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搜索到235篇“ 透射边界“的相关文章

基于动态人工波速的透射边界: 2024年; 人工边界处理是近场地震波动数值模拟的关键问题,其中透射边界(multi-transmitting formula,MTF)是一种应用较为广泛的人工边界方法,但它也存在计算精度与稳定性相互冲突的问题.为提高稳定性较好的低阶边界的模拟精度,发展出一种动态人工波速透射边界,能够适应复杂波动中外行波透射角随时间大幅度变化的情形,并探讨了动态人工波速识别这一关键问题.通过在当前时刻波场中沿人工边界附近划定观察窗口,并在一段时间之前某时刻波场中构建出一组与边界法线夹角在-90°~90°范围变化的筛选窗口,设计出一种对这两个时刻局部窗口中的波场进行比对的图像处理方法来识别外行波的透射角度.将识别得到的透射角度用于动态更新透射边界的人工波速,实现基于动态人工波速透射边界的波动模拟.在SH波动数值模拟中分别以单一脉冲波的简单波动和多个平面波叠加的复杂波动为例,证明所发展的动态人工波速透射边界对于不同透射角的波动成分均具有较好的适应性,模拟精度显著优于采用经验固定人工波速的传统透射边界.该方法为发展和完善高精度且计算稳定的人工边界提供了一个全新的研究思路.; 李小军张恂邢浩洁; 关键词：地震波动人工边界条件透射边界图像处理

声波方程高阶有限差分数值模拟中的平面波透射边界条件: 2024年; 一种简单高效的吸收边界对于提高大规模波动方程数值模拟的计算效率十分关键。基于平面波传播理论的Liao氏透射边界(Liao边界)具有编程简单、耗费内存少且计算效率高的优点,三阶Liao边界对大角度入射波的吸收效果较好,但存在不稳定的问题。为此,从理论上分析了三阶Liao边界的稳定性,并提出一种基于修改插值权重的稳定化策略,避免了三阶Liao边界长时间模拟的不稳定问题,同时并未显著降低其吸收效果。此外,分别针对二阶和一阶声波方程,详细讨论了Liao边界在中心和交错网格高阶有限差分模拟中的实现方法。三维波场数值模拟算例表明,结合混合吸收边界思路的二阶和三阶Liao边界的吸收效果明显优于常规分裂式完美匹配层边界,并且三阶Liao边界的吸收效果接近复频移卷积型完美匹配层边界。在计算效率方面,当采用中心网格有限差分求解二阶声波方程时,使用10层Liao边界所增加的计算量接近10%,远低于常规分裂式完美匹配层边界。将其用于求解一阶声波方程,Liao边界的计算成本也明显低于使用复频移卷积型完美匹配层边界。; 陈汉明陈柯吉周辉; 关键词：声波方程有限差分平面波稳定性

一种基于透射边界的混合吸收边界方法: 本发明属于地震勘探技术领域，具体涉及一种基于透射边界的混合吸收边界方法，1、设置震源、检波点、地震记录等信息；2、对内部计算区域(区域一)、粘声波场与透射波场的过渡区域(区域二)计算，获得波场值；3、对内部计算区域和透射...; 王宁石颖李松龄王维红宋利伟王银凤; 文献传递

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被引量：1: 2022年; 将作者最近发展的多人工波速优化透射边界(记为c_(aj)-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:(1)c_(aj)-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,c_(aj)-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;(3)c_(aj)-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;(4)c_(aj)-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.; 邢浩洁刘爱文李小军陈苏傅磊; 关键词：谱元法

波动谱元模拟中透射边界稳定性分析被引量：3: 2022年; 无限域波动数值模拟中,人工边界的稳定性是获得可靠模拟结果的前提。具有高阶精度的谱元法和透射边界两者结合的数值模拟方案显示出较好的模拟精度和数值稳定性,然而,仍然存在数值失稳现象,其失稳机理和稳定条件尚不明确,相应的理论分析极为欠缺。该文针对透射边界在高阶谱元法中的稳定性,依据高阶谱单元中非等间距节点的周期延拓特点,通过构建内域和边界数值格式的向量形式来分析人工边界反射系数。进而保证边界对谱元法中存在的真实模态和虚假模态的反射系数均小于等于1,从而得到透射边界的稳定条件,其表现为无量纲边界参数和谱元参数之间的关系,其含义为透射边界人工波速与介质物理波速的比值限定在一定范围内。同时揭示了透射边界引发高频失稳的机理,即边界对谱元法中虚假模态的反复反射放大所致。最后采用数值实验验证了透射边界稳定条件。; 章旭斌谢志南; 关键词：数值模拟反射系数

