic method is found..
7. Hidekazu TSUJI, Application of Lattice Boltzmann Method to Nonlinear Wave Equation, Mini-Workshop on Nonlinear Waves in Fluids In honor of Professor Mitsuaki Funakoshi on the occasion of his retirement, 2016.05.
8. 辻 英一, 非線形分散波の数値的研究への格子ボルツマン法の応用, 日本物理学会 2016年年次大会, 2016.03, 水の波や成層流体中の内部波を表すモデル方程式としてさまざまな非線形分散方程式が提案され、数値的に調べられている。特に様々な二次元的波動伝搬を調べる方法として、近年研究が進んでいる格子ボルツマン法が応用できるかどうかを、代表的な非線形分散方程式について具体的に調べた。.
9. 辻 英一, 格子ボルツマン法を用いた非線形波動方程式の数値解析, 京都大学数理解析研究所研究集会「非線形波動現象の数理に関する最近の進展」 , 2015.10, Navier-Stokes(NS) 方程式の数値解法として、格子ボルツマン 法(LBM)が提案・研究されている。本研究では、様々な非線形波動方程式、特に水平2次元波の数値計算を目標に置き、その前段階として、KdV 方程式の数値計算を行い、その特徴などを調べる。
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10. 辻 英一, 格子ボルツマン法を用いた非線形波動方程式の数値解析, 日本流体力学会年会2015, 2015.09, A numerical scheme using lattice Boltzmann method for nonlinear wave equation is investigated. .
11. 辻 英一, Generation and Propagation of Solitary waves in Shallow Water and Soliton Resonance, IUTAM SYMPOSIUM 2014 Complexity of Nonlinear Waves, 2014.09.
12. Keisuke Nakayama, Taro Kakinuma, Hidekazu Tsuji, Masayuki Oikawa, Nonlinear oblique interaction of large amplitude internal solitary waves, 33rd International Conference on Coastal Engineering 2012, ICCE 2012, 2012.12, Solitary waves are typical nonlinear long waves in the ocean. The two-dimensional interaction of solitary waves has been shown to be essentially different from the one-dimensional case and can be related to generation of large amplitude waves (including 'freak waves'). Concerning surface-water waves, Miles (1977) theoretically analyzed interaction of three solitary waves, which is called "resonant interaction" because of the relation among parameters of each wave. Weakly-nonlinear numerical study (Funakoshi, 1980) and fully-nonlinear one (Tanaka, 1993) both clarified the formation of large amplitude wave due to the interaction ("stem" wave) at the wall and its dependency of incident angle. For the case of internal waves, analyses using weakly nonlinear model equations (e.g. Tsuji and Oikawa, 2006) suggest also qualitatively similar results. Therefore, the aim of this study is to investigate the strongly nonlinear interaction of internal solitary waves; especially whether the resonant behavior is found or not. As a result, it is found that the amplified internal wave amplitude becomes about three times as much as the original amplitude. In contrast, a "stem" is not found to occur when the incident wave angle is more than the critical angle, which has been demonstrated in the previous studies..
13. TSUJI Hidekazu, KEI YUFU, KENJI MARUBAYASHI, An Experiment on Two-Dimensional Interaction of Solitary Waves in
Shallow Water System, The 65th Annual Meeting of the American Physical Society's Division of Fluid Dynamics, 2012.11, The dynamics of solitary waves in horizontally two-dimensional region is not yet well understood. Recently two-dimensional soliton interaction of
Kadmotsetv-Petviashvili (KP) equation which describes the weakly nonlinear long wave in shallow water system has been theoretically studied (e.g. Kodama
(2010)). It is clarified that the “resonant” interaction which forms Y-shaped triad can be described by exact solution. Li et al. (2011) experimentally studied
the reflection of solitary wave at the wall and verified the theory of KP equation. To investigate more general interaction process, an experiment in wave tank
using two wave makers which are controlled independently is carried out. The wave tank is 4m in length and 3.6 m in width. The depth of the water is about
8cm. The wavemakers, which are piston-type and have board about 1.5m in length, can produce orderly solitary wave which amplitude is 1.0-3.5cm. We
observe newly generated solitary wave due to interaction of original solitary waves which have different amplitude and/or propagation direction. The results are
compared with the aforementioned theory of KP equation..
