成层半空间出平面自由波场的一维化时域算法

摘要：

提出了一种计算出平面SH波斜入射时弹性水平成层半空间中自由波场时域计算的一维化有限元方法.在进行有限元网格划分时,竖向单元取满足有限元模拟精度的任意尺寸,水平向网格尺寸由时间离散步长和水平视波速确定,并自动进行虚拟网格划分.基底设置人工边界,并将波动输入转化为等效荷载施加在边界节点上.然后将集中质量有限元法和中心差分法相结合建立节点运动方程,并将水平方向相邻节点的运动用该节点相邻时刻的运动表示,从而将求解节点运动的二维方程组转化为一维方程组.求解此方程组,即得到自由场中竖向一列节点的运动.最后根据行波传播的特点,可方便地确定全部自由波场.理论分析和数值算例表明,该方法具有较高的精度和良好的稳定性.

关键词：水平成层半空间、斜入射、显式有限元法、Snell定律、人工边界、虚拟划分

所属期刊栏目：38

分类号：P315(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：中国科学院项目（非规范项目）;科技部科研项目;北京市自然科学基金

在线出版日期：2006-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：219-225