弹性波模拟中局部透射边界的反射特征及参数优化被引量：1: 2022年; 研究一种新型局部透射边界对弹性波的反射特征,以提高模拟复杂波动问题时的边界精度。此时存在P-P、P-S和S-P、S-S两组(4种)反射,反射系数基于P波和S波势函数定义。将势函数表示的波场转化为u和w分量形式,再代入边界公式,推导出反射系数R_(pp),R_(ps),R_(sp),R_(ss)的表达式。理论分析与数值试验相结合,得出如下研究结果:新型边界的多种计算波速配置能够很好地实现对P,S两种物理波速波动能量的同步吸收;弹性介质自身特性给反射系数带来了附加零反射角度,这对边界精度有利;S-P反射有时会出现异常大值,这会严重破坏边界精度,不过,当大部分(如1/1,2/2,2/3,3/4,3/5,…)人工波速参数被严格设定为S波波速时就不会出现这个问题。; 邢浩洁李小军刘爱文李鸿晶周正华陈苏; 关键词：弹性波模拟反射系数

一维波动有限元模拟中透射边界的时域稳定条件被引量：4: 2021年; 多次透射边界是近场波动数值模拟的一种重要人工边界条件,但其数值稳定性问题一直是致力于解决的关键问题,同时亦是研究难点.本文提出了透射边界时域稳定条件的概念,从透射边界时域计算参数方面界定边界稳定性特征.基于空间插值模式讨论了波动有限元模拟中透射边界可能采用的数值计算格式,进而根据频域反射系数和反射放大失稳准则导出明确的透射边界时域稳定条件.定量地研究了一阶和高阶透射边界不同数值计算格式下人工波速取值和透射阶次对边界稳定性的影响,结果显示人工波速取值远超过介质物理波速或高阶边界选择了不恰当的数值计算格式是导致边界失稳的重要原因.将透射边界和经典的Clayton-Engquist边界、Higdon边界等统一归结为位移型人工边界范畴,其中透射边界具有可调人工波速和不同透射阶次的参数配置,概括了这类边界的基本特征.提出借鉴经典位移型人工边界的研究成果如箱型计算格式、纵横波速比限值、调整边界表达形式等,来改善透射边界时域稳定性的建议.; 邢浩洁李鸿晶李小军; 关键词：透射边界

考虑地形时多次透射边界的模拟精度研究: 2021年; 基于APDL二次开发语言,实现了点震源的等效体力及多次透射边界(MTF)在ANSYS有限元软件的施加,进而基于内源问题研究了考虑真实地形情况下多次透射边界对于外行波穿出人工边界过程的模拟精度,并分析了MTF中人工波速的选取对模拟精度的影响。结果表明:相比传统的粘性边界,MTF的模拟精度显著提高,除紧邻边界区域的误差在10%~15%外,大部分区域测点的模拟结果与远置解的最大误差在5%以下。同时,内源问题下人工波速取为介质剪切波速和压缩波速之间时的相对误差最小,取值显著小于介质剪切波速时的相对误差最大。; 陆映如严泽航叶志诚于彦彦; 关键词：地形

透射边界高频失稳机理及稳定实现--P-SV波动被引量：3: 2021年; 波动数值模拟的稳定性是获得可靠结果的前提.透射边界是一类具有高阶、高效等特点的人工边界,其引发的高频失稳是由内域格式和透射边界的不当耦合所致.本文针对P-SV波动有限元模拟中透射边界引发的失稳问题,基于GKS定理的群速度解释,通过对有限元和透射边界的频散分析揭示了数值失稳机理为透射边界和相邻内域格式支持了群速度指向内域的高频P波或SV波,波动能量将从边界进入内域引发数值失稳.同时,对比连续模型频散指出引发失稳的谐波是由有限元离散引入.本文采用修改的数值积分方法调整有限元刚度,以消除有限元中引发边界失稳的高频波动成分,从而稳定实现透射边界.理论分析和数值实验均表明本文稳定措施的有效性.; 章旭斌廖振鹏谢志南; 关键词：频散分析数值积分

透射边界结合隐式有限元方法的计算精度探讨: 2020年; 详细推导了采用隐式有限元与MTF结合进行地震作用下结构-地基系统的动力反应数值模拟方法,并选取了3种地形的二维场地模型,进行了地震波作用下的场地响应模拟。通过对比不同网格划分的数值模拟结果与精确解的差异,得到如下结果:对于有限元分析常采用的每个波长λ取10个单元的情况,一般可以得到较好的计算精度,但提高λ/Δx的数目,可以提高数值模拟的精度;时间步距Δt的减小对精度同样有所改善,只是较之空间步长而言,时间步距的改变对于精度的影响没有那么明显;对于复杂地形,建议取λ/Δx=20,并采用二阶MTF,这样可以大大地提高地震作用下场地响应的数值模拟精度。; 倪同健丁海平于彦彦陈姚杰; 关键词：网格划分地震响应

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