14. 辻 英一, 油布圭, 丸林賢次, 水面孤立波の相互作用に関する水槽実験, 京都大学数理解析研究所研究集会「非線形波動研究の数理,モデリングおよび応用」 , 2012.10, ソリトンの二次元的相互作用に関する弱非線形理論の検証を目的として,浅水系での水槽実験を行った。二つの孤立波を発生・相互作用させることにより,孤立波の安定性や新しい孤立波の生成・伝播特性などを調べた。
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15. 辻 英一, 油布圭, 丸林賢次, 孤立波の二次元的相互作用による波の生成に関する実験, 日本物理学会 2012年秋季大会, 2012.09, 長波長孤立波は地球流体,プラズマなど様々な物理系で見られる秩序だった波動であり,流体中の非線形波動の基礎的な現象であるだけでなく,物質の輸送・混合などの応用面からみても重要な現象である。理論的にはソリトン方程式(可積分系)をはじめいくつかのモデル方程式により解析がなされてきている。特に近年,良く知られている一次元系での個性を保つ相互作用と異なり,二次元系ではソリトンの分裂や融合を含む相互作用を示す場合があることが理論的研究(Kadomtsev - Petviashivili(KP)方程式の厳密解に関するもの)や数値計算などで明らかになっている。一方,実験的研究においては,対称相互作用(壁でのMach反射など)についての研究はあるものの,より一般的な相互作用を調べたものは無い。本研究は非対称な二次元ソリトン相互作用を調べることを目的として,二つの造波機を用いた水面波の実験を行った。
実験は九州大学応用力学研究所の沿岸・陸棚域海洋環境実験水槽(使用する領域は4m X 4m)で行った。PCで制御されるピストン型造波機を2機,水槽の端に設置し,向かい側の端に向けて孤立波を生成する。造波機の動きはtanh関数を用いて与える。造波板の移動距離と移動にかかる時間を表す二つのパラメーターに対応して,作られる波が決まる。
まず,造波機を同一線上に並べ,同じ動きをさせる事により一次元的な孤立波を伝播させる。これにより,後方への波の崩れが無い安定な孤立波を作るパラメーターの組をいくつか得た。生成される波の振幅は1㎝~4㎝(水深は8㎝)である。次に造波機を同じ配置のまま,違うパラメーターを与えて異なる孤立波を伝播させる。生成された二つの孤立波はその端でお互いとつながり,相互作用を行う。あるパラメーターでは二つの孤立波が融合し,峰が斜めに伸びる新しい孤立波を生成する場合があることを発見した。最後に時間が許せば,造波機を斜めに置いた配置での相互作用について述べる。

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16. 辻 英一, 油布圭, 丸林賢次, 孤立波の二次元的相互作用に関する実験, 日本流体力学会年会2012, 2012.09, ソリトンの二次元的相互作用に関する理論の検証を目的として,浅水系での水槽実験を行った。二つの孤立波を発生・相互作用させることにより,孤立波の安定性や新しい孤立波の生成・伝播特性などを調べた。
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17. 辻 英一, 水波・内部波の非線形二次元相互作用, 京都大学数理解析研究所研究集会「非線形波動現象の研究の新たな進展」 , 2011.10.
18. 辻英一,丸野健一,児玉裕冶,Feng Bao-Feng , Benney-Luke方程式の孤立波の二次元相互作用, 日本流体力学会年会2011, 2011.09.
19. 辻 英一,渡辺 慎介,丸林 賢次,田中 雅彦 , 水面孤立波の二次元的伝播に関する実験, 応用力学研究所 研究集会 「非線形波動研究の現状と将来-次の10年への展望」, 2010.10.
20. 辻英一,及川正行 , 二層流体中の孤立波の非対称な二次元相互作用について, 日本流体力学会年会2010, 2010.09.
21. Hidekazu TSUJI,Masayuki OIKAWA, Two-dimensional interaction of Benjamin-Ono solitons --- Comparison with solution of KP equation", The Second International Conference: Nonlinear Waves--Theory and Applications , 2010.06.
22. Hidekazu TSUJI,Masayuki OIKAWA, Two-dimensional Interaction of solitary waves in a two-layer fluid with large depth, Symmetry Plus Integrability 2010 :The First International Conference on Integrable Systems and Nonlinear Waves , 2010.06.
23. 辻英一 ・ 及川正行, 内部ソリトンの二次元相互作用, 日本海洋学会, 2010.03.
24. 辻英一,及川正行, 大振幅孤立波の二次元相互作用の解明, 総理工セミナー, 2009.12.
25. 辻 英一, 及川正行 , Benjamin-Ono ソリトンの非対称な二次元相互作用 , 九大応力研研究集会「非線形波動研究の現状と将来」, 2009.11.
26. 及川正行,辻英一, ソリトンの二次元相互作用について, 九州大学応用力学研究所研究集会「非線形波動研究の現状と将来―次の10年への展望」 , 2009.11.
27. Masahiko Tanaka, Hidekazu Tsuji, Masayuki Oikawa, Two-dimensional nonlinear interaction of solitary waves in shallow water  , The 11 th Cross Straits Symposium (CSS-11) on Materials, Energy, and Environmental Sciences  , 2009.11.
