有限差分法算法是聲波數(shù)值模擬算法中最廣泛的數(shù)值計算方法。該方法具有計算速度快、占用內(nèi)存相對較小、易于編程實現(xiàn)及模擬精度高等優(yōu)點。規(guī)則網(wǎng)格下的有限差分算法相比于近年來提出的新的有限差分算法計算效率最高,消耗內(nèi)存最少。然而,引入PML邊界,導致常規(guī)網(wǎng)格的有限差分離散公式復雜,計算過程需要對計算區(qū)域和邊界區(qū)域進行判斷,導致計算效率低。針對這個問題,筆者新推導的離散公式,形式簡單,整個模擬區(qū)域計算代碼一致,可以很好地解決這個問題。OpenMP并行算法,語言簡潔和可移植性高,通過結(jié)合OpenMP并行算法,對模擬算法進一步優(yōu)化,可以較大提高數(shù)值模擬的計算效率。

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【部分圖文】：

圖1簡單模型的波場快照

使用一個500×500,dx=dz=10m,dt=800ms，速度為4000m/s的均勻速度模型，震源放置在中心(250,250)。分別使用本文方法進行模擬并與一階應力-速度方程的模擬結(jié)果進行對比。如圖1所示，在t=0.56s，波場未到達邊界，模型為均勻模型，因此波場快照....

圖2Sigsbee速度模型

為進一步證明推導出的公式(10)在復雜模型中也可以準確模擬波場，使用Sigsbee模型進一步驗證。模型大小為1001×501,dx=dz=10m,dt=0.001s。速度模型和波場快照如圖2所示，sigsbee速度模型中包含一個高速鹽體，鹽體上表面起伏，容易產(chǎn)生繞射波場，將....

圖3t=0.8s時的波場快照

(1)規(guī)則網(wǎng)格下的有限差分算法，適當提高差分階數(shù)，既可以滿足模擬精度要求，相比于一階應力-速度方程的計算效率更高。通過改進邊界條件公式，推導出新的離散公式，相比于傳統(tǒng)二階聲波方程的PML邊界控制方程，邊界計算區(qū)域中不再包含波場的三階偏導數(shù)和阻尼系數(shù)的一階導數(shù)。并且，新的離散公式在....

本文編號：3952006