混合网格有限元法地震波模拟

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• 作者：刘少林李小凡张欢陈世仲鲁明文
• 会议时间：2014-10-19
• 关键词：地球物理勘探 ; 地震波模拟 ; 混合网格有限元法 ; 三角网格 ; 四边形 ; 单元核矩阵
• 作者单位：中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院地球深部研究重点实验室 北京 100029
• 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
• 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国地球物理学会
• 语种：chi

摘要

本文提出混合网格有限元法(MGFEM)模拟地震波传播。其思想是在2D情况下,运用非结构化三角网格剖分起伏地表部分,模型其余部分运用规则的四边形剖分。对于三角网格部分所包含的单元数较少,按照传统方法组装后的刚度矩阵规模很小;对于规则网格部分所有单元的单元刚度矩阵都相同,只用存储四个单元核矩阵,其内存消耗几乎可以忽略,此部分刚度矩阵与解向量的乘积采用逐元计算法,提高计算效率和并行性。为了防止人工边界的反射,构造PML吸收边界条件的弱形式,亦采用MGFEM求解此PML吸收区方程组,PML区域需要额外存储存储16个单元核矩阵。