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多孔弹性波动方程的加权调整间断Galerkin方法:罚通量和微观非均匀性。 (英语) Zbl 1453.74079号

摘要:我们介绍了一种用于各向异性多孔介质中三维波传播问题数值求解的高阶加权调整间断Galerkin(WADG)格式。我们使用耦合的一阶对称应力-速度公式[G.I.柠檬油等,SIAM J.Sci。计算。35,第1号,B176–B206(2013;Zbl 1342.74173号); SIAM J.科学。计算。38,第5号,B808–B836(2016;Zbl 1456.65084号)]. 重点是(a)推导基于能量稳定罚函数的数值通量,该通量在存在材料不连续性的情况下具有高阶精度,以及(b)在数值格式中适当处理微观非均匀性(子元素变化)。使用基于罚函数的数值通量可以避免雅可比矩阵对角化为求解元素线性黎曼问题所需的极化波分量。利用易于反演的重量调整质量矩阵,将微非均匀性准确、稳定地纳入数值方案中[J.Chan先生,“权重调整的不连续伽辽金方法:矩阵值权重和弹性波在非均质介质中的传播”,Int.J.Numer。Methods Eng.113,No.12,1779–1809(2018;数字对象标识代码:10.1002/nme.5720)]. 通过对平面波解析解的收敛性研究,证明并验证了所提数值格式的收敛性。还将所提出的方法与使用谱元方法求解孔隙弹性波动方程的现有实现进行了比较[C.更多J.特隆普,“多孔介质中波传播的谱元模拟”,Geophys。《国际期刊》第175卷第1期,301–345页(2008年;doi:10.1111/j.1365-246X.2008.03907.x)].

MSC公司:

第74S05页 有限元方法在固体力学问题中的应用
74J10型 固体力学中的体波
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
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