×

波在流体耦合的任意各向异性弹性介质中传播的精确Riemann解。 (英语) Zbl 1439.74480号

摘要:针对任意各向异性弹性波/声波传播问题,提出了一种非形式网格间断Galerkin伪谱时域算法。为了解决不连续Galerkin框架中多个区域的精确耦合问题,我们紧凑地推导了一个精确的Riemann求解器,其中包括非均匀各向异性固体-固体、声学和各向异性固体/流体相互作用。我们将Riemann解中的特征值问题从9阶简化为3阶,并引入更具物理意义的广义波阻抗。使用独立代码和解析解进行的验证和验证说明了我们算法的准确性、灵活性和稳定性。

理学硕士:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
65M70型 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
74E10型 固体力学中的各向异性
74J05型 固体力学中的线性波

软件:

HE-E1GODF公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 刘庆华。;Sinha,B.K.,《三轴应力地层充液压力钻孔中弹性波的三维圆柱形PML/FDTD方法》,地球物理学,68,5,1731-1743(2003)
[2] 斯特鲁布利斯,T。;巴布什卡,I。;Hidajat,R.,《亥姆霍兹方程的广义有限元方法:理论、计算和开放问题》,计算。方法应用。机械。工程,195,37,4711-4731(2006)·Zbl 1120.76044号
[3] Armero,F。;Linder,C.,使用嵌入不连续性的有限元进行动态断裂的数值模拟,国际分形杂志。,160, 2, 119-141 (2009) ·Zbl 1273.74422号
[4] F.Auricchio,A.Lefieux,A.Reali,A.Veneziani,《薄结构的局部各向异性流体-结构相互作用重网格策略及其在铰接刚性叶片上的应用》,国际期刊Numer。方法。《工程》第107卷第2期第155-180页,http://dx.doi.org/10.1002/nme.5159; F.Auricchio,A.Lefieux,A.Reali,A.Veneziani,《薄结构的局部各向异性流体-结构相互作用重网格策略及其在铰接刚性叶片上的应用》,国际期刊Numer。方法。《工程》第107卷,第2期,第155-180页,http://dx.doi.org/10.1002/nme.5159 ·Zbl 1352.76018号
[5] Liu,Q.H.,PSTD算法:一种时域方法,每个波长只需要两个单元,Microw。选择。Technol公司。莱特。,15, 3, 158-165 (1997)
[6] Liu,Q.H.,使用伪谱时域(PSTD)算法的电磁和声学测量的大规模模拟,IEEE Trans。地质科学。遥感,37,2,917-926(1999)
[7] 曾义清。;Liu,Q.H.,三维弹性波方程的多域PSTD方法,Bull。地震。Soc.Amer.,美国。,94, 3, 1002-1015 (2004)
[8] 谢军。;郭,Z。;刘,H。;Liu,Q.H.,使用伪谱时域算法进行逆时偏移,J.Compute。灰尘。,24, 21 (2016) ·Zbl 1360.86008号
[9] W.H.Reed,T.Hill,中子输运方程的三角网格法,技术报告LAUR73479,新墨西哥州洛斯阿拉莫斯科学实验室,1973年。;W.H.Reed,T.Hill,中子输运方程的三角网格法,技术报告LAUR73479,新墨西哥州洛斯阿拉莫斯科学实验室,1973年。
[10] Dumbser,M。;Käser,M.,非结构网格上弹性波的任意高阶间断Galerkin方法Ⅱ。三维各向同性情况,Geophys。《国际期刊》,167,1,319-336(2006)
[11] Dumbser,M。;Kser,M。;De La Puente,J.,地震波在二维和三维非结构网格上传播的任意高阶有限体积格式,Geophys。《国际期刊》,171,2665-694(2007)
[12] 赫塞文,J.S。;哥特利布,S。;Gottlieb,D.,《时间相关问题的谱方法》,第21卷(2007),剑桥大学出版社·Zbl 1111.65093号
[13] J.Chan,T.Warburton,关于一阶非连续Galerkin公式的罚通量参数的简短说明,2016,arXiv预印arXiv:1611.00102;J.Chan,T.Warburton,关于一阶非连续Galerkin公式的罚通量参数的简短说明,2016,arXiv预印arXiv:1611.00102
