×
格雷迪·莱莫恩。

多孔弹性流体波传播的三维映射网格有限体积模拟。 （英语） Zbl 1456.65084号

SIAM J.科学。计算。 38，第5号，B808-B836（2016）.
小结：本文使用逻辑矩形映射网格，将作者之前与Ou和LeVeque的二维工作扩展到三维流体和多孔弹性介质系统的高分辨率有限体积建模。描述了一种在一般非真实六面体网格上计算有限体积法的一致单元面面积和法向量的方法。为了解决在非真实网格上实现各向异性介质的高分辨率有限体积法所遇到的困难，还开发了一种新的限制算法；新的极限方法与任何极限函数都兼容，并且即使在不需要正确使用数值方法的情况下，也可以减少解的误差。维度分裂被用来降低解决方案的计算成本。根据已知平面波解验证了实现三维算法的代码，特别注意了与经典算法相比，新限幅器算法的性能。为了验证模拟程序的能力，还模拟了盐水中的声波冲击正交异性层状砂岩的不均匀岩层。

引用于1审查
引用于4文件

MSC公司：

6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
74S10型 有限体积法在固体力学问题中的应用
74层10 流固相互作用（包括空气弹性和水弹性、孔隙率等）
74J10型 固体力学中的体波
第74L05页 地球物理固体力学
74升15 生物力学固体力学
86-08 地球物理问题的计算方法

