×

基于间断Galerkin谱元方法的三维弹性声波传播模拟。 (英语) 兹比尔07843289

小结:在本文中,我们提出了一种基于三维不连续Galerkin谱元方法的耦合弹性声波传播问题的数值离散化方法。耦合问题的未知数分别是弹性域和声学域中的位移场和速度势,从而形成对称公式。在陈述了主要理论结果之后,我们通过在匹配和非匹配网格上进行的收敛测试来评估该方法的性能,并模拟了发生弹性声耦合的实际场景。特别地,我们考虑了Scholte波的情况、弹性波在地下声波空腔中的散射以及海洋地震勘探问题。通过该代码进行了数值模拟速度,网址为http://speed.mox.polimi.it网站.
{©2019 John Wiley&Sons有限公司

MSC公司:

74平方英尺 固体力学中的数值方法和其他方法
74Jxx型 固体力学中的波
6500万 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 费罗尼亚。混合六面体-四面体网格上弹性动力学方程的间断Galerkin谱元方法【博士论文】。米兰理工大学;2017
[2] S.Esterhazy、F.Schneider、I.Mazzieri和G.Bokelmann。深入了解地下洞室探测地震波建模。技术报告67/2017;MOX,米兰理工大学;2017
[3] Esterhazy S、SchneiderF、Perugia、Bokelmann G。高阶有限元方法在地下洞室周围和内部P波传播中的应用。地球物理学。2017;82:T197‐T206。
[4] SchneiderF、Esterhazy S、Perugia、Bokelmann G。球形声腔的地震共振。地球物理勘探。2017;65:1‐24.
[5] FlemischB、KaltenbacherM、WohlmuthBI。非匹配网格上的弹性声学和声学耦合。国际数值方法工程杂志2006;67:1791‐1810. ·Zbl 1127.74042号
[6] 蒙科拉。声波和弹性波之间流体-结构相互作用的数值模拟【博士论文】。Jyväskylä大学;2011
[7] 蒙科拉。地震波问题瞬态谱元模型的准确性和效率。高级数学物理。2016;2016:9431583. ·兹比尔1388.86005
[8] BatheKJ、NitikitpaiboonC、WangX。用于声-流-结构相互作用的基于混合位移的有限元公式。计算结构。1995;56:225‐237. ·Zbl 1002.76536号
[9] BermüdezA、Hervella‐NietoL、RodrćguezR。三维弹性声振动的有限元计算。J声音振动。1999;219:279‐306. ·Zbl 1235.74267号
[10] KomatitschD、BarnesC、TrompJ。流体-固体界面附近的波传播:谱元方法。地球物理学。2000;65:623‐631.
[11] BermüdezA、GamalloP、Hervella‐NietoL、RodrćguezR。弹性声学问题压力公式的有限元分析。数字数学。2003;95:29‐51. ·Zbl 1036.74044号
[12] ChaljubE、CapdevilleY、VilotteJP。求解流体-固体非均匀球体中的弹性动力学:非协调网格上的平行谱元近似。计算物理杂志。2003;187:457‐491. ·Zbl 1060.86003号
[13] KäserM,DumbserM。固体和运动流体之间复杂界面的高精度间断Galerkin方法。地球物理学。2008;73:T23‐T35。
[14] De BasabeJD,SenMK。高阶时间步进声波或弹性波传播的高阶有限元的稳定性。《地球物理学杂志》,2010年;181:577‐590.
[15] WilcoxLC、StadlerG、BursteddedC、GhattasO。波在耦合弹性-声波介质中传播的高阶间断Galerkin方法。计算物理杂志。2010;229:9373‐9396. ·Zbl 1427.74071号
[16] 索雷斯·DJ。通过多域分解技术分析相互作用声动力学模型的耦合数值方法。数学问题工程2011;2011:245170. ·Zbl 1235.76119号
[17] BotteroA、CristiniP、KomatitschD。用于全波模拟的轴对称时域谱元方法:应用于海洋声学。Acoust Soc Am.杂志,2016;140:3520.
[18] TerranaS、VilotteJP、GuillotL。弹性声波传播的谱杂交间断Galerkin方法。《地球物理杂志》2018;213:574‐602.
