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完全匹配层中衰减函数的参数优化分析
  • ISSN号:1000-1441
  • 期刊名称:《石油物探》
  • 时间:0
  • 分类:P631[天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050, [2]西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,甘肃兰州730050
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(51368038)、甘肃省环保厅科研项目(GSEP-2014-23)和甘肃省教育厅研究生导师基金(1103-07)联合资助.
中文摘要:

完全匹配层(perfectly matched layer,PML)是一种高效的吸收边界条件,对体波和面波都有非常好的吸收效果,被广泛应用于弹性波数值模拟。针对二维弹性动力学问题,基于PML最大反射系数的理论推导,对PML衰减函数中的参数取值进行了优化分析。首先基于复伸展坐标变换,给出了一种适用于二阶弹性波动方程的非分裂吸收边界条件;然后通过求解平面P-SV波的波数,得到了非分裂完全匹配层反射系数的解析表达式;最后采用COLLINO给出的衰减函数形式,令PML最大反射系数为最小,得到了衰减函数中PML的厚度、理论反射系数以及最大反射系数之间的相互关系。通过数值算例分析了PML最大反射系数的变化规律,为PML参数的选择和优化提供了理论依据。

英文摘要:

Perfectly matched layer (PML) is a high-efficiency absorbing boundary condition (ABC) to body waves and sur- face waves, and is widely applied to the numerical simulation of the elastic wave. Considering the two-dimensional elastic dy- namic problems, on the basis o~ the theoretical solution of PML's maximum reflection codficient, we carry out optimization a- nalysis on the parameters selection for the attenuation function in the PML. Primarily, based on the complex-stretching-coor- dinate transform,we deduced one kind of the unsplit absorbing boundary condition appropriate for the second-order elastic wave equation. Then by solving the wave number of plane P-SV waves, we obtained the analytical expression of maximum re- flection coefficient of the PML. We chose the attenuation function form proposed by Francis Collino, by ordering the maxi- mum reflection coefficient approaching the minimum value, and eventually obtained the mutual relations of the PML' s thick- ness, the theoretical reflection coefficient and the maximum reflection coefficient. Finally, we analyzed the variation rule of PML' s maximum reflection coefficient by nunaerical testing, which provided theoretical guidance for the selection and optimi- zation of PML' s parameters.

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期刊信息
  • 《石油物探》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国石化石油勘探开发研究院
  • 主办单位:中国石化石油勘探开发研究院 南京石油物探研究所
  • 主编:杨勤勇
  • 地址:南京市江宁区上高路219号
  • 邮编:211103
  • 邮箱:njsywt@163.net
  • 电话:025-68109811
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1441
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1284/TE
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1995年获江苏期刊奖,2001年获中国石化集团公司科技期刊评比二等奖,1997年获中国地球物理学会颁发的地球物理传播奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:10502