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基于非结构网格求解三维D′Alembert介质中声波方程的并行加权Runge-Kutta间断有限元方法
被引量：
7
1
作者
贺茜君
杨顶辉
+2 位作者
仇楚钧
周艳杰
常芸凡
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期876-895,共20页
间断有限元方法(Discontinuous Galerkin method,简称DGM)在求解地震波动方程时具有低数值频散、网格剖分灵活等优点,因此,为适应数值模拟对模拟精度和复杂地质结构的要求,本文提出一种新的加权Runge-Kutta间断有限元(weighted Runge-Ku...
间断有限元方法(Discontinuous Galerkin method,简称DGM)在求解地震波动方程时具有低数值频散、网格剖分灵活等优点,因此,为适应数值模拟对模拟精度和复杂地质结构的要求,本文提出一种新的加权Runge-Kutta间断有限元(weighted Runge-Kutta discontinuous Galerkin,简称WRKDG)方法,用于求解三维D′Alembert介质中声波方程.本文不仅详细推导了其数值格式,特别地,根据常微分方程理论给出了满足数值稳定性条件的一般经验公式,并首次对该方法的数值频散和耗散进行了深入分析,且考虑了耗散参数对结果的影响.同时,我们也对该方法进行了精度测试,并分析了3D情形下WRKDG方法的并行加速比,结果表明3D WRKDG方法具有良好的并行性.最后,我们给出了包含均匀模型、非规则几何模型以及非均匀Marmousi模型在内的数值模拟算例.结果表明,该方法不仅计算准确,能与解析解很好地吻合,且能有效模拟包含球体在内的非规则模型及非均匀Marmousi模型中的衰减声波波场.数值模拟实验进一步验证了WRKDG方法在求解三维D′Alembert介质中声波方程时的正确性和有效性,并获得了对这种强衰减介质中波传播特征的规律性新认识.
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关键词
间断有限元方法
三维
数值频散
D′Alembert介质
并行效率
强衰减
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职称材料
题名
基于非结构网格求解三维D′Alembert介质中声波方程的并行加权Runge-Kutta间断有限元方法
被引量：
7
1
作者
贺茜君
杨顶辉
仇楚钧
周艳杰
常芸凡
机构
北京工商大学数学与统计学院
清华大学数学科学系
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期876-895,共20页
基金
国家自然科学面上基金(41974114)
国家自然科学基金(地震联合基金)项目(U1839206)的联合资助
文摘
间断有限元方法(Discontinuous Galerkin method,简称DGM)在求解地震波动方程时具有低数值频散、网格剖分灵活等优点,因此,为适应数值模拟对模拟精度和复杂地质结构的要求,本文提出一种新的加权Runge-Kutta间断有限元(weighted Runge-Kutta discontinuous Galerkin,简称WRKDG)方法,用于求解三维D′Alembert介质中声波方程.本文不仅详细推导了其数值格式,特别地,根据常微分方程理论给出了满足数值稳定性条件的一般经验公式,并首次对该方法的数值频散和耗散进行了深入分析,且考虑了耗散参数对结果的影响.同时,我们也对该方法进行了精度测试,并分析了3D情形下WRKDG方法的并行加速比,结果表明3D WRKDG方法具有良好的并行性.最后,我们给出了包含均匀模型、非规则几何模型以及非均匀Marmousi模型在内的数值模拟算例.结果表明,该方法不仅计算准确,能与解析解很好地吻合,且能有效模拟包含球体在内的非规则模型及非均匀Marmousi模型中的衰减声波波场.数值模拟实验进一步验证了WRKDG方法在求解三维D′Alembert介质中声波方程时的正确性和有效性,并获得了对这种强衰减介质中波传播特征的规律性新认识.
关键词
间断有限元方法
三维
数值频散
D′Alembert介质
并行效率
强衰减
Keywords
Discontinuous Galerkin method
three-dimensional
numerical dispersion
D′Alembert medium
parallel computing
strong attenuation
分类号
P315 [天文地球—地震学]
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非结构网格求解三维D′Alembert介质中声波方程的并行加权Runge-Kutta间断有限元方法
贺茜君
杨顶辉
仇楚钧
周艳杰
常芸凡
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
7
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