[19] AppeloD,WangS。二阶形式耦合弹声波方程的基于能量的间断Galerkin方法。国际数值方法工程杂志2019;119:618‐638.
[20] AntoniettiPF、BonaldiF、MazzieriI。弹性声学问题的高阶间断Galerkin方法。计算方法应用机械工程2020;358:112634. https://doi.org/10.1016/j.cma.2019.112634。 ·Zbl 1441.74228号 ·doi:10.1016/j.cma.2019.112634
[21] BielakJ、GhattasO、KimEJ。用于大规模地震地面运动模拟的基于并行八叉树的有限元方法。计算模型工程科学。2005;10:99‐112. ·Zbl 1232.86004号
[22] TabarreiA,SukumarN。一致四叉树网格上的自适应计算。有限元分析设计。2005;41:686‐702.
[23] TabarreiA,SukumarN。多边形和四叉树网格的扩展有限元方法。计算方法应用机械工程2008;197:425‐438. ·Zbl 1169.74634号
[24] ŠolíćnP,乔尔文J,多尔季elI。hp‐FEM中的任意水平悬挂节点和自动适应性。数学计算模拟。2008;77:117‐132. ·Zbl 1135.65394号
[25] 格拉文坎普、萨普特拉AA、SongC、BirkC。使用简化模态基的SBFEM在四叉树网格上进行高效的波传播模拟。国际期刊数字。方法。工程2017;110:1119‐1141.
[26] AntoniettiPF、MazzieriI、QuarteroniA、RapettiF。弹性动力学方程的非协调高阶近似。计算机方法应用机械工程2012;209:212‐238. ·Zbl 1243.74010号
[27] AntoniettiPF、FerroniA、MazzieriI等。用不连续谱元方法对地震波进行数值模拟。ESAIM:程序。2018;61:1‐37. ·Zbl 1453.86013号
[28] 福尼尔·JJF·亚当斯·RA。Sobolev空间。伦敦:学术出版社;2003. ·Zbl 1098.46001号
[29] KomatitschD、VilotteJP、VaiR、Castillo‐CovarrubiasJM、Sánchez‐SesmaFJ。弹性波方程的谱元法——应用于二维和三维地震问题。国际数值方法工程杂志1999;45:1139‐1164. ·Zbl 0947.74074号
[30] MazzieriI、StupaziniM、GuidottiR、SmerziniC。SPEED:不连续Galerkin弹性动力学中的SPectral单元:三维多尺度问题的非协调方法。国际数理方法工程杂志2013;95:991‐1010. ·Zbl 1352.86014号
[31] StaceyR公司。改进了弹性波方程的透明边界公式。Bull Seismol Soc Am.1988;78:2089‐2097.
[32] ArnoldDN、BrezziF、CockburnB、MariniLD。椭圆问题间断Galerkin方法的统一分析。SIAM J数字分析。2002;39:1749‐1779. ·Zbl 1008.65080号
[33] ArnoldDN、BrezziF、FalkRS、MariniLD。无需降低集成度即可锁定Reissner-Mindlin元件。计算方法应用机械工程2007;196:3660‐3671. ·Zbl 1173.74396号
[34] AntoniettiPF、Ayuso de DiosB、MazzieriI、QuarteroniA。弹性动力学问题间断Galerkin近似的稳定性分析。科学计算杂志。2016;68:143‐170. ·Zbl 1383.74082号
[35] 休斯·特杰尔。有限元法,线性静态和动态有限元分析。新泽西州:普伦蒂斯·霍尔国际;1987. ·Zbl 0634.73056号
[36] 考夫曼AA,列夫希纳AL。地球物理中的声波和弹性波场,III.地球化学和地球物理方法。第39卷。阿姆斯特丹:Elsevier B.V。;2005
[37] KristekováM、KristekJ、MoczoP、DaySM。地震记录定量比较的错配标准。Bull Seismol Soc Am.2006;96:1836‐1850.
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。