基于广义正交多项式褶积微分算子的地震波场数值模拟方法   总被引：4，自引：3，他引：1       下载免费PDF全文

程冰洁  李小凡  龙桂华 《地球物理学报》2008,51(2):531-537

地震波场模拟方法研究对于与波动现象有关的地震学问题的重要性是不言而喻的.就目前现有的各种正演算法来说,精度较高的算法（如有限元法、谱元法、高阶有限差分法等）,其计算速度较慢;计算速度较快的算法（如低阶有限差分法、付氏伪谱法等）计算精度却比较低.为了兼顾地震波场模拟的精度与速度,本文推出了一种快速的、高精度地震波场模拟方法（基于Forsyte广义正交多项式的褶积微分算子法）,该方法是以计算数学中的Forsyte广义正交多项式插值函数为基础,构建一个新的褶积微分算子,并将该算子引入到地震波动方程的一阶速度-应力方程的空间微分运算中去,采用时间交错网格有限差分算子替代普通的差分算子以匹配高精度的褶积微分算子,从而构造一种全新的地震波场数值模拟方法.该方法同时具有广义正交多项式方法的高精度和短算子低阶有限差分算法的高速度.通过对算子长度的调节及算子系数的优化,可同时兼顾波场解的全局信息与局部信息.复杂非均匀介质模型中的波场数值模拟实验证实了该方法的可行性及优越性.  相似文献   

P-SV波展平变换的精确求解——以地震面波为例   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

黄慧  陈晓非 《地震学报》2008,30(2):105-113

以地震面波问题为例,提出P——SV波展平变换的精确求解方法并以此为基础讨论了近似求解方法的适用性及适用范围. 结果表明,展平变换指数m对最终结果没有显著影响,因此可选取任意值;在短波近似条件下,展平变换的近似解法是适当且合理的;展平变换的近似解法比精确解法的效率高一倍. 对于频率较低的问题,应采用精确的求解方法.   相似文献   

2.5维地震波场褶积微分算子法数值模拟   总被引：5，自引：4，他引：1       下载免费PDF全文

程冰洁  李小凡 《地球物理学进展》2008,23(4):1099-1105

早期的褶积微分算子都是基于正反傅立叶变换而实现的,其精度比四阶有限差分的精度稍高,本文将计算数学中的Forsyte广义正交多项式微分算子与褶积算子相结合,构建了一个新的快速、高精度褶积微分算子,其计算结果非常接近实验函数微分的精确值,精度与16阶有限差分的精度相当,远优于错格伪谱法的精确度.另外,2.5维数值模拟比二维模拟可以更真实地模拟三维介质的臬个剖面的波场,并且2.5维地震波模拟的计算量比三维模拟的计算量及计算耗时要大大减少.本文利用基于Forsyte广义正交多项式褶积微分算子法计算2.5维非均匀介质地震波场,模拟结果表明,该算法的计算速度快,计算精度高,能够直观、高效地反映复杂介质中波场的传播规律,并且2.5维波场数值模拟具有更高的计算效率,是一种非常值得深入研究并广泛应用的方法.  相似文献   

复杂断面地下结构地震反应分析的广义反应位移法研究     

许紫刚  杜修力  许成顺  韩润波  乔磊 《岩土力学》2019,(8):3247-3254

针对我国现行《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014)推荐采用的地下结构抗震分析的反应位移法存在一定的局限性,在借鉴反应位移法基本原理的基础上,提出一种适用于复杂断面地下结构地震反应分析的广义反应位移法。首先,基于子结构方法从理论上论证该方法与反应位移法基本原理的一致性,详细介绍了该方法的力学模型和实施步骤;其次,结合某马蹄形断面的区间隧道实际工程,并以整体动力时程分析方法为基准,分析了不同地震动强度工况下,两种不同广义子结构选取范围的广义反应位移法的计算效果。结果表明,提出的广义反应位移法是一个操作简便、精度较高、实用性较强的简化分析方法,可以在各种断面形式的地下结构的抗震分析与设计中推广使用。  相似文献   