28. 辻 英一,及川正行, 一層が非常に深い二層流体中の孤立波の非対称な二次元相互作用, 京都大学数理解析研究所研究集会「非線形波動現象の数理と応用」 , 2009.10.
29. 田中雅彦,辻 英一,及川正行, ブシネスクモデルにおける浅水孤立波の2次元相互作用について , 日本物理学会2009年秋季大会 , 2009.09.
30. 辻英一,及川正行,児玉祐治 , KP方程式の二次元相互作用における漸近的パターンと対応するソリトン解 , 日本流体力学会年会2009, 2009.09.
31. 及川正行,辻 英一,児玉裕治,丸野健一, KPII方程式のソリトン解とその応用, 京大数理解析研究所研究集会「可積分系数理とその応用」, 2009.08.
32. 及川正行,辻 英一,児玉裕治, KP方程式のソリトン解とV字形初期値問題, 富山大学理論物理学セミナー, 2009.06.
33. Hidekazu TSUJI,Masayuki OIKAWA and Masahiko TANAKA, Analysis for Two-Dimensional Nonlinear Wave Propagation Using New Spectral Method , 2009 International Conference on Scientific Computation and Differential Equations , 2009.05.
34. 及川正行,辻 英一,児玉裕治, KP方程式のソリトン解に関する最近の話題, 数理科学研究会セミナー, 2009.05.
35. 及川正行,辻 英一,児玉裕治, KP方程式のソリトン解とV字形初期値問題, 青山数理セミナー, 2009.05.
36. 辻 英一,及川正行,児玉裕治, Soliton solutions and asymptotic behaviors of initial value problems in Kadomtsev-Petviashvili II equation, 九州可積分セミナー, 2009.05.
37. Hidekazu TSUJI,Masayuki OIKAWA and Yuji Kodama, Soliton Solutions and Initial Value Problems of the KP equation --- Time Development of V-shape pattern ---, The Sixth IMACS International Conference on Nonlinear Evolution Equations and Wave Phenomena:Computations and Theory , 2009.03.
38. 田中雅彦, 辻 英一, 及川正行, ブシネスクモデルによる浅水孤立波の2次元相互作用に関する数値シミュレーション , 日本応用数理学会研究部会連合発表会 , 2009.03.
39. 成行泰裕、及川正行、辻英一、羽田亨、梅田隆行, 太陽電波バースト:プラズマ波の不安定性理論再考と次世代電波観測について, 第115回生存圏シンポジウム(波動分科会) , 2009.02.
40. 及川正行、辻 英一、丸野健一、Gino Biondini, KP方程式のソリトン解と大振幅水波の生成 , 第3回日本流体力学会中四国・九州支部講演会, 2008.12.
41. 及川正行、辻 英一、児玉裕治, ソリトンの二次元相互作用―実験、理論、数値計算の比較 , 九州大学応用力学研究所研究集会「非線形波動の数理と物理」 , 2008.11.
42. 及川正行、辻 英一、児玉裕治, ソリトンの二次元相互作用―実験、理論、数値計算の比較 , 京都大学数理解析研究所研究集会「非線形波動現象の数理と応用」 , 2008.10.
43. 辻英一、及川正行,丸野健一, KP方程式のWeb Solutionに関する数値的研究, 日本物理学会2008年秋季大会, 2008.09.
44. 及川正行,辻英一, ILW ソリトンの弱い二次元相互作用, 日本物理学会2008年秋季大会, 2008.09.
45. 辻英一,及川正行, 有限水深方程式のソリトン解の二次元相互作用, 日本流体力学会年会2008, 2008.09.
46. Masayuki OIKAWA and Hidekazu TSUJI, Two-dimensional Interaction of Intermediate Long Solitary Waves, 7th AIMS International Conference on Dynamical Systems,Differential Equations and Applications, 2008.05.
47. Hidekazu TSUJI,Masayuki OIKAWA and Kenichi MARUNO, Numerical Study for Two-dimensional Interaction of the Solitary Waves in Shallow Water System:
Comparison with Web-like Solutions, 7th AIMS International Conference on Dynamical Systems,Differential Equations and Applications, 2008.05.
48. Hidekazu TSUJI and Masayuki OIKAWA , Two-dimensional interaction of solitary waves in a two-layer fluid: intermediate depth case, International Workshops on "Monitoring and Forecasting of the Rapid Change in Ocean-Atmosphere Environment in the East Asia" and "Establishment of Cooperative Sea under common understanding on the marine environment of the East China Sea", 2007.11, [URL].
