一种应用于低频舰船地震波数值模拟的联合吸收边界方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于低频舰船地震波数值模拟的联合吸收边界方法，属于舰船地震波数值模拟领域，所述方法在数值模拟过程中，首先将模拟区域划分为中心波场区域和人工边界区域；在中心波场区域内，将雷克子波作为舰船噪声声源，基于雷克子波表达式模拟出声源扰动，并采用交错网格有限差分法进行舰船地震波数值模拟；舰船地震波波动方程由二维一阶速度‑应力弹性波方程来描述；在中心波场区域内，对弹性波方程进行交错网格有限差分离散，采用时间2阶、空间2N阶精度的展开形式；在人工边界区域内，添加L层完全匹配层作为吸收边界，在PML层内采用高斯型衰减函数；在外边界处联合使用二阶Higdon吸收边界。本发明专利技术方法可在不增加存储消耗的情况下，有效提高整体边界吸收效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于舰船地震波数值模拟领域，具体涉及一种应用于低频舰船地震波数值模拟的联合吸收边界方法。

技术介绍

1、舰船地震波数值模拟是一种通过将真实海洋环境简化为数学模型，并采用数值计算来模拟舰船地震波在模型中传播的方法。通过对各种模型的数值模拟，可分析舰船地震波在不同海底介质中的传播规律，从而为实际基于舰船地震波的水下远距离目标探测提供理论基础。在基于计算机实现的舰船地震波有限差分数值模拟中，受限于计算机的有限内存，需要人为界定计算区域，而简单地截断边界将会导致边界处产生强烈的反射波干扰，显著降低模拟精度。因此，通常需要对人工边界进行适当处理以消除计算边界处的虚假反射，从而使数值模拟结果更加符合实际真实情况。

2、单程波吸收边界、完全匹配层(pml)吸收边界是当前人工边界处理的两类主要方法。单程波吸收边界是在边界区域内使用单程波方程吸收入射波能量的边界条件方法，主要包括clayton-enquist(ce)吸收边界和higdon吸收边界两类。相比于ce吸收边界，higdon吸收边界通常具有更优的吸收效果，且其差分计算更为便捷。pml吸收边界则本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用于低频舰船地震波数值模拟的联合吸收边界方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的联合吸收边界方法，其特征在于，所述的步骤(1)中二维一阶速度-应力弹性波方程其具体表达式如下：

3.根据权利要求1所述的联合吸收边界方法，其特征在于，所述的步骤(2)中对弹性波方程进行交错网格有限差分离散表示为：

4.根据权利要求1所述的联合吸收边界方法，其特征在于，所述的步骤(3)中所述高斯型衰减函数其表达式如下：

5.根据权利要求1所述的联合吸收边界方法，其特征在于，所述的步骤(4)中所述的二阶Higdon吸收边界条件的左...

【技术特征摘要】

1.一种应用于低频舰船地震波数值模拟的联合吸收边界方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的联合吸收边界方法，其特征在于，所述的步骤(1)中二维一阶速度-应力弹性波方程其具体表达式如下：

3.根据权利要求1所述的联合吸收边界方法，其特征在于，所述的步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：解闯，孟怡君，蔡文伯，秦志亮，马本俊，申恒广，毕成浩，于盛齐，刘雪芹，缪可言，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：