[14] Alvarez,J。;安古洛,L。;Bretones,A.R。;Garcia,S.G.,微波滤波器精确建模的无杂散间断Galerkin时域方法,IEEE Trans。微型。理论技术,60,8,2359-2369(2012)
[15] 科普里瓦,D.A。;Nordström,J。;Gassner,G.J.,双曲问题间断Galerkin谱元近似的误差有界性,科学杂志。计算。,72, 1, 314-330 (2017) ·Zbl 1371.65097号
[16] Hughes,T.J.,《有限元方法:线性静态和动态有限元分析》(2012),Courier Corporation
[17] 罗克斯,A。;普鲁多姆,S。;Oden,J.T.,基于二阶导数的不连续有限元公式的收敛分析,计算。方法应用。机械。工程,195,25,3461-3482(2006)·Zbl 1125.65097号
[18] Diaz Angulo,L.M.,麦克斯韦方程的时域间断Galerkin方法(2015),格拉纳达大学(博士论文)
[19] 霍恩比,B.E。;施瓦茨,L.M。;Hudson,J.A.,页岩弹性特性的各向异性有效介质建模,地球物理,59,10,1570-1583(1994)
[20] 徐,S。;Payne,M.A.,《碳酸盐岩弹性特性建模》,铅。Edge,28,1,66-74(2009)
[21] Mavko,G。;Mukerji,T。;Dvorkin,J.,《岩石物理手册:多孔介质地震分析工具》(2009),剑桥大学出版社
[22] LeVeque,R.J.,(双曲问题的有限体积方法。双曲问题有限体积方法,剑桥应用数学教材(2002),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社;纽约)·兹比尔1010.65040
[23] Toro,E.F.,Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics:A Practical Introduction(2009),Springer:Springer-Dordrecht,纽约·Zbl 1227.76006号
[24] de la Puente,J。;卡瑟,M。;Dumbser,M。;Igel,H.,非结构网格上弹性波的任意高阶间断Galerkin方法-IV.各向异性,地球物理学。《国际期刊》,169,31210-1228(2007)
[25] Wilcox,L.C.公司。;斯塔德勒,G。;Burstede,C。;Ghattas,O.,波在耦合弹性声学介质中传播的高阶间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,229, 24, 9373-9396 (2010) ·Zbl 1427.74071号
[26] Mohammadian,A.H。;Shankar,V。;Hall,W.F.,使用时域有限体积离散程序计算电磁散射和辐射,计算。物理学。Comm.,68,1,175-196(1991)
[27] Alvarez,J。;安古洛,L.D。;Bretones,A.R。;Garcia,S.G.,各向异性材料的3D非连续Galerkin时域方法,IEEE天线导线。传播。莱特。,11, 1182-1185 (2012)
[28] A.R.欧文斯。;Welch,J.A。;Kópházi,J。;Eaton,M.D.,一种具有离散纵坐标(SN)角离散的中子输运方程一阶形式的自适应悬空节点非连续等几何分析方法,计算。方法应用。机械。工程,318,215-241(2017)·Zbl 1439.82063号
[29] 阿佩尔,D。;Banks,J.W。;亨肖,W.D。;Schwendeman,D.W.,《重叠网格上固体力学的数值方法:线性弹性》,J.Compute。物理。,231, 18, 6012-6050 (2012) ·兹比尔1277.74005
[30] 阿贝迪,R。;Haber,R.B.,线性弹性动力接触的Riemann解和时空间断Galerkin方法,计算。方法应用。机械。工程,270,150-177(2014)·Zbl 1296.74067号
[31] Bui-Thanh,T.,《从Godunov到偏微分方程的统一杂交间断Galerkin框架》,J.Compute。物理。,295, 114-146 (2015) ·Zbl 1349.76183号
