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二维弹性波自适应网格有限差分模拟方法
被引量:
2
1
作者
张春丽
张伟
《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期125-138,共14页
弹性波数值模拟的所需的计算资源与网格点数相关。传统均匀网格有限差分方法的网格大小由复杂模型中的最小传播速度决定,导致高速区不必要的过密网格。比起已有的变网格,自适应网格(AMR,adaptive mesh refinement)灵活的结构使其可沿低...
弹性波数值模拟的所需的计算资源与网格点数相关。传统均匀网格有限差分方法的网格大小由复杂模型中的最小传播速度决定,导致高速区不必要的过密网格。比起已有的变网格,自适应网格(AMR,adaptive mesh refinement)灵活的结构使其可沿低速区的不规则区间使用密网格,因而计算效率提升更明显。本文将自适应网格同有限差分法结合,发展了适用于复杂模型的二维弹性波高效数值模拟算法。控制方程为一阶速度-应力方程组形式的弹性波方程,一阶空间导数采用高阶同位网格中心差分格式和显式滤波算子计算,时间积分采用四阶Runge-Kutta法。基于现有的自适应网格程序通用框架,实现自适应网格存储结构、网格生成和并行计算的负载均衡问题。数值算例表明,本文提出的方法适用于复杂速度模型的地震波传播计算,计算结果与传统均匀网格结果较一致,相位误差和幅值误差在10%左右。本文提出的方法从两个方面提高了计算效率:一是减少网格点数;二是通过增大高速区网格大小提高满足稳定性的时间步长。
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关键词
弹性波数值模拟
有限差分法
自适应网格
负载均衡
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职称材料
有限元法与伪谱法混合求解弹性波动方程
被引量:
19
2
作者
马德堂
朱光明
《地球科学与环境学报》
CAS
2004年第1期61-64,共4页
在地震波场数值模拟中,有限差分法、有限元法和伪谱法都是常用的基本方法,但它们各有不同的适应性和优缺点,如有限差分法、有限元法都存在减弱网格频散和提高计算效率的矛盾,而伪谱法的网格频散小且计算效率高。有限差分法和伪谱法在...
在地震波场数值模拟中,有限差分法、有限元法和伪谱法都是常用的基本方法,但它们各有不同的适应性和优缺点,如有限差分法、有限元法都存在减弱网格频散和提高计算效率的矛盾,而伪谱法的网格频散小且计算效率高。有限差分法和伪谱法在处理地表结构复杂或地表剧烈起伏以及地下结构复杂的情况时存在较大的难度,而有限元法可较为理想地拟合起伏地表和任意弯曲界面,且可方便地处理自由边界条件和界面边界条件。尝试将有限元法和伪谱法相结合,形成地震波场数值模拟的一种混合方法,利用二者的优点,克服二者的缺点,达到既减弱网格频散又提高计算精度和效率的目的。并采用所谓的'过度区域'技术解决两种不同算法的衔接问题。模拟实例表明,给出的混合模拟方法不失为弹性波场数值模拟的一种有效方法。
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关键词
弹性
波
场
数值
模拟
有限元法
伪谱法
混合
模拟
方法
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职称材料
边界吸收中镶边法的评价
被引量:
44
3
作者
陈可洋
《中国科学院研究生院学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第2期170-175,共6页
以均匀层状带凹陷特征的介质模型为例,分析镶边法在常规边界吸收问题中的独到优越性;采用均匀倾斜模型数值实例,详细探讨外侧镶边法在边界吸收中的弊端及其成因.综合数值试算分析表明,外侧镶边法会引入虚假反射波,其原因是边界处速度延...
以均匀层状带凹陷特征的介质模型为例,分析镶边法在常规边界吸收问题中的独到优越性;采用均匀倾斜模型数值实例,详细探讨外侧镶边法在边界吸收中的弊端及其成因.综合数值试算分析表明,外侧镶边法会引入虚假反射波,其原因是边界处速度延拓产生了人为绕射点.提出了内侧镶边方法,即以牺牲局部有效波场来提高数值计算精度、信噪比和可信度,实例验证该方法正确可行.
