發(fā)布時間：2017-04-23 09:00

  本文關(guān)鍵詞：基于高階交錯網(wǎng)格的有限差分地震波場數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 地震波場數(shù)值模擬是研究復(fù)雜地區(qū)地震資料采集處理和解釋的有效輔助手段,地震波場數(shù)值模擬的主要方法包括兩大類,即幾何射線法和波動方程法。有限差分法是波動方程中很重要的一種方法,它的主要優(yōu)點是計算速度快,占用內(nèi)存小;缺點是精度低,僅適用于相對較簡單的地質(zhì)模型。 本文在前人的基礎(chǔ)上,從波動方程的建立出發(fā),推導(dǎo)了位移方程的中心差分格式和一階速度一應(yīng)力方程的任意階空間和時間精度的交錯網(wǎng)格差分格式。用有限差分法模擬地震波在半無限介質(zhì)中的傳播問題,由于受計算機存儲空間、計算速度等的限制,需要用有界區(qū)域代替無界區(qū)域,即引入人工邊界。人工邊界的反射使波場受到嚴(yán)重的破壞,因此一種有效的吸收邊界的方法,成為地震波正演中一個非常重要的研究問題。解決邊界問題的方法很多,論文主要討論了透射邊界和完全匹配層邊界,同時還進行了穩(wěn)定性條件、頻散問題的分析。用Fonran語言實現(xiàn)了對兩種方程的各向同性介質(zhì)的模擬,并且對于一階速度一應(yīng)力方程還實現(xiàn)了橫向各向同性介質(zhì)的模擬。 在以上的理論基礎(chǔ)上,通過模型試算及效果驗證可以看出:基于一階速度一應(yīng)力方程的交錯網(wǎng)格差分格式精度高,可以適用于較為復(fù)雜介質(zhì)模型的正演模擬,得到的正演模擬結(jié)果可以較清晰的反映出地震波場中波傳播的運動學(xué)和動力學(xué)特征。由此可以證明,高階交錯網(wǎng)格有限差分具有高效、精確、實用的特點,具有廣闊的應(yīng)用前景和實際意義。
【關(guān)鍵詞】：彈性波動方程 有限差分 交錯網(wǎng)格 吸收邊界條件
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：P631.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究的目的和意義9-10
• 1.2 有限差分的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文所做的工作13-15
• 1.3.1 正演數(shù)值模擬13
• 1.3.2 模型試算及效果分析13-15
• 第二章 波動方程有限差分格式的建立15-33
• 2.1 波動方程的建立15-17
• 2.2 有限差分的基本原理17-20
• 2.2.1 有限差分法簡介17-18
• 2.2.2 有限差分方程的建立過程18-19
• 2.2.3 有限差分的差分格式19-20
• 2.3 二維彈性波動方程有限差分法20-24
• 2.3.1 均勻介質(zhì)中彈性波動方程的有限差分的建立20-21
• 2.3.2 非均勻介質(zhì)中彈性波動方程有限差分的建立21-24
• 2.4 一階速度應(yīng)力彈性波方程24-30
• 2.4.1 時間上的2M階差分近似格式28-29
• 2.4.2 空間上的2M階差分近似格式29-30
• 2.5 計算機程序的實現(xiàn)30-33
• 第三章 有限差分?jǐn)?shù)值模擬中的關(guān)鍵技術(shù)及解決方案33-51
• 3.1 穩(wěn)定性分析33-34
• 3.2 震源的選擇34-36
• 3.3 頻散問題分析36-39
• 3.4 邊界問題討論39-51
• 3.4.1 地震波傳播的邊界條件39-41
• 3.4.2 人工邊界條件簡介41-42
• 3.4.3 多次透射邊界條件42-47
• 3.4.4 完全匹配層吸收邊界(PML)47-51
• 第四章 模型試算及結(jié)果分析51-75
• 4.1 各向同性介質(zhì)模型數(shù)值模擬51-66
• 4.1.1 斷層介質(zhì)模型51-57
• 4.1.2 三層水平層狀介質(zhì)模型57-63
• 4.1.3 復(fù)雜模型63-66
• 4.2 各向異性介質(zhì)模型數(shù)值模擬66-73
• 4.3 小結(jié)73-75
• 結(jié)束語75-78
• 參考文獻78-81
• 致謝81

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊圳;李蓉艷;岳繼光;蕭蘊詩;;高階交錯網(wǎng)格有限差分法的地震波場數(shù)值模擬[J];北京交通大學(xué)學(xué)報;2012年05期

2 李飛;程久龍;楊思通;;基于Cerjan衰減函數(shù)的PML吸收邊界條件[J];物探與化探;2012年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 歐陽永永;金屬礦地震數(shù)值模擬與波場分析[D];中南大學(xué);2011年

2 吳娟;基于波動方程數(shù)值模擬的地質(zhì)解釋誤差分析[D];成都理工大學(xué);2011年

3 和少偉;彈性介質(zhì)地震波場的數(shù)值模擬[D];長江大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于高階交錯網(wǎng)格的有限差分地震波場數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：322107