基于时间高精度-空间隐式矩形交错网格有限差分的弹性波数值模拟

徐世刚; 包乾宗; 任志明; 刘洋

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基于时间高精度-空间隐式矩形交错网格有限差分的弹性波数值模拟

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针对弹性波数值模拟,现有的时间高阶有限差分方法主要基于显式差分和正方形网格单元建立的,因此容易引起较强数值频散且缺乏灵活性.基于上述问题,本文通过结合十字形和菱形模板设计了一种改进的矩形组合差分模板,在此基础上发展了隐式交错网格差分方法求解弹性波方程.该方案采用改进差分模板和二阶离散格式共同近似时间导数,采用隐式差分格式求解空间导数.进一步给出了泰勒级数展开和最小二乘优化两种算法求取的高阶差分系数.联合应用高阶差分方案和波场分离技术产生高精度的弹性波场.将本文方法与几种现有差分方法进行了对比,包括:显式和隐式时间二阶差分法,显式时间高阶差分法.数值分析和模型算例表明,本文方法比其他方法具有更高的精度和灵活性.

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来源
《地球物理学报》 |2022年第4期|1389-1401|共13页
作者
徐世刚; 包乾宗; 任志明; 刘洋;
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作者单位

长安大学地质工程与测绘学院地球物理系;

中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类地球物理勘探;
关键词
数值模拟; 弹性波; 有限差分; 矩形网格;

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