PML邊界條件下二維粘彈性介質波場模擬

在波場模擬中較多使用的有限差分法和有限元法都或多或少地存在一些缺陷,如為了提高計算精度而使運算效率降低,在泊松比變化大的界面存在穩定性問題等.偽譜法是一種計算精度高且計算效率也較高的方法,它是對空間坐標通過快速傅里葉變換在時間域作差分運算,避免了求偏導數;不存在有限差分法和有限元法對高頻成分限制的問題,可以實現全頻帶地震波模擬;對內存容量的需求也遠遠低于有限差分法和有限元法.為此,采用了偽譜法進行粘彈性介質波場模擬.首先給出了開爾芬粘彈性介質中的波動方程,推導出二維粘彈性介質最佳匹配層(PML)吸收邊界條件及其相應的偽譜法計算公式;然后對均勻介質模型進行了模擬,結果表明,該方法的邊界吸收效果很好;最后通過數值模擬分析了具有不同粘滯系數介質對地震波的吸收和衰減,結果表明,隨著粘滯系數的增大,粘彈性反射波的主頻向低頻方向移動,高頻吸收明顯,有效頻帶變窄,振幅降低.此外,在偽譜法中引入匹配層邊界條件后,只需對空間做一維傅里葉變換,大大提高了偽譜法的計算效率.

作 者： 單啟銅 樂友喜 Shan Qitong Yue Youxi   作者單位： 中國石油大學(華東)地球資源與信息學院,山東東營,257061  刊 名： 石油物探  ISTIC PKU 英文刊名： GEOPHYSICAL PROSPECTING FOR PETROLEUM  年，卷(期)： 2007 46(2)  分類號： P631.4  關鍵詞： 粘彈性介質   偽譜法   最佳匹配層   波場模擬   吸收邊界條件   計算效率  

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