Lax-Wendroff集中质量有限元法地震波场模拟

摘要：

为了高精度、高效地震波模拟的需要,本文在空间离散上运用集中质量三角网格有限元法求解弹性波方程,在时间离散上运用Lax-Wendroff方法获得时间四阶精度,提出了模拟弹性波传播的Lax-Wendroff集中质量有限元法(LWFEM).为了防止人工截断边界而引起的虚假反射,构造了二阶位移形式的PML吸收边界条件.在周期性网格中,构造LWFEM频散分析的一般特征值问题,得到了LWFEM的稳定性条件.在数值实验中通过与中心差分有限元法(CDFEM)、Runge-Kutta有限元法(RKFEM)以及Newmark谱元法(NSEM)等常见方法的对比,证实了LWFEM弹性波模拟的高效、高精度性及对复杂模型的适应性.

关键词：弹性波、有限元法、Lax-Wendroff方法、PML吸收边界条件

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分类号：P631

资助基金：本项研究受国家自然科学基金项目41174047,40874024和41201041联合资助.

在线出版日期：2015-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：905-911,924