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第28卷第1期
三维声学和弹性波场建模的加权Runge-Kutta间断伽辽金方法

何喜君,杨定辉&小马

Commun公司。计算。物理。,28(2020年),第372-400页。

在线发布:2020-05

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  • 摘要

数值求解三维地震波方程是正演模拟和反演。在这里,我们提出了一种加权Runge-Kutta非连续Galerkin(WRKDG)方法,用于三维声波和弹性波场建模。对于该方法,将三维非均匀各向异性介质中的二阶地震波方程转换为一阶双曲方程组然后,我们使用基于数值通量公式的间断Galerkin(DG)解算器进行空间离散化。时间离散化基于隐式对角Runge-Kutta(RK)方法和显式迭代技术,避免了求解大规模线性方程组。在迭代过程中,我们引入权重因子。我们研究了三维方法的数值稳定性准则线性和二次空间基函数的细节。我们还提供了一个3D分析声波方程全离散近似的数值色散证明了WRKDG方法可以有效地抑制数值色散在粗格栅上。对几种不同的三维模型(包括均质和非均质介质,各向同性和各向异性情况)的数值结果表明WRKDG方法可以有效抑制数值色散,并提供准确的粗糙网格上的波场信息。

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86-08、86A15

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dhyang@math.tsinghua.edu.cn(杨丁慧)

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数值求解三维地震波方程是正演模拟和反演。在这里,我们提出了一种加权Runge-Kutta非连续Galerkin(WRKDG)方法,用于三维声波和弹性波场建模。对于该方法,将三维非均匀各向异性介质中的二阶地震波方程转换为一阶双曲方程组然后,我们使用基于数值通量公式的间断Galerkin(DG)解算器进行空间离散化。时间离散化基于隐式对角Runge-Kutta(RK)方法和显式迭代技术,避免了求解大规模线性方程组。在迭代过程中,我们引入权重因子。我们研究了三维方法的数值稳定性准则线性和二次空间基函数的详细信息。我们还提供了一个3D分析声波方程全离散近似的数值色散证明了WRKDG方法可以有效地抑制数值色散在粗格栅上。对几种不同的三维模型(包括均质和非均质介质,各向同性和各向异性情况)的数值结果表明WRKDG方法可以有效抑制数值色散,并提供准确的粗糙网格上的波场信息。

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数值求解三维地震波方程是正演模拟和反演。在这里,我们提出了一种加权Runge-Kutta非连续Galerkin(WRKDG)方法,用于三维声波和弹性波场建模。对于该方法,将三维非均匀各向异性介质中的二阶地震波方程转换为一阶双曲方程组然后,我们使用基于数值通量公式的间断Galerkin(DG)解算器进行空间离散化。时间离散化基于隐式对角Runge-Kutta(RK)方法和显式迭代技术,避免了求解大规模线性方程组。在迭代过程中,我们引入权重因子。我们研究了三维方法的数值稳定性准则线性和二次空间基函数的详细信息。我们还提供了一个3D分析声波方程全离散近似的数值色散证明了WRKDG方法可以有效地抑制数值色散在粗格栅上。对几种不同的三维模型(包括均质和非均质介质,各向同性和各向异性情况)的数值结果表明WRKDG方法可以有效抑制数值色散,并提供准确的粗网格上的波场信息。

何锡军,杨定辉,马晓霞(2020)。三维声波和弹性波场建模的加权Runge-Kutta间断Galerkin方法。计算物理学中的通信.28(1).372-400.doi:10.4208/cicp。OA-2018-0072
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