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2.5D modelling of elastic waves in transversely isotropic media using the spectral element method

机译：使用谱元法对横观各向同性介质中的弹性波进行2.5D建模

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The spectral-element method provides an accurate alternative to the finite-element method for modelling elastic waves in anisotropic media. With the aim of reducing the high computational overheads of 3D modelling, we have implemented 2.5D spectral-element modelling of elastic waves, initially for vertically transversely isotropic media, and then extended to a tilted transversely isotropic medium with a dipping symmetry-axis. We have investigated different categories of absorbing boundaries to minimise artificial boundary reflections, including viscous boundary conditions and two distinct 2.5D formulations of perfectly matched layers (PMLs). Both PML methods use complex coordinate stretching, but the first method is only applicable in the frequency-domain. The other method uses the decomposed gradient operator and can be applied in both the time-domain and frequency-domain. Traditional 2D modelling exhibits cylindrical wave propagation characteristics from a line source. Our 2.5D modelling results, presented as images of seismic wavefields, illustrate the more realistic spherical propagation from a point source.
机译：频谱元素法为有限元方法提供了一种精确的替代方法，用于模拟各向异性介质中的弹性波。为了减少3D建模的大量计算开销，我们已经实现了弹性波的2.5D光谱元素建模，最初是针对垂直横观各向同性介质，然后扩展到具有倾斜对称轴的倾斜横观各向同性介质。我们研究了不同种类的吸收边界，以最大程度地减少人工边界反射，包括粘性边界条件和两种完全匹配层（PML）的不同2.5D公式。两种PML方法都使用复杂的坐标拉伸，但是第一种方法仅适用于频域。另一种方法使用分解的梯度算子，并且可以应用于时域和频域。传统的2D建模具有线源的圆柱波传播特性。我们的2.5D建模结果以地震波场图像的形式呈现，说明了来自点源的更真实的球形传播。

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