西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2012年
4期
112-118
,共7页
地震波数值模拟%弥散黏滞性波动方程%吸收边界算法%有限差分
地震波數值模擬%瀰散黏滯性波動方程%吸收邊界算法%有限差分
지진파수치모의%미산점체성파동방정%흡수변계산법%유한차분
针对地震波数值模拟中因计算区域有界而产生的人工边界反射问题,提出了一种弥散黏滞性波动方程的吸收边界算法.在所研究的有界计算区域周围加入合适的吸收层,使得吸收层内的地震波随传播距离指数衰减而达到吸收边界反射的目的.利用傅里叶变换求得无界空间该波动方程的解;引入衰减函数构建有界空间相应的辅助方程,合理地选择衰减函数使得计算区域内辅助方程的解为原方程的解,而边界吸收层内的解呈指数衰减;运用有限差分法在均匀介质和均匀层状介质中求解弥散黏滞性波动方程,采用该方法对边界进行处理并与未加边界处理的波场快照和地震记录进行对比.实验结果表明,所提方法处理后的波场快照几乎无边界反射波存在,在空间位置为x=147 m、z=747 m的地震记录中,0.5s处边界反射波的振幅趋于0.所提方法也适用于声波方程和Stokes方程.
針對地震波數值模擬中因計算區域有界而產生的人工邊界反射問題,提齣瞭一種瀰散黏滯性波動方程的吸收邊界算法.在所研究的有界計算區域週圍加入閤適的吸收層,使得吸收層內的地震波隨傳播距離指數衰減而達到吸收邊界反射的目的.利用傅裏葉變換求得無界空間該波動方程的解;引入衰減函數構建有界空間相應的輔助方程,閤理地選擇衰減函數使得計算區域內輔助方程的解為原方程的解,而邊界吸收層內的解呈指數衰減;運用有限差分法在均勻介質和均勻層狀介質中求解瀰散黏滯性波動方程,採用該方法對邊界進行處理併與未加邊界處理的波場快照和地震記錄進行對比.實驗結果錶明,所提方法處理後的波場快照幾乎無邊界反射波存在,在空間位置為x=147 m、z=747 m的地震記錄中,0.5s處邊界反射波的振幅趨于0.所提方法也適用于聲波方程和Stokes方程.
침대지진파수치모의중인계산구역유계이산생적인공변계반사문제,제출료일충미산점체성파동방정적흡수변계산법.재소연구적유계계산구역주위가입합괄적흡수층,사득흡수층내적지진파수전파거리지수쇠감이체도흡수변계반사적목적.이용부리협변환구득무계공간해파동방정적해;인입쇠감함수구건유계공간상응적보조방정,합리지선택쇠감함수사득계산구역내보조방정적해위원방정적해,이변계흡수층내적해정지수쇠감;운용유한차분법재균균개질화균균층상개질중구해미산점체성파동방정,채용해방법대변계진행처리병여미가변계처리적파장쾌조화지진기록진행대비.실험결과표명,소제방법처리후적파장쾌조궤호무변계반사파존재,재공간위치위x=147 m、z=747 m적지진기록중,0.5s처변계반사파적진폭추우0.소제방법야괄용우성파방정화Stokes방정.