关键词：

多孔弹性的；波传播；有限体积；高分辨率；运算符拆分；量纲分裂；映射网格；界面条件；波限制器；剪切波

软件：

锋利的爪子；宠物爪；派韦诺；Pyclaw公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{G.I.Lemoine}，SIAM J.科学。计算。38，第5号，B808--B836（2016；Zbl 1456.65084）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] D.F.Aldridge、N.P.Symons和L.C.Bartel，{利用速度-应力-压力算法进行多孔弹性波传播}，《多孔力学学报III》，诺曼，俄克拉何马州，2005年，第253-258页。
[2] A.Alghamdi、A.Ahmadia、D.I.Ketcheson、M.G.Knepley、K.T.Mandli和L.Dalcin，{it Petclaw:python}的可扩展并行非线性波传播求解器，第19届高性能计算研讨会论文集，国际计算机模拟学会，加利福尼亚州圣地亚哥，2011年，第96-103页。
[3] K.Attenborough，D.L.Berry和Y.Chen，{多孔介质中近表面不均匀性的声散射}，技术报告，国防技术信息中心OAI-PMH知识库，http://stinet.dtic.mil/oai/oai，1998年。
[4] D.S.Bale、R.J.LeVeque、S.Mitran和J.A.Rossmanith，{it具有空间变化通量函数的守恒定律和平衡定律的波传播方法}，SIAM J.Sci。计算。，24（2002），第955-978页·Zbl 1034.65068号
[5] M.A.Biot，《流体饱和多孔固体中弹性波的传播理论》，I.低频段}，J.声学学会。，28（1956年），第168-178页。
[6] M.A.Biot，{饱和多孔固体中弹性波的传播理论。II.高频段}，J.声学学会。，28（1956年），第179-191页。
[7] M.A.Biot，{多孔介质中的变形和声传播力学}，J.Appl。物理。，33（1962年），第1482-1498页·Zbl 0104.21401号
[8] J.L.Buchanan和R.P.Gilbert，{使用高频声学测量测定松质骨参数}，数学。计算。型号。，45（2007年），第281-308页·Zbl 1170.74026号
[9] J.L.Buchanan和R.P.Gilbert，《利用高频声学测量测定松质骨参数II：逆向问题》，J.Compute。声学，15（2007），第199-220页·Zbl 1198.74050号
[10] J.L.Buchanan、R.P.Gilbert和K.Khashanah，{利用低频声学测量测定松质骨参数}，J.Compute。《声学》，12（2004），第99-126页·兹比尔1235.76142
[11] J.L.Buchanan、R.P.Gilbert、A.Wirgin和Y.Xu，《海洋声学：直接和反向问题》，SIAM，费城，2004年·Zbl 1055.35134号
[12] J.M.Carcione，《真实介质中的波场：各向异性、非弹性和多孔介质中的波动传播》，爱思唯尔出版社，英国牛津，2001年。
[13] 陈国庆，李维摩尔，刘天平，{具有刚性松弛项和熵的双曲守恒律}，Comm.Pure Appl。数学。，47（1994年），第787-830页·Zbl 0806.35112号
[14] G.Chiavassa和B.Lombard，{声波在声学/Biot介质中的传播：有限差分法}，Commun。计算。物理。，13（2013），第985-1012页·Zbl 1373.76042号
[15] S.C.Cowin，《骨质疏松性》，J.Biomech。，32（1999），第217-238页。
[16] S.C.Cowin和L.Cardoso，{骨超声的织物依赖性}，生物学报。，12（2010年），第3-23页。
[17] N.Dai，A.Vafidis和E.Kanasewich，《非均匀多孔介质中的波传播：速度应力，有限差分法》，《地球物理》，60（1995），第327-340页。
[18] J.de la Puente、M.Dumbser、M.Ka¨ser和H.Igel，{多孔弹性介质中波传播的间断Galerkin方法}，《地球物理学》，73（2008），第T77-T97页。
[19] G.Degrade和G.De Roeck，基于FFT的一维波在多孔弹性介质中传播的频谱分析方法，Trans。多孔介质，9（1992），第85-97页。
[20] E.Detournay和A.H-D.Cheng，{非静水应力场中钻孔的孔隙弹性响应}，国际。岩石力学杂志。采矿科学。地质力学。文章摘要。，25（1988），第171-182页。
[21] M.Dumbser、M.Ka¨ser和J.de la Puente，《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（2007），第665-694页。
[22] S.K.Garg、A.H.Nayfeh和A.J.Good，《流体饱和弹性多孔介质中的压缩波》，J.Appl。物理。，45（1974年），第1968-1974页。
[23] R.P.Gilbert、P.Guyenne和M.Y.Ou，{以血液为间质流体的骨定量超声模型}，数学。计算。型号。，55（2012年），第2029-2039页·Zbl 1255.74046号
[24] R.P.Gilbert和Z.Lin，{层状浅海中的声场与多孔弹性海床}，Z.Angew。数学。机械。，77（1997），第677-688页·Zbl 0889.76079号
[25] R.P.Gilbert和M.Y.Ou，{声波在具有非常粗糙周期界面的两种不同多孔弹性材料复合材料中的传播：均匀化方法}，国际。J.多尺度计算。工程，1（2003），第431-440页。
[26] M.Hochbruck和A.Ostermann，{指数积分器}，《数值学报》。，19（2010），第209-286页·Zbl 1242.65109号
[27] F.Kemm，《TVD限制器的比较研究——著名的限制器和新限制器的介绍》，国际。J.数字。《液体方法》，67（2011），第404-440页·Zbl 1316.76058号
[28] D.I.Ketcheson、K.T.Mandli、A.J.Ahmadia、A.Alghamdi、M.Quezada de Luna、M.Parsani、M.G.Knepley和M.Emmett，{it PyClaw:可访问、可扩展、可扩展的波传播问题工具}，SIAM J.Sci。计算。，34（2012年），第C210-C231页·Zbl 1253.65220号
[29] D.I.Ketcheson、M.Parsani和R.J.LeVeque，{双曲系统的高阶波传播算法}，SIAM J.Sci。计算。，35（2013年），第A351-A377页·Zbl 1264.65151号
[30] J.O.Langseth和R.J.LeVeque，{三维双曲守恒律的波传播方法}，J.Compute。物理。，165（2000），第126-166页·Zbl 0967.65095号
[31] G.I.Lemoine，《使用高分辨率有限体积方法对孔隙弹性流体系统进行数值建模》，华盛顿大学，华盛顿州西雅图分校，博士论文，2013年。
[32] G.I.Lemoine和M.Y.Ou，用映射网格对孔隙弹性流体波传播进行有限体积建模，预印本，2013年·Zbl 1299.76160号
[33] G.I.Lemoine、M.Y.Ou和R.J.LeVeque，{正交各向异性多孔弹性介质中波传播的高分辨率有限体积模型}，SIAM J.Sci。计算。，35（2013），第B176-B206页·Zbl 1342.74173号
[34] R.J.LeVeque，{双曲问题的有限体积方法}，剑桥大学出版社，纽约，2002年·Zbl 1010.65040号
[35] R.J.LeVeque和H.C.Yee，{带刚性源项双曲守恒律的数值方法研究}，J.Compute。物理。，86（1990年），第187-210页·Zbl 0682.76053号
[36] J.-F.Lu和A.Hanyga，{具有奇异记忆阻力的非均匀多孔介质的波场模拟}，J.Compute。物理。，208（2005），第651-674页·兹比尔1329.76338
[37] B.G.Mikhailenko，{地震勘探中的数值实验}，J.Geophys。，58（1985），第101-124页。
[38] C.Morency和J.Tromp，{多孔介质中波传播的谱元模拟}，地球物理。国际期刊。，179（2008），第1148-1168页。
[39] A.Naumovich，{关于多层域中三维Biot孔隙弹性系统的有限体积离散化}，计算。方法应用。数学。，6（2006），第306-325页·Zbl 1100.74060号
[40] J.E.Santos和E.J.Oren͂a，《流体饱和多孔介质中的弹性波传播》，第二部分：Galerkin程序}，数学。模型。数字。分析。，20（1986年），第129-139页·Zbl 0616.76105号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，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。