一阶弹性波交错网格时间高阶差分格式及稳定性分析

一阶弹性波交错网格时间高阶差分格式及稳定性分析

论文摘要

弹性波模拟或逆时偏移时,对空间偏导数采用高阶差分格式可提高计算精度,但这种算法的稳定性条件过于严格,要求差分离散的时间步长必须足够小以确保算法稳定。在常规空间高阶差分格式的基础上,将速度(应力)对时间的高阶导数转化为不同精度的应力(速度)对空间的差分,得到了一种新的基于交错网格的时间高阶、空间高阶差分格式。通过对交错网格时间高阶差分格式稳定性的分析,认为该算法的稳定性条件较常规算法宽松,在弹性波场的求解过程中可以采用更大的时间步长。

论文目录

  • 1一阶弹性波速度应力方程
  • 2时间2M阶, 空间2N阶差分近似
  •   2.1时间2M阶差分近似
  •   2.2空间2N阶差分近似
  •   2.3时间2M阶, 空间2N阶差分格式
  • 3一阶弹性波方程交错网格二维空间稳定性分析
  •   3.1一阶弹性波速度-应力方程Fourier分析
  •   3.2差分格式谱半径与系数矩阵A的关系
  •   3.3差分格式的稳定性条件
  • 4应用实例
  •   4.1时间高阶精度和时间2阶精度差分格式正演模拟
  •   4.2提高时间差分精度对空间差分引起的数值频散的作用
  • 5结论与建议
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 田雪丰

    关键词: 弹性波,数值模拟,交错网格,时间高阶差分格式,稳定性分析

    来源: 中国煤炭地质 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

    专业: 地质学,地球物理学,矿业工程

    单位: 中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院

    基金: 国家自然科学基金(编号:41674118),国家重点研发计划(编号:2018YFC1405900),国家科技重大专项(编号:2016ZX05027-002)联合资助

    分类号: P631

    页码: 70-78

    总页数: 9

    文件大小: 293K

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