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马尔科·法维诺;于尔格·亨齐克;伊娃·卡斯帕里;比阿特丽斯·昆塔尔;克劳斯·霍利格;罗尔夫·克劳斯

介质嵌入复杂非均质性的全自动自适应网格细化：应用于多孔弹性流体压力扩散。 （英语） Zbl 1439.86019号

计算。Geosci公司。 24，第3期，1101-1120（2020）.
摘要：通过数值模拟将地震波的衰减和速度色散与流体压力扩散（FDP）联系起来，对于限制非均质多孔岩石的力学和水力特性至关重要。反过来，这对于地球、环境和工程科学中广泛的突出应用具有重要意义，例如地热能生产、碳氢化合物勘探、核废料处理和（mathrm{CO_2}）储存。为了评估波致FDP在非均质多孔岩石中的影响，我们基于有限元（FE）离散Biot方程在时频域中对所考虑岩体的代表性基本体（REVs）进行模拟时谐振荡试验。这些类型模拟的主要挑战是创建足够的计算网格，以解决异质性和嵌入背景之间的大量复杂界面。为此，我们开发了一种基于自适应网格细化（AMR）的新方法，该方法允许为强异质介质完全自动创建网格。该方法的关键概念是从最初均匀的粗网格开始，然后逐步细化与嵌入异质性具有非空重叠的元素。这将导致非均匀网格的层次结构，界面附近有大量元素，但这些元素不需要显式解析。这大大简化并加速了将强非均质多孔弹性介质网格化的费时费力的过程，从而能够有效模拟包含准任意复杂非均质性的REV。在详细描述了方法论基础之后，我们进一步证明了低阶有限元离散化具有唯一的解，因此不存在虚假模式。通过四个日益复杂的案例研究，我们评估了该方法的实际有效性和准确性。

引用于三文件

MSC公司：

86甲15 地震学（包括海啸建模）、地震
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
76S05号 多孔介质中的流动；过滤；渗流
86-08 地球物理学相关问题的计算方法

关键词：

自适应网格细化;有限元法;比奥方程;多孔弹性;流体压力扩散;地震衰减与速度色散

软件：

第4次测试;libMesh（libMesh）;MUMPS公司;驼鹿;交易.ii
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{M.Favino}等人，《计算》。地质科学。24，第3号，1101--1120（2020；Zbl 1439.86019）
全文： 内政部 链接

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