工程地球物理学报
工程地毬物理學報
공정지구물이학보
CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING GEOPHYSICS
2012年
5期
565-571
,共7页
VTI介质%数值模拟%FCT%有限差分%交错网格%数值频散%PML%Marmousi
VTI介質%數值模擬%FCT%有限差分%交錯網格%數值頻散%PML%Marmousi
VTI개질%수치모의%FCT%유한차분%교착망격%수치빈산%PML%Marmousi
波动方程有限差分数值模拟是研究地震波在地下介质中的波场特征和传播机理的重要手段.对于常规有限差分技术,当采用大网格对计算空间进行差分离散时会出现严重的数值频散问题,降低了计算精度.通量校正(Flux- corrected transport method,FCT)技术能够有效压制粗网格情况下有限差分的数值频散.本文研究了具有垂直对称轴横向各向同性(Vertical Transverse Isotropy,VTI)介质的交错网格FCT有限差分技术.首先从一阶速度一应力弹性波方程出发,在交错网格空间中给出了该方程的高阶有限差分法格式及稳定性条件,在此基础上研究了波动方程正演过程中的数值频散FCT压制技术,二者结合实现了该方程的高精度有限差分数值模拟.同常规算法相比,本文算法不额外增加内存需求,少量增加计算量,但可有效压制VTI介质中弹性波动方程正演的数值频散现象.当采用大网格进行数值模拟时,本文方法明显提高了波场模拟精度.
波動方程有限差分數值模擬是研究地震波在地下介質中的波場特徵和傳播機理的重要手段.對于常規有限差分技術,噹採用大網格對計算空間進行差分離散時會齣現嚴重的數值頻散問題,降低瞭計算精度.通量校正(Flux- corrected transport method,FCT)技術能夠有效壓製粗網格情況下有限差分的數值頻散.本文研究瞭具有垂直對稱軸橫嚮各嚮同性(Vertical Transverse Isotropy,VTI)介質的交錯網格FCT有限差分技術.首先從一階速度一應力彈性波方程齣髮,在交錯網格空間中給齣瞭該方程的高階有限差分法格式及穩定性條件,在此基礎上研究瞭波動方程正縯過程中的數值頻散FCT壓製技術,二者結閤實現瞭該方程的高精度有限差分數值模擬.同常規算法相比,本文算法不額外增加內存需求,少量增加計算量,但可有效壓製VTI介質中彈性波動方程正縯的數值頻散現象.噹採用大網格進行數值模擬時,本文方法明顯提高瞭波場模擬精度.
파동방정유한차분수치모의시연구지진파재지하개질중적파장특정화전파궤리적중요수단.대우상규유한차분기술,당채용대망격대계산공간진행차분리산시회출현엄중적수치빈산문제,강저료계산정도.통량교정(Flux- corrected transport method,FCT)기술능구유효압제조망격정황하유한차분적수치빈산.본문연구료구유수직대칭축횡향각향동성(Vertical Transverse Isotropy,VTI)개질적교착망격FCT유한차분기술.수선종일계속도일응력탄성파방정출발,재교착망격공간중급출료해방정적고계유한차분법격식급은정성조건,재차기출상연구료파동방정정연과정중적수치빈산FCT압제기술,이자결합실현료해방정적고정도유한차분수치모의.동상규산법상비,본문산법불액외증가내존수구,소량증가계산량,단가유효압제VTI개질중탄성파동방정정연적수치빈산현상.당채용대망격진행수치모의시,본문방법명현제고료파장모의정도.
