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三角网格有限元法声波与弹性波模拟频散分析
被引量：
17
1
作者
刘少林
李小凡
+2 位作者
刘有山
朱童
张美根
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期2620-2630,共11页
本文对声波与弹性波方程进行有限元法离散,构造有限元法频散关系的一般特征值问题,分析了时间离散格式为中心差分的三角网格有限元法声波与弹性波模拟的频散特性.比较了三种质量矩阵即分布式质量矩阵、集中质量矩阵和混合质量矩阵对有...
本文对声波与弹性波方程进行有限元法离散,构造有限元法频散关系的一般特征值问题,分析了时间离散格式为中心差分的三角网格有限元法声波与弹性波模拟的频散特性.比较了三种质量矩阵即分布式质量矩阵、集中质量矩阵和混合质量矩阵对有限元法频散的影响;选取四种典型三角网格,分析了混合质量矩阵有限元(MFEM)频散的方向各向异性;数值频散、方向各向异性随插值阶数的增加逐渐减弱,当空间为三阶插值时,频散主要表现为随采样率的变化而几乎无明显方向各向异性,其频散幅值也较小.控制其他影响因素不变的情况下,研究了不同波速比介质中弹性波的数值频散.最后给出了三角网格MFEM的数值耗散性.
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关键词
有限元法
数值频散
三角网格
声波方程
弹性波方程
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职称材料
朝鲜核爆的Rayleigh波震级测量
被引量：
13
2
作者
范娜
赵连锋
+1 位作者
谢小碧
姚振兴
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期906-915,共10页
利用1995年至2009年中国东北及邻近地区11个宽频带台站记录到的77个地震事件、3个化学爆炸和2次朝鲜核爆的区域地震资料,标定该区域台网的Rayleigh波震级.通过对8～25s周期的垂直分量Rayleigh波形进行分析,获取基于最大振幅的面波震级....
利用1995年至2009年中国东北及邻近地区11个宽频带台站记录到的77个地震事件、3个化学爆炸和2次朝鲜核爆的区域地震资料,标定该区域台网的Rayleigh波震级.通过对8～25s周期的垂直分量Rayleigh波形进行分析,获取基于最大振幅的面波震级.计算82个区域事件不同周期的台基响应,经过台基校正后取最大振幅的面波震级为事件震级.2006年和2009年两次朝鲜核爆的面波震级分别为2.93±0.19和3.62±0.21.将地震和核爆事件的面波震级Ms与体波震级mb(Lg)进行比较,发现根据该区域台网的数据利用Ms-mb识别方法无法鉴别朝鲜地区的核爆与地震.朝鲜核爆的面波震级相对较大,使Ms-mb识别方法失效,其原因可能是源区介质的不均匀性、由核爆炸冲击引发的深部的拉伸破坏被抑制,或者是近爆源区存在张性的构造预应力.假定核爆可能的埋藏深度范围是0.01～1.0km,用Rayleigh波震级估计朝鲜核爆的当量,对2006年和2009年核爆当量的估值范围分别为0.42～3.17kt和2.06～15.53kt.
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关键词
RAYLEIGH波
震级
台基校正
核爆
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职称材料
求解声波方程的辛RKN格式
被引量：
4
3
作者
刘少林
李小凡
+1 位作者
刘有山
陈世仲
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期4197-4205,共9页
将声波方程变换至Hamiltion体系,构造了适用于高效声波模拟的二阶显式辛Runge-Kutta-Nystrm(RKN)格式,运用根数理论得到此格式的阶条件方程组.针对两个自由度的辛条件方程组,根据三次项截断误差最小原理得到一种误差最小辛格式;通过...
将声波方程变换至Hamiltion体系,构造了适用于高效声波模拟的二阶显式辛Runge-Kutta-Nystrm(RKN)格式,运用根数理论得到此格式的阶条件方程组.针对两个自由度的辛条件方程组,根据三次项截断误差最小原理得到一种误差最小辛格式;通过分析声波的时间演进方程的稳定性,选择不同的辛系数使演进方程更稳定,并得到了另一种更为稳定辛格式;在频散关系分析中,选择使数值频散最小的辛系数,得到第三种最小频散辛格式.在理论分析中,这组辛RKN格式相比常见格式在精度控制、数值频散压制以及稳定性提升等方面均具有明显优势;在数值实验中,通过具体算例验证了理论分析的正确性.
