基于褶积完全匹配吸收边界的声波方程数值模拟

发布时间：2018-06-19 23:43

  本文选题：褶积完全匹配层 + 交错网格　； 参考：《石油物探》2017年05期

【摘要】：完全匹配层(PML)吸收边界条件已广泛应用于地震波场模拟中,但PML吸收边界条件存在一些问题,如对低频和地震波为掠射波时会产生虚假反射等。褶积完全匹配层(CPML)吸收边界条件能够有效地解决PML吸收边界条件存在的问题。推导了带有CPML条件的一阶速度-应力波动方程,并且在方程中引入记忆变量代替复杂褶积项的运算,将CPML与交错网格有限差分算法相结合,发挥了该边界条件节省计算存储空间、易于编程实现等优点。数值模拟结果表明,在不增加计算量的情况下,CPML吸收边界条件有效地提高了波场模拟精度。
[Abstract]:Perfectly matched layer (PML) absorbing boundary conditions have been widely used in seismic wave field simulation, but there are some problems in PML absorbing boundary conditions, such as false reflection when the low frequency and seismic waves are grazing waves, etc. Convolution perfectly matched layer (CPML) absorbing boundary condition can effectively solve the problem of PML absorbing boundary condition. The first-order velocity-stress wave equation with CPML condition is derived, and the memory variable is introduced to replace the complex convolution term in the equation. The CPML is combined with the staggered grid finite difference algorithm. The advantages of the boundary condition, such as saving computing storage space and being easy to realize by programming, are brought into play. The numerical simulation results show that the CPML absorbing boundary condition can effectively improve the accuracy of wave field simulation without increasing the computational complexity.
【作者单位】： 东北石油大学;黑龙江省普通高校科技创新团队"断层变形封闭性及与流体运移";
【基金】：国家自然科学基金(41474118) 黑龙江省杰出青年科学基金项目(JC2016006) 东北石油大学研究生创新科研项目(YJSCX2016-002NEPU) 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室开放基金项目(LP1509)联合资助~~
【分类号】：P631.4

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本文编号：2041873