多人工波速优化透射边界在谱元法地震波动模拟中的应用

• 作者: 邢浩洁 刘爱文 李小军 陈苏 傅磊
• 来源期刊: 地震学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 优化透射边界 多个人工波速 地震波动模拟 谱元法 完美匹配层边界
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 26-39
• 页数: 14页
• 分类号: P315.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.11939/jass.20210090

摘要

将作者最近发展的多人工波速优化透射边界(记为ca j-MTF)应用于高精度谱元法的地震波动模拟中,并与经典的廖氏透射(MTF)边界、完美匹配层(PML)边界、黏弹性边界以及一阶旁轴近似边界进行了比较分析.结果显示:①ca j-MTF边界与MTF边界在形式上非常接近,它继承了后者公式简单、易于实现、精度可控、计算量低以及通用性好的优点;② 不同于传统MTF边界的单一人工波速参数配置,ca j-MTF边界所具有的多个人工波速参数可以分别取为P波和S波波速,此时边界计算波速与介质物理波速相匹配,能够大幅度提高复杂波动情形下的边界精度;③ca j-MTF边界的精度略低于PML边界,不过要明显优于MTF边界、黏弹性边界以及一阶旁轴近似边界;④ca j-MTF边界相比于PML边界的优势在于形式简洁且普遍适用.本研究为谱元法的地震波动模拟提供了一种便捷、高效的人工边界条件(即吸收边界条件)实现方法.