透射边界与谱元法的结合及对波动模拟精度的改进

发布时间：2018-05-20 10:40

  本文选题：谱元法 + 多次透射公式　； 参考：《振动与冲击》2017年02期

【摘要】：实现与高精度的谱元法具有一致精度的人工边界条件,对基于谱元法的波动数值模拟具有重要意义。给出了具有多阶精度的多次透射公式(MTF)与节点不等间距分布的谱元法的结合方法,并在通用的采用显式Newmark预估校正式和并行计算技术的谱元程序SPECFEM2D和SPECFEM3D中实现。利用改进后的谱元程序模拟了二维和三维模型下波源问题的响应,模拟结果与程序自带的黏性边界的结果及远置解的对比表明,结合MTF的谱元程序显著提高了对边界处大角度入射的体波及面波的吸收效果,消除了黏性边界存在的漂移现象。高阶MTF是与高精度的谱元法相匹配的边界条件。
[Abstract]:The realization of artificial boundary conditions with the same accuracy as the spectral element method with high accuracy is of great significance to the numerical simulation of waves based on the spectral element method. The method of combining the multiple transmission formula with multi-order accuracy and the spectral element method of unequal distance distribution between nodes is presented. The method is implemented in the spectral element program SPECFEM2D and SPECFEM3D, which adopts the formal and parallel computing techniques of explicit Newmark predictor correction. The improved spectral element program is used to simulate the response of the wave source problem in two and three dimensional models. The comparison of the simulation results with the results of the viscous boundary and the remote solutions of the program shows that, In combination with the spectral element program of MTF, the absorption effect of body-wave at large angle at the boundary is improved significantly, and the drift phenomenon of viscous boundary is eliminated. High order MTF is a boundary condition matching high precision spectral element method.
【作者单位】： 中国地震局工程力学研究所;江苏省结构工程重点实验室(苏州科技学院);
【基金】：国家自然科学基金(51278323;51378479)
【分类号】：P315

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本文编号：1914291