49. 丸野健一, Gino Biondini, 及川正行, 辻 英一, KP方程式の多ソリトンの最大振幅とExtreme Waveの生成, 九大応力研研究集会「戸田格子40周年 非線形波動研究の歩みと展望」, 2007.11, [URL].
50. 及川正行,辻 英一, 有限深さの二層流体におけるソリトンの弱い二次元相互作用, 京大数理研研究集会「非線形波動現象の数理と応用」, 2007.09.
51. 辻英一,及川正行, 地形の影響を受ける浅水孤立波の二次元相互作用, 九大応力研研究集会「海洋巨大波の実態と成因の解明・その2」, 2007.03.
52. 辻 英一,及川正行, 深さ依存性を考慮した二層流体中の孤立波の二次元相互作用の解析, 京大数理研研究集会「波動現象の数理と応用」, 2006.10.
53. 辻英一,及川正行, 有限水深方程式のソリトン解の二次元相互作用, 日本流体力学会年会2006, 2006.09.
54. Hidekazu Tsuji and Masayuki Oikawa, Two-dimensional Interaction of Internal Solitary waves Close to Critical Depth in a Two-layer Fluid, SIAM Conference on Nonlinear Waves and Coherent Structures, 2006.09.
55. 辻 英一,丸野 健一,A.V. Porubov,及川正行, 浅水領域における孤立波の二次元相互作用と振幅の増幅について, 九州大学応用力学研究所研究集会「海洋巨大波の実態と成因の解明」, 2006.03.
56. 辻 英一,及川 正行, Extended KP方程式の孤立波解の斜め相互作用, 九大応力研研究集会「非線形波動および非線形力学系の現象と数理」2005, 2005.11.
57. 辻英一,A.V.Porubov,及川正行, ある非局所分散性を持つ系での孤立波の二次元相互作用について, 京大数理研研究集会「非線形波動の数理と応用」2005, 2005.10.
58. 辻英一,A.V.Porubov,及川正行, 非局所分散項を持つ2次元非線形浅水波方程式の解析, 日本流体力学会年会2005, 2005.09.
59. H. Tsuji M. Oikawa, Interaction of Solitary Waves in Extended Kadomtsev-Petviashvili Equation, Advanced Problem in Mechanics 2005, 2005.07.
60. A. V. Porubov, I. V. Lavrenov, Hidekazu Tsuji, Formation of abnormally high localized waves due to nonlinear two-dimensional waves interaction, International Seminar - Days on Diffraction 2004, 2004.12, It is shown that the simplest two-dimensional long wave nonlinear model for the propagation of the rogue waves corresponds to the Kadomtsev-Petviashvili (KP) equation. The mechanism of the rogue wave formation is suggested based on a resonant head-on collision of two plane incidentally non-interacting waves. Corresponding numerical solution of the KP equation is obtained to account for the formation of localized abnormally high amplitude wave. Peculiarities of the solution allows to explain rare but unexpected appearance of the rogue waves. The shape of the steady state of the solution differs from that of the exact two-soliton solution of the KP equation..
61. 辻英一,及川正行,A. V. Porubov, KP方程式による孤立波相互作用と浅水域での Rogue Wave の関連について, 「非線形波動の物理と数理構造」, 2004.11.
62. H. Tsuji, M. Oikawa, Nonlinear Internal Waves Generated by Topography in Two-Layer Fluid of Infinite Depth, SIAM Conference on Nonlinear Waves and Coherent Structures, 2004.10.
63. 辻英一,及川正行,A. V. Porubov, 弱非線形理論による浅水域でのrogue waveの解析, 日本流体力学会, 2004.08.
64. 辻英一,及川正行, 臨界深さ近くを伝播する内部孤立波の二次元的相互作用, 日本物理学会, 2004.03.
65. 辻英一、及川正行, 一層が無限に深い二層流体中の地形によって生成される内部波, 日本流体力学会年会2003, 2003.07.
66. 辻英一、及川正行, Modified KdV ソリトンの斜め相互作用, 日本物理学会2002年秋季大会, 2002.09.
67. 辻英一、及川正行, Modified-KdV ソリトンの二次元的相互作用, 日本流体力学会年会2002, 2002.07.
68. 舟久保悠子、大塚一路、渡辺慎介、辻英一、及川正行, 大振幅浅水孤立波の伝播・不安定および反射, 日本流体力学会年会2001, 2001.07.
69. 辻英一、及川正行, Benjamin-Ono ソリトンの二次元的相互作用, 日本流体力学会年会2000, 2000.07.
70. 辻英一、及川正行, 非常に深い二層流体中を伝わる弱非線形波動の二次元的相互作用, 日本物理学会第54回年会, 1999.03.

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