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卢卡斯·威尔科克斯。;乔治·斯塔德勒;卡斯滕·伯斯特德;奥马尔·加塔斯

波在耦合弹性-声学介质中传播的高阶间断Galerkin方法。 （英语） Zbl 1427.74071号

J.计算。物理学。 229，第24号，9373-9396（2010）.
摘要：我们引入了一种高阶间断Galerkin（dG）格式来数值求解三维波在耦合弹性声介质中的传播问题。使用了速度-应变公式，该公式允许在同一统一框架内求解声波和弹性波方程。应注意推导在材料不连续性（包括弹性-声学界面）存在时保持高阶精度的数值通量。给出了三维迎风数值通量的显式表达式，作为相关Riemann问题的精确解导出。该方法支持（h）-非一致网格，这在允许局部调整网格大小以解决局部波长中的强烈对比度以及跟踪解决方案特征的动态自适应方面特别有效。高阶元素的使用控制了数值色散，使传播能够跨越多个波周期。我们证明了所提出的dG格式的一致性和稳定性。为了研究所提出方法的数值精度和收敛性，我们将其与具有界面的波传播问题的解析解进行了比较，包括瑞利波、兰姆波、Scholte波和Stoneley波以及冲击弹性声界面的平面波。对于这些问题，包括非协调网格情况，证明了谱收敛速度。最后，我们给出了在简化地球模型中并行实现用于大规模地震波传播的拟议高阶dG方案的可扩展性结果，证明了强大的并行效率，可以扩展到Jaguar Cray XT5超级计算机的全尺寸。

引用于78文件

MSC公司：

74J10型 固体力学中的体波
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
74S99型 固体力学中的数值方法和其他方法
2005年5月 并行数值计算

关键词：

波浪传播;弹性动力声学相互作用;间断Galerkin;逆风数值通量;高阶精度;\（h）-不合格网格;并行计算

软件：

规范3D;第4次测试
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{L.C.Wilcox}等人，《计算杂志》。物理学。229，第24号，9373--9396（2010；Zbl 1427.74071）
全文： 内政部

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