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谱元法与有限元法在地震波场模拟中的对比研究

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1谱元法采用Guass-Lobatto-Legendre(GLL)积分以获得对角的质量矩阵,它以其高精度、高效性在地震学中得到广泛地使用,并能够自然满足自由边界条件.显式有限元法,通过使用质量集中技术以获得对角的质量矩阵,具有与谱元法同样的高效性.然而,GLL积分具有计算精度的损失,对于n+1个点的GLL积分仅有2n阶精度,而在有限元中使用的Gauss-Legendre积分却具有2n+1阶精度.同样,用集中质量矩阵代替一致质量矩阵也存在计算精度的损失.那么，在使用相同个数的插值节点的情况下，这两种质量集中策略哪一个更有效?rn 研究表明，当所使用的多项式的阶数较低时(＜=3)，有限元法具有计算速度和计算精度的优势，但是随着阶数的提高，这种优势便会丧失。有文献报道，高阶的有限元法会产生很多虚假的波致使计算精度下降，并且有限元是很难扩展到高阶的情形。因此，根据计算精度的要求，若采用低阶的多项式能够满足计算精度，有限元法比较有效，反之谱元法则为更具优势。

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来源
《中国地球物理学会第二十九届年会》|2013年|858-859|共2页
会议地点昆明
作者
刘有山; 滕吉文; 司芗; 马学英;
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作者单位

中国地球物理学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 P315.31;
关键词
地震学; 波场模拟; 谱元法; 有限元法; 计算精度;

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