复杂介质弹性波传播模拟的多网格切比雪夫并行谱元法制造技术

本发明专利技术公开了一种多网格切比雪夫并行谱元方法。该方法包括：a.将计算区域划分为大而规则的单元；b.在单元内定义主网格和辅助网格，主网格为切比雪夫配置点；c.利用主网格将单元内波场作切比雪夫截断展开，利用辅助网格将单元内介质参数和外力作截断展开；d.将波场、介质参数和外力的截断展开式代入波动方程，得到单元质量矩阵、单元刚度矩阵和单元外力向量；e.基于各单元的单元质量矩阵、单元刚度矩阵和单元外力向量，在主网格上求解弹性波方程。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种多网格切比雪夫并行谱元方法。该方法包括：a.将计算区域划分为大而规则的单元；b.在单元内定义主网格和辅助网格，主网格为切比雪夫配置点；c.利用主网格将单元内波场作切比雪夫截断展开，利用辅助网格将单元内介质参数和外力作截断展开；d.将波场、介质参数和外力的截断展开式代入波动方程，得到单元质量矩阵、单元刚度矩阵和单元外力向量；e.基于各单元的单元质量矩阵、单元刚度矩阵和单元外力向量，在主网格上求解弹性波方程。【专利说明】
本专利技术涉及地球物理，工程地震学，计算声学等领域的高性能计算。
技术介绍
复杂介质中弹性波的传播模拟在地球物理，工程地震学和计算声学等领域具有重要地位。如何找到一种更精确、更快速、更适宜并行化的数值模拟方法也一直是国、内外相关领域研究者的工作目标和重点。当前在弹性波方程模拟中普遍使用的数值方法，主要有有限差分法、有限元法、伪谱法和谱元法等。它们有各自的优缺点并在不同的领域得到应用。有限差分法将方程中的导数用差分近似，从而将偏微分方程转换为代数方程来求解，其误差由离散化配置点数目和Taylor级数的截断误差决定。有限差分法由于编程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多网格切比雪夫Chebyshev并行谱元方法，其特征包括：a.将计算区域划分为大而规则的单元；b.在单元内定义主网格和辅助网格，主网格为Chebyshev配置点；c.利用主网格将单元内波场作Chebyshev截断展开，利用辅助网格将单元内介质参数和外力作截断展开；d.将波场、介质参数和外力的截断展开式代入波动方程，得到单元质量矩阵、单元刚度矩阵和单元外力向量；e.基于各单元的单元质量矩阵、单元刚度矩阵和单元外力向量，在主网格上求解弹性波方程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏畅，G·塞里安尼，林伟军，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：