基于紧凑存储的任意四边形网格有限元法地震波场数值模拟

• 作者: 刘瑞合 印兴耀 周学锋 周建科 曹丹平
• 来源期刊: CT理论与应用研究
• 学科: 地球科学
• 关键词: 有限元法 数值模拟 集中质量矩阵
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 地球物理CT
• 页码范围: 667-680
• 分类号: O242.21|P315
• 语种: 中文
• DOI: 10.15953/j.1004-4140.2015.24.05.04

摘要

采用有限元法精确模拟复杂介质条件下的地震波场,一般采用三角单元,但在节点数相同的情况下,三角单元的计算精度不如矩形单元高,采用三角单元模拟复杂界面时,编制确定结构刚度矩阵非零元素位置的程序也较为麻烦.采用矩形单元离散含有倾斜或起伏界面的地质模型时,无法避免绕射噪声,若加密网格又会增加计算量.为此,本文基于任意四边形单元模拟声波的传播,在倾斜或起伏界面条件下,可以有效避免因离散引起的“阶梯状”界面,在不增加计算量以及内存占用的前提下,有效地消除离散绕射噪声.采用对角的集中质量矩阵代替一致质量矩阵,避免矩阵的求逆运算,从而提高显式有限元法的计算效率;对结构刚度矩阵采用紧凑存储格式,每一行需要存储的元素最多为5个,同时零元素不参与运算,既减少内存的占用,又极大地提高计算效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周学锋	中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院	4	3	1.0	1.0
2	周建科	中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院	2	1	1.0	1.0