[32] 安德森,W.K。;Wang,L。;卡帕迪亚,S。;Tanis,C。;Hilbert,B.,用于时域和频域电磁模拟的Petrov-Galerkin和不连续Galerkin方法,J.Comput。物理。,230, 23, 8360-8385 (2011) ·Zbl 1241.78041号
[33] Papadrakakis,M。;斯塔夫鲁拉基斯,G。;Karatarakis,A.,《科学计算的新时代:混合CPU-GPU体系结构中的域分解方法》,Compute。方法应用。机械。工程,200,131490-1508(2011)·邮编:1228.74092
[34] 任奇。;詹琦。;Liu,Q.H.,全张量本构参数材料的改进子域级非形式间断Galerkin时域(DGTD)方法,IEEE Photonics J.,9,2,1(2017)
[35] 任,Y。;陈,Y。;詹琦。;牛,J。;Liu,Q.H.,层状介质中柔性电磁模拟的高阶SIE/FEM/SEM混合方法,IEEE Trans。地质科学。遥感,55,5,2563-2574(2017)
[36] 孙,Q。;詹琦。;任奇。;Liu,Q.H.,基于波动方程的隐式子域DGTD方法,用于电气小问题建模,IEEE Trans。微型。理论技术,65,4,1111-1119(2017)
[37] Carcione,J.M.,(《真实介质中的波场:各向异性、滞弹性和多孔介质中的波动传播》,《真实介质中波场:在各向异性、非弹性和多孔媒质中的波传播》,地球物理勘探手册,地震勘探,第31卷(2001),佩加蒙:佩加蒙阿姆斯特丹;纽约),0950-1401
[38] 詹琦。;任奇。;孙,Q。;Liu,Q.H.,(三维地震建模用带辅助常微分方程完全匹配层的间断Galerkin伪谱时域算法(DG-PSTD)(2015),勘探地球物理学家学会),3633-3638
[39] 詹琦。;任奇。;孙,Q。;陈,H。;Liu,Q.H.,非正规间断Galerkin伪谱时域算法的各向同性Riemann解算器,IEEE Trans。地质科学。遥感,55,3,1254-1261(2017)
[40] Xiao,H。;Gimbutas,Z.,构建二维及更高维有效求积规则的数值算法,计算。数学。申请。,59, 2, 663-676 (2010) ·Zbl 1189.65047号
[41] 詹琦。;庄,M。;孙,Q。;任奇。;任,Y。;Mao,Y。;Liu,Q.H.,粘弹性波建模的基于高效常微分方程的间断Galerkin方法,IEEE Trans。地质科学。遥感,55,10,5577-5584(2017)
[42] 孙,Q。;任奇。;詹琦。;Liu,Q.H.,基于三维区域分解的非形式网格时域有限差分/时域有限元混合方法,IEEE Trans。微型。理论技术,65,10,3682-3688(2017)
[43] Chen,J.,用于模拟微电阻率成像的高效非连续Galerkin有限元方法,J.Appl。地球物理学。,114, 116-122 (2015)
[44] 任奇。;孙,Q。;Tobn,L。;詹琦。;Liu,Q.H.,用于多尺度EM模拟的基于EB模式的混合SE-FE DGTD方法,IEEE Trans。天线与传播,64,9,4088-4091(2016)·Zbl 1391.78340号
[45] Komatitsch,D。;巴恩斯,C。;Tromp,J.,基于谱元方法的各向异性波传播模拟,地球物理学,65,4,1251-1260(2000)
[46] 马塔尔,O.B。;Guerder,P.-Y。;李毅。;范德维斯汀,B。;Van Den Abeele,K.,非线性弹性波传播的节点间断Galerkin有限元法,J.Acoust。《美国律师协会》,131,53650-3663(2012)
[47] 张伟。;Shen,Y.,使用辅助微分方程进行地震波建模的非分裂复频移PML实现,地球物理,75,4,T141-T154(2010)
[48] Tromp,J。;Komattisch,D。;刘强,地震谱元和伴随方法,计算。物理学。Comm.,3,1,1-32(2008)·Zbl 1183.74320号
[49] 沃克,A.M。;Wookey,J.,MSAT-弹性和地震各向异性分析的新工具,计算。地质科学。,49, 81-90 (2012)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且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。