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关键词
声波波场
辛RKN格式
截断误差
稳定性
频散关系
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职称材料
题名
三角网格有限元法声波与弹性波模拟频散分析
被引量：
17
1
作者
刘少林
李小凡
刘有山
朱童
张美根
机构
中国科学院
地质
与地球物理研究所
中国
石油化工股份有限公司石油物探技术
研究
院
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期2620-2630,共11页
基金
国家自然科学基金(41174047
40874024)资助
文摘
本文对声波与弹性波方程进行有限元法离散,构造有限元法频散关系的一般特征值问题,分析了时间离散格式为中心差分的三角网格有限元法声波与弹性波模拟的频散特性.比较了三种质量矩阵即分布式质量矩阵、集中质量矩阵和混合质量矩阵对有限元法频散的影响;选取四种典型三角网格,分析了混合质量矩阵有限元(MFEM)频散的方向各向异性;数值频散、方向各向异性随插值阶数的增加逐渐减弱,当空间为三阶插值时,频散主要表现为随采样率的变化而几乎无明显方向各向异性,其频散幅值也较小.控制其他影响因素不变的情况下,研究了不同波速比介质中弹性波的数值频散.最后给出了三角网格MFEM的数值耗散性.
关键词
有限元法
数值频散
三角网格
声波方程
弹性波方程
Keywords
Finite element method
Numerical dispersion
Triangle mesh
Acoustic waveequation
Elastic wave equation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
朝鲜核爆的Rayleigh波震级测量
被引量：
13
2
作者
范娜
赵连锋
谢小碧
姚振兴
机构
中国科学院
地质
与地球物理研究所
美国加州大学圣克鲁兹分校
地球
物理
与行星
物理
研究所
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期906-915,共10页
基金
国家自然科学基金(41174048
40974029)资助
文摘
利用1995年至2009年中国东北及邻近地区11个宽频带台站记录到的77个地震事件、3个化学爆炸和2次朝鲜核爆的区域地震资料,标定该区域台网的Rayleigh波震级.通过对8～25s周期的垂直分量Rayleigh波形进行分析,获取基于最大振幅的面波震级.计算82个区域事件不同周期的台基响应,经过台基校正后取最大振幅的面波震级为事件震级.2006年和2009年两次朝鲜核爆的面波震级分别为2.93±0.19和3.62±0.21.将地震和核爆事件的面波震级Ms与体波震级mb(Lg)进行比较,发现根据该区域台网的数据利用Ms-mb识别方法无法鉴别朝鲜地区的核爆与地震.朝鲜核爆的面波震级相对较大,使Ms-mb识别方法失效,其原因可能是源区介质的不均匀性、由核爆炸冲击引发的深部的拉伸破坏被抑制,或者是近爆源区存在张性的构造预应力.假定核爆可能的埋藏深度范围是0.01～1.0km,用Rayleigh波震级估计朝鲜核爆的当量,对2006年和2009年核爆当量的估值范围分别为0.42～3.17kt和2.06～15.53kt.
关键词
RAYLEIGH波
震级
台基校正
核爆
Keywords
Rayleigh-wave, Magnitude, Site correction, Nuclear explosion
分类号
P315 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
求解声波方程的辛RKN格式
被引量：
4
3
作者
刘少林
李小凡
刘有山
陈世仲
机构
中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院地球深部研究重点实验室
中国科学院
大学
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期4197-4205,共9页
基金
国家自然科学基金(41174047
40874024)资助
文摘
将声波方程变换至Hamiltion体系,构造了适用于高效声波模拟的二阶显式辛Runge-Kutta-Nystrm(RKN)格式,运用根数理论得到此格式的阶条件方程组.针对两个自由度的辛条件方程组,根据三次项截断误差最小原理得到一种误差最小辛格式;通过分析声波的时间演进方程的稳定性,选择不同的辛系数使演进方程更稳定,并得到了另一种更为稳定辛格式;在频散关系分析中,选择使数值频散最小的辛系数,得到第三种最小频散辛格式.在理论分析中,这组辛RKN格式相比常见格式在精度控制、数值频散压制以及稳定性提升等方面均具有明显优势;在数值实验中,通过具体算例验证了理论分析的正确性.
关键词
声波波场
辛RKN格式
截断误差
稳定性
频散关系
Keywords
Acoustic wave, Symplectic RNK scheme, Truncated error, Stability, Dispersionrelation
分类号
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
三角网格有限元法声波与弹性波模拟频散分析
刘少林
李小凡
刘有山
朱童
张美根
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
17
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
朝鲜核爆的Rayleigh波震级测量
范娜
赵连锋
谢小碧
姚振兴
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
求解声波方程的辛RKN格式
刘少林
李小凡
刘有山
陈世仲
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
4
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职称材料
已选择
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