地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2008年
2期
460-468
,共9页
朱守彪%邢会林%谢富仁%石耀霖
硃守彪%邢會林%謝富仁%石耀霖
주수표%형회림%사부인%석요림
有限单元%摩擦接触%地震%苏门答腊俯冲带
有限單元%摩抆接觸%地震%囌門答臘俯遲帶
유한단원%마찰접촉%지진%소문답석부충대
地震预报由目前的经验预报走向物理预报,数值模拟地震过程是其中的关键.文中应用统一的数学公式表述了速率相关的摩擦接触中黏着(sticking)和滑移(sliding)这两种不同的运动状态;有限元计算中采用静力显示的时间积分方法,基于R最小策略,控制时间步长以保持力学状态变化稳定,从而保证有限元计算过程平稳、收敛.以2004年发生过Mm=9.3特大地震的苏门答腊俯冲带为例,模拟了俯冲带上俯冲板片与上伏板块之间的闭锁、解锁、滑动到再闭锁这一准周期性过程,即地震的孕育、发生过程.计算结果表明,俯冲带上具有较大尺度、介质均匀、摩擦系数相同的区域是产生大规模、大幅度整体突然滑动(即大地震)的条件;模拟的苏门答腊俯冲带上的大地震在时间上有准周期性,空间上有迁移特征,破裂由深部向浅部进行;此外,俯冲带的几何特征对大地震的震源位置有很大的影响.
地震預報由目前的經驗預報走嚮物理預報,數值模擬地震過程是其中的關鍵.文中應用統一的數學公式錶述瞭速率相關的摩抆接觸中黏著(sticking)和滑移(sliding)這兩種不同的運動狀態;有限元計算中採用靜力顯示的時間積分方法,基于R最小策略,控製時間步長以保持力學狀態變化穩定,從而保證有限元計算過程平穩、收斂.以2004年髮生過Mm=9.3特大地震的囌門答臘俯遲帶為例,模擬瞭俯遲帶上俯遲闆片與上伏闆塊之間的閉鎖、解鎖、滑動到再閉鎖這一準週期性過程,即地震的孕育、髮生過程.計算結果錶明,俯遲帶上具有較大呎度、介質均勻、摩抆繫數相同的區域是產生大規模、大幅度整體突然滑動(即大地震)的條件;模擬的囌門答臘俯遲帶上的大地震在時間上有準週期性,空間上有遷移特徵,破裂由深部嚮淺部進行;此外,俯遲帶的幾何特徵對大地震的震源位置有很大的影響.
지진예보유목전적경험예보주향물리예보,수치모의지진과정시기중적관건.문중응용통일적수학공식표술료속솔상관적마찰접촉중점착(sticking)화활이(sliding)저량충불동적운동상태;유한원계산중채용정력현시적시간적분방법,기우R최소책략,공제시간보장이보지역학상태변화은정,종이보증유한원계산과정평은、수렴.이2004년발생과Mm=9.3특대지진적소문답석부충대위례,모의료부충대상부충판편여상복판괴지간적폐쇄、해쇄、활동도재폐쇄저일준주기성과정,즉지진적잉육、발생과정.계산결과표명,부충대상구유교대척도、개질균균、마찰계수상동적구역시산생대규모、대폭도정체돌연활동(즉대지진)적조건;모의적소문답석부충대상적대지진재시간상유준주기성,공간상유천이특정,파렬유심부향천부진행;차외,부충대적궤하특정대대지진적진원위치유흔대적영향.
