Lax-Wendroff集中质量有限元法地震波场模拟

• 作者: 刘少林 刘有山 李小凡 汪文帅
• 来源期刊: 石油地球物理勘探
• 关键词: 弹性波 有限元法 Lax-Wendroff方法 PML吸收边界条件
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 地震模拟
• 页码范围: 905-911,924
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2015.05.013

摘要

为了高精度、高效地震波模拟的需要,本文在空间离散上运用集中质量三角网格有限元法求解弹性波方程,在时间离散上运用Lax-Wendroff方法获得时间四阶精度,提出了模拟弹性波传播的Lax-Wendroff集中质量有限元法(LWFEM).为了防止人工截断边界而引起的虚假反射,构造了二阶位移形式的PML吸收边界条件.在周期性网格中,构造LWFEM频散分析的一般特征值问题,得到了LWFEM的稳定性条件.在数值实验中通过与中心差分有限元法(CDFEM)、Runge-Kutta有限元法(RKFEM)以及Newmark谱元法(NSEM)等常见方法的对比,证实了LWFEM弹性波模拟的高效、高精度性及对复杂模型的适应性.