模拟预应力土中动态破裂和地震波产生的多速率迭代耦合方法
我们提出了一种新的方法来模拟由速率和状态相关摩擦定律控制的自发破裂的动态演化，以及预应力弹性变形体中与地震波的相互作用。我们提出了一种基于弹性-重力方程变分形式的多速率迭代耦合格式，并采用间断Galerkin方法进行离散化，非线性内边界条件作为数值通量弱施加在断层表面。我们引入了必要的界面跳跃惩罚项和人工粘性正则化，并基于能量估计和收敛性分析给出了惩罚系数和粘性系数的条件。在多速率方案中，在时间上调用了隐式-显式Euler方案，摩擦演变的时间步长比波传播和散射的时间步调要细得多。这是通过迭代方案通过基本解耦实现的，其中线性、，弹性波动方程在摩擦模型中起到了Schur补码的作用。然后，利用高斯-奈顿方法，建立并求解了破裂面上每个单元的非线性约束优化问题。我们在几个基准示例上测试了我们的算法，并说明了我们的方法在实际破裂模拟中的通用性。
菲奇尔校长
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