中文摘要：

地震的动力学过程是地震学的基本问题之一。它与抗震减灾和预测地震密切相关。为了深入研究这个过程，需要一个能够模拟地质构造的复杂性、介质的非线性、不均匀性和地震断层滑动摩擦特征的数值方法。本项目内容主要包括1）研究能够模拟三维不连续变形块体系统的碰撞、滑动和俯冲的动力学过程的数值方法，突破连续变形假设的局限性，2）研究具有率-状态变量摩擦定律的大尺度不连续变形块体系统的摩擦接触动力学过程和地震断层破

结论摘要：

地震后应力转移和余震触发是地震学的热点问题之一。目前主要是采用Okada弹性半空间位错地震模型或分层粘弹性位错地震模型研究这个问题。这些模型的局限性在于不能考虑复杂地震初始应力场以及介质不均匀性和存在多个复杂断层体系的影响。为了深入研究这个问题，本项目提出了一个新的能够考虑这些因素建立在弹性理论上的数值方法和一个能够模拟地质构造的复杂性、介质的非线性、不均匀性和地震断层滑动摩擦特征的接触力学数值方法。并且将所提出的方法运用于1976年唐山地震、Lander地震以及1999年台湾集集地震。结果表明，本研究所提出的方法可以有效地模拟地震的过程、应力转移和余震触发。本项目主要研究成果如下 1.提出了考虑初始应力场、介质非均匀和复杂断层体系影响的地震模拟方法和地震应力转移、余震触发的计算方法。 2.提出了基于接触力学理论和具有率-状态摩擦本构的地震断层破裂过程的新LDDA方法。 3.提出了基于接触理论和具有库伦摩擦本构的粘弹性准静态LDDA方法,模拟地球粘性对震后变形的影响。 4.提出了模拟无限远边界条件的新方法，这个方法可以用于弹性场和重力场问题。