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起伏地表弹性波传播的间断Galerkin有限元数值模拟方法
被引量：
17
1
作者
薛昭
董良国
+1 位作者
李晓波
刘玉柱
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期1209-1223,共15页
间断Galerkin有限元法(DG-FEM)作为一种有效的高阶有限元法受到了国内外学者的广泛关注.本文基于任意高阶间断Galerkin有限元法对弹性波方程进行空间离散,并将离散后所得的非齐次线性常微分方程系统齐次化,最后结合针对齐次问题的强稳...
间断Galerkin有限元法(DG-FEM)作为一种有效的高阶有限元法受到了国内外学者的广泛关注.本文基于任意高阶间断Galerkin有限元法对弹性波方程进行空间离散,并将离散后所得的非齐次线性常微分方程系统齐次化,最后结合针对齐次问题的强稳定性保持龙格库塔(SSP Runge-Kutta)算法,将DG-FEM推广至时间任意高阶精度.另外,借鉴近最佳匹配层(NPML)的思想,基于复频移(CFS)拉伸坐标变换推导了一种新的PML吸收边界条件(简称为CFS-NPML),该CFS-NPML能够与DG-FEM算法很好地结合,形成有效的起伏地表地震波传播数值模拟技术.数值试验结果表明,DG-FEM具有高阶精度,可以适应任意复杂起伏地表和复杂构造情况下的弹性波传播数值模拟.同时,CFS-NPML对包括面波等震相的人为边界反射都具有良好的吸收效果.
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关键词
间断Galerkin有限元法
起伏地表
弹性波传播
任意高阶runge-kutta时间格式
CFS-NPML
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职称材料
辅助微分方程完全匹配层在声波方程数值模拟中的应用
被引量：
1
2
作者
赵建国
史瑞其
+3 位作者
陈竞一
赵维俊
王宏斌
潘建国
《吉林大学学报（地球科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期675-682,共8页
在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层(PML)吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层(ADE-PML)是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频...
在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层(PML)吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层(ADE-PML)是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频移拉伸算子以提高PML在高角度入射时的效果。作者将ADE-PML应用于声波方程四阶Runge-Kutta时间格式的数值模拟中,对其吸收效能进行了检验。数值模拟表明,复频移ADE-PML在高角度入射时表现优于非复频移ADE-PML。另外,不同辅助变量更新格式的吸收效果存在微小差异,显格式下计算结果与解析解吻合较好。长时间能量衰减计算表明ADE-PML可以稳定至2×105时间步。
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关键词
声波方程
完全匹配层
辅助微分方程
任意
阶
时间
格式
数值模拟
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职称材料
题名
起伏地表弹性波传播的间断Galerkin有限元数值模拟方法
被引量：
17
1
作者
薛昭
董良国
李晓波
刘玉柱
机构
同济大学海洋地质国家重点实验室
中国石化地球物理重点实验室
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期1209-1223,共15页
基金
国家油气重大专项(2011ZX05005-005-007HZ)
国家油气重大专项(2011ZX05005-005-001)
国家973项目(2014CB239201)联合资助
文摘
间断Galerkin有限元法(DG-FEM)作为一种有效的高阶有限元法受到了国内外学者的广泛关注.本文基于任意高阶间断Galerkin有限元法对弹性波方程进行空间离散,并将离散后所得的非齐次线性常微分方程系统齐次化,最后结合针对齐次问题的强稳定性保持龙格库塔(SSP Runge-Kutta)算法,将DG-FEM推广至时间任意高阶精度.另外,借鉴近最佳匹配层(NPML)的思想,基于复频移(CFS)拉伸坐标变换推导了一种新的PML吸收边界条件(简称为CFS-NPML),该CFS-NPML能够与DG-FEM算法很好地结合,形成有效的起伏地表地震波传播数值模拟技术.数值试验结果表明,DG-FEM具有高阶精度,可以适应任意复杂起伏地表和复杂构造情况下的弹性波传播数值模拟.同时,CFS-NPML对包括面波等震相的人为边界反射都具有良好的吸收效果.
关键词
间断Galerkin有限元法
起伏地表
弹性波传播
任意高阶runge-kutta时间格式
CFS-NPML
Keywords
Discontinuous Galerkin finite element method
Topography
Elastic wave propagation
Arbitrary high order
runge-kutta
CFS-NPML
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
辅助微分方程完全匹配层在声波方程数值模拟中的应用
被引量：
1
2
作者
赵建国
史瑞其
陈竞一
赵维俊
王宏斌
潘建国
机构
中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院/油气资源与探测国家重点实验室/CNPC物探重点实验室
中国海洋石油研究总院
塔尔萨大学地球科学学院
沈阳地质矿产研究所
中石油勘探开发研究院西北分院
出处
《吉林大学学报（地球科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期675-682,共8页
基金
国家自然科学基金项目(41274138)
中国石油大学(北京)基础研究基金项目(KYJJ2012-05-25)
文摘
在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层(PML)吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层(ADE-PML)是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频移拉伸算子以提高PML在高角度入射时的效果。作者将ADE-PML应用于声波方程四阶Runge-Kutta时间格式的数值模拟中,对其吸收效能进行了检验。数值模拟表明,复频移ADE-PML在高角度入射时表现优于非复频移ADE-PML。另外,不同辅助变量更新格式的吸收效果存在微小差异,显格式下计算结果与解析解吻合较好。长时间能量衰减计算表明ADE-PML可以稳定至2×105时间步。
关键词
声波方程
完全匹配层
辅助微分方程
任意
阶
时间
格式
数值模拟
Keywords
acoustic wave equation
perfectly matched layer
auxiliary differential equations
arbitrary-order time scheme
numerical modeling
分类号
P631.4 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
起伏地表弹性波传播的间断Galerkin有限元数值模拟方法
薛昭
董良国
李晓波
刘玉柱
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
17
在线阅读
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职称材料
2
辅助微分方程完全匹配层在声波方程数值模拟中的应用
赵建国
史瑞其
陈竞一
赵维俊
王宏斌
潘建国
《吉林大学学报（地球科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
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职称材料
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