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关键词
镶边法
吸收边界条件
弹性
波
正演
数值
模拟
信噪比
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职称材料
石油物探 2019年 第58卷 第1期~第6期 总目次
4
《石油物探》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期936-944,共9页
关键词
地震数据重建
弹性波数值模拟
石油物探
两宽一高
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职称材料
题名
二维弹性波自适应网格有限差分模拟方法
被引量:
2
1
作者
张春丽
张伟
机构
中国科学技术大学地球和空间科学学院
南方科技大学深圳市深远海油气勘探技术重点实验室
南方科技大学地球与空间科学系
出处
《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期125-138,共14页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC1504204)
深圳市深远海油气勘探技术重点实验室基金(ZDSYS20190902093007855)
深圳市科技计划项目(KQTD20170810111725321)。
文摘
弹性波数值模拟的所需的计算资源与网格点数相关。传统均匀网格有限差分方法的网格大小由复杂模型中的最小传播速度决定,导致高速区不必要的过密网格。比起已有的变网格,自适应网格(AMR,adaptive mesh refinement)灵活的结构使其可沿低速区的不规则区间使用密网格,因而计算效率提升更明显。本文将自适应网格同有限差分法结合,发展了适用于复杂模型的二维弹性波高效数值模拟算法。控制方程为一阶速度-应力方程组形式的弹性波方程,一阶空间导数采用高阶同位网格中心差分格式和显式滤波算子计算,时间积分采用四阶Runge-Kutta法。基于现有的自适应网格程序通用框架,实现自适应网格存储结构、网格生成和并行计算的负载均衡问题。数值算例表明,本文提出的方法适用于复杂速度模型的地震波传播计算,计算结果与传统均匀网格结果较一致,相位误差和幅值误差在10%左右。本文提出的方法从两个方面提高了计算效率:一是减少网格点数;二是通过增大高速区网格大小提高满足稳定性的时间步长。
关键词
弹性波数值模拟
有限差分法
自适应网格
负载均衡
Keywords
elastic wave numerical simulation
finite-difference method
adaptive mesh refinement
load balance
分类号
P315 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
有限元法与伪谱法混合求解弹性波动方程
被引量:
19
2
作者
马德堂
朱光明
机构
长安大学理学院
长安大学地质工程与测绘工程学院
出处
《地球科学与环境学报》
CAS
2004年第1期61-64,共4页
基金
国家863项目(2171
2755)
文摘
在地震波场数值模拟中,有限差分法、有限元法和伪谱法都是常用的基本方法,但它们各有不同的适应性和优缺点,如有限差分法、有限元法都存在减弱网格频散和提高计算效率的矛盾,而伪谱法的网格频散小且计算效率高。有限差分法和伪谱法在处理地表结构复杂或地表剧烈起伏以及地下结构复杂的情况时存在较大的难度,而有限元法可较为理想地拟合起伏地表和任意弯曲界面,且可方便地处理自由边界条件和界面边界条件。尝试将有限元法和伪谱法相结合,形成地震波场数值模拟的一种混合方法,利用二者的优点,克服二者的缺点,达到既减弱网格频散又提高计算精度和效率的目的。并采用所谓的'过度区域'技术解决两种不同算法的衔接问题。模拟实例表明,给出的混合模拟方法不失为弹性波场数值模拟的一种有效方法。
关键词
弹性
波
场
数值
模拟
有限元法
伪谱法
混合
模拟
方法
Keywords
elastic wave field numerical modeling
finite difference method
pseudospectral method
hybrid method
分类号
P315.3+1 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
边界吸收中镶边法的评价
被引量:
44
3
作者
陈可洋
机构
中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院
出处
《中国科学院研究生院学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第2期170-175,共6页
文摘
以均匀层状带凹陷特征的介质模型为例,分析镶边法在常规边界吸收问题中的独到优越性;采用均匀倾斜模型数值实例,详细探讨外侧镶边法在边界吸收中的弊端及其成因.综合数值试算分析表明,外侧镶边法会引入虚假反射波,其原因是边界处速度延拓产生了人为绕射点.提出了内侧镶边方法,即以牺牲局部有效波场来提高数值计算精度、信噪比和可信度,实例验证该方法正确可行.
关键词
镶边法
吸收边界条件
弹性
波
正演
数值
模拟
信噪比
Keywords
bordering method, absorbing boundary condition, elastic wave forward numerical simulation,signal-to-noise
分类号
P315.01 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
石油物探 2019年 第58卷 第1期~第6期 总目次
4
出处
《石油物探》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期936-944,共9页
关键词
地震数据重建
弹性波数值模拟
石油物探
两宽一高
分类号
TE [石油与天然气工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
二维弹性波自适应网格有限差分模拟方法
张春丽
张伟
《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
有限元法与伪谱法混合求解弹性波动方程
马德堂
朱光明
《地球科学与环境学报》
CAS
2004
19
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职称材料
3
边界吸收中镶边法的评价
陈可洋
《中国科学院研究生院学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010
44
在线阅读
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职称材料
4
石油物探 2019年 第58卷 第1期~第6期 总目次
《石油物探》
EI
CSCD
北大核心
2019
0
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职称材料
已选择
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