文献类型：期刊文章

作　　者：苏波[1,2] 李怀良[3] 刘少林[4] 杨顶辉[4]

SU Bo;LI HuaiLiang;LIU ShaoLin;YANG DingHui(School of Computer Science and Technology,Southwest University of Science and Technology,Mianyang Sichuan 621010,China;Graduate School,China Academy of Engineering Physics,Mianyang Sichuan 621900,China;Fundamental Science on Nuclear Wastes and Environmental Safety Laboratory,Mianyang Sichuan 621010,China;Department of Mathematical Sciences,Tsinghua University,Beijing100084,China)

机构地区：[1]西南科技大学计算机科学与技术学院,四川绵阳621010 [2]中国工程物理研究院研究生院,四川绵阳621900 [3]核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010 [4]清华大学数学科学系,北京100084

出　　处：《地球物理学报》

基　　金：国家自然科学基金(41604034;41774118);国家重点研发计划项目课题(2017YFC150031)资助

年　　份：2019

卷　　号：62

期　　号：4

起止页码：1440-1452

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2019_2020、EI、GEOBASE、GEOREFPREVIEWDATABASE、JST、PA、RCCSE、SCIE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：三角网格有限元法具有网格剖分的灵活性,能有效模拟地震波在复杂介质中的传播.但传统有限元法用于地震波场模拟时计算效率较低,消耗较大计算资源.本文采用改进的核矩阵存储(IKMS)策略以提高有限元法的计算效率,该方法不用组合总体刚度矩阵,且相比于常规有限元法节省成倍的内存.对于时间离散,将有限元离散后的地震波运动方程变换至Hamilton体系,在显式二阶辛Runge-Kutta-Nystr9m(RKN)格式的基础之上加入额外空间离散算子构造修正辛差分格式,通过Taylor展开式得到具有四阶时间精度时间格式,且辛系数全为正数.本文从理论上分析了时空改进方法相比传统辛-有限元方法在频散压制、稳定性提升等方面的优势.数值算例进一步证实本方法具有内存消耗少、稳定性强和数值频散弱等优点.

关 键 词：有限元法 修正辛算法  波场模拟 数值频散 稳定性  

分 类 号：P631.4]