三维弹性波正演模拟中的混合吸收边界条件(英文)
本文选题:三维弹性波方程 + 混合吸收边界条件 ; 参考:《Applied Geophysics》2017年02期
【摘要】:地震波场数值模拟中不可避免地会出现边界反射,一般采用吸收边界条件以压制人工边界反射。目前常用的分裂式完全匹配层(PML)边界条件需要在边界处进行特殊处理,尤其是在三维情况下需要将变量分裂为三个分量,增加了数值模拟的计算时间和内存占用量。与分裂式PML吸收边界条件相比,混合吸收边界条件(HABC)具有易于实现、计算量小和吸收效果好等优点,可以提高三维波动方程数值模拟的计算效率。本文将基于一阶Higdon单程波方程的混合吸收边界条件从二维计算域发展到三维,提出了适用于三维弹性波数值模拟的混合吸收边界条件。均匀模型以及复杂模型的三维数值模拟结果表明,混合吸收边界条件与传统的完全匹配层边界条件相比,具有效率高、吸收效果好的优势。
[Abstract]:Boundary reflection is inevitable in numerical simulation of seismic wave field, and absorbing boundary condition is generally used to suppress artificial boundary reflection. The commonly used split perfectly matched layer (PML) boundary conditions need special treatment at the boundary, especially in the 3D case, the variables need to be split into three components, which increases the computational time and memory footprint of the numerical simulation. Compared with the split PML absorbing boundary condition, the hybrid absorption boundary condition (HABC) has the advantages of easy implementation, small computational complexity and good absorption effect, and can improve the computational efficiency of numerical simulation of three-dimensional wave equation. In this paper, the mixed absorbing boundary conditions based on the first-order Higdon one-pass wave equation are developed from two-dimensional computational domain to three-dimensional, and a hybrid absorbing boundary condition suitable for three-dimensional elastic wave numerical simulation is proposed. The results of 3D numerical simulation of uniform model and complex model show that the hybrid absorbing boundary condition has the advantages of high efficiency and good absorption effect compared with the traditional perfectly matched layer boundary condition.
【作者单位】: 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室;中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院;南京工业大学岩土工程研究所;
【基金】:supported by the National Natural Science Foundation of China(No.41474110)
【分类号】:P631.4
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,本文编号:2086786
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