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弱形式时域完美匹配层
被引量：
8
1
作者
谢志南
章旭斌
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期3823-3831,共9页
应用高精度人工边界条件可有效提升近场波动数值模拟计算效率.完美匹配层是吸收层形式高精度人工边界条件,匹配层内场方程和界面条件通常分别采用复坐标延伸技术变换强形式无限域内波动方程和界面条件得到,亦曾将无限域界面条件当作匹...
应用高精度人工边界条件可有效提升近场波动数值模拟计算效率.完美匹配层是吸收层形式高精度人工边界条件,匹配层内场方程和界面条件通常分别采用复坐标延伸技术变换强形式无限域内波动方程和界面条件得到,亦曾将无限域界面条件当作匹配层界面条件.场方程和界面条件构建过程相互独立,可能出现匹配不合理而引发数值失稳、计算精度低下等问题.本文提出采用复坐标延伸技术变换弱形式无限域波动方程以构建完美匹配层的方法.弱形式波动方程耦合了波动方程及界面条件,进而规避了变换后所得场方程与界面条件之间的匹配不合理问题.新方法可直接建立弱形式匹配层,在此基础上亦可给出强形式匹配层.弱形式便于有限元离散,强形式便于有限差分离散.基于弱形式完美匹配层,结合勒让德谱元建立了弹性介质近场波动谱元模拟方案.利用算例验证了新方案的精度及数值稳定性.本文工作可直接推广至多相耦合介质近场波动数值模拟.
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关键词
完美匹配层
人工边界条件
有限元
谱单完
地震波动数值模拟
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职称材料
题名
弱形式时域完美匹配层
被引量：
8
1
作者
谢志南
章旭斌
机构
中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期3823-3831,共9页
基金
国家科技支撑计划课题(2015BAK17B01)
国家自然科学基金(51678539
+1 种基金
51378479)
黑龙江省国家科技重大专项和重点研发项目省级资助资金(GX16C006)资助
文摘
应用高精度人工边界条件可有效提升近场波动数值模拟计算效率.完美匹配层是吸收层形式高精度人工边界条件,匹配层内场方程和界面条件通常分别采用复坐标延伸技术变换强形式无限域内波动方程和界面条件得到,亦曾将无限域界面条件当作匹配层界面条件.场方程和界面条件构建过程相互独立,可能出现匹配不合理而引发数值失稳、计算精度低下等问题.本文提出采用复坐标延伸技术变换弱形式无限域波动方程以构建完美匹配层的方法.弱形式波动方程耦合了波动方程及界面条件,进而规避了变换后所得场方程与界面条件之间的匹配不合理问题.新方法可直接建立弱形式匹配层,在此基础上亦可给出强形式匹配层.弱形式便于有限元离散,强形式便于有限差分离散.基于弱形式完美匹配层,结合勒让德谱元建立了弹性介质近场波动谱元模拟方案.利用算例验证了新方案的精度及数值稳定性.本文工作可直接推广至多相耦合介质近场波动数值模拟.
关键词
完美匹配层
人工边界条件
有限元
谱单完
地震波动数值模拟
Keywords
Perfectly matched layer
Artificial boundary condition
Finite element
Spectral element
Seismic wave simulation
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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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弱形式时域完美匹配层
谢志南
章旭斌
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
8
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