地震動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,特別是三維介質(zhì)中復(fù)雜幾何斷層上的自發(fā)破裂問(wèn)題是地震學(xué)中的一個(gè)難題。對(duì)此問(wèn)題沒(méi)有理論解析解,唯有依靠數(shù)值方法模擬計(jì)算。在眾多數(shù)值計(jì)算方法中,由于其計(jì)算效率以及精確性,有限差分方法已成為地震動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬中的一種重要的數(shù)值方法,在震源理論研究以及實(shí)際地震動(dòng)力學(xué)模擬中都有廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)有限差分方法基于笛卡爾坐標(biāo),需要構(gòu)造規(guī)則正交網(wǎng)格,不利于模擬復(fù)雜幾何斷層動(dòng)力學(xué)破裂。雖然有學(xué)者對(duì)此提出了各自的改進(jìn)方案,該方法的普適性還有待提高。利用曲線網(wǎng)格可以解決這復(fù)雜幾何這一問(wèn)題,我們可以沿著不規(guī)則界面劃分網(wǎng)格。曲線有限差分方法被證實(shí)在復(fù)雜起伏地表介質(zhì)中能很好地模擬地震波場(chǎng)傳播過(guò)程。本文將曲線有限差分方法引入到地震動(dòng)力學(xué)求解中,該方法即保持了傳統(tǒng)有限差分方法的特點(diǎn),如計(jì)算效率、容易施加等,又在模擬復(fù)雜斷層方面有較高靈活性,可以用來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)中常見(jiàn)的復(fù)雜幾何斷層,如傾斜、彎曲、跳躍等斷層,不規(guī)則起伏自由表面也可以靈活地包含在模擬中。本文采用分裂節(jié)點(diǎn)描述斷層間斷面,網(wǎng)格沿著斷層以及自由表面等不規(guī)則界面劃分。通過(guò)重新定義曲面斷層分裂節(jié)點(diǎn)物理量,曲線坐標(biāo)系中的彈性動(dòng)力學(xué)方程可以與摩擦準(zhǔn)則約束的物理變... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：166 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

根據(jù)Bk^acheetal.(2003)給出的幾何穩(wěn)定條件解釋曲線網(wǎng)格中不穩(wěn)定解的波前及慢度方位

曲線坐標(biāo)中PML曲面的協(xié)變與逆變基矢量示意圖

圖2.7分層模型接收點(diǎn)與震源在地表的投影.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3220506