人工冻结黏土广义开尔文蠕变本构模型模糊随机优化     

姚亚锋  程桦  荣传新  张楠  林键 《煤田地质与勘探》2019,47(2):162-167

冻土的蠕变本构模型是冻结法建井的重要参考资料。在-5℃、-10℃、-15℃和-20℃下,针对人工冻结黏土进行不同应力等级的单轴蠕变试验,获得不同温度、不同应力等级条件下蠕变曲线的变化规律。通过模糊随机迭代搜索改进传统的Guess-Newton算法,得到模糊随机Guess-Newton算法步骤,利用改进的算法优化广义开尔文本构模型参数,获得各温度和应力下的优化蠕变模型。工程试验表明:模糊随机Guess-Newton算法能有效地优化广义开尔文本构模型参数,使模型更好地拟合冻土各阶段的蠕变值,准确地表征了冻土的蠕变特性,同时改进后的算法较传统的算法效率更高,收敛更快。   相似文献   

广义回归神经网络在深基坑监测中的应用     

李钦  左廷英  何卓臣  黄俊傅 《现代测绘》2012,(4):8-10

本文详细介绍了广义回归神经网络的基本原理,给出了预测深基坑监测竖向位移的广义回归神经网络模型,通过工程实例验证了该模型的正确性。通过对实验结果的分析,说明广义回归神经网络在深基坑工程监测中预测的可行性和有效性。  相似文献   

用广义反演方法估算首都圈地区台站场地效应   总被引：1，自引：0，他引：1  

史海霞  修济刚  陈章立  王勤彩  华卫 《地震》2009,29(2):1-11

本文利用2001—2006年首都圈地区的SH波数字化地震资料, 用广义逆矩阵联合反演的方法得到了63个台站的场地效应值。 基岩场地的场地效应比较稳定, 在1～10 Hz范围内为1左右; 沉积场地在低频场地效应较高, 在1～8 Hz范围内在3～7之间, 5 Hz左右场地效应有明显的突起, 以后随频率增加降低。 结果表明, 台站岩性是影响场地效应形态和大小的主要因素, 此外其场地效应还可能与所处的局部地质构造等因素有关。  相似文献   

广义自相似性原理与模型     

曹黎  成秋明  陈志军  严光生 《地球科学》2009,34(2):270-274

为了理解各式各样的具有广义自相似性特征的尺度不变性系统, 提出了1个称之为GSI (generalized scale invariance) 的理论体系.它阐述了大小尺度可以相互关联而不需要引入任何1个特有(具体) 尺度的最普通情形.在二维线性GSI理论的基础上, 形成了2个重要的各向异性尺度不变性量化模型: SIG (scale invariant generator) 模型和S-A (spectrum-area) 模型.SIG模型通过在频率域中估计GSI理论中代表旋转和层化程度的尺度不变性生成元的参数来量化各向异性尺度不变性.而S-A模型通过从二维频率域中能谱密度大于P元素集的面积与P之间关系的非参数模型对各向异性尺度不变性进行量化.如果研究的对象是1个混合模式(多个不同尺度的过程或作用叠加而形成的), S-A模型不仅可以对异性尺度不变性进行量化, 还可以对该混合模式进行分解.系统阐述了GSI理论、SIG模型和S-A模型, 并将SIG模型和S-A模型结合提出了既能对混合模式进行分解又能对分解后模式的各向异性尺度不变性进行量化的模型.   相似文献   

黄土湿陷机理研究现状及有关问题探讨     

许领  戴福初 《地质力学学报》2009,15(1):88-94

黄土湿陷性问题由来已久。20世纪60-80年代, 采用扫描电镜(SEM)和物化分析技术, 黄土湿陷机理的结构理论获得了发展和完善, 当时, 由于不能提供定量的力学参数而很少应用于工程建设。随着土工试验技术的进步以及土力学理论的发展, 克服传统的黄土湿陷机理研究方法的不足成为可能。本文首先论述了黄土湿陷性研究的力学属性; 其次, 提出了黄土的广义湿陷概念; 最后, 从非饱和土力学角度对黄土湿陷机理研究的有关问题进行了讨论和分析。   相似文献   

线性变换应力空间及其应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

路德春  杜修力  姚仰平  龚秋明 《岩土力学》2010,31(1):271-276

基于广义非线性强度理论,提出了一种新的变换应力方法,将广义非线性强度理论变换为另一应力空间内的Mohr-Coulomb准则。在新的线性变换应力空间内,材料的强度特性符合Mohr-Coulomb准则,从而广义非线性强度理论可在新应力空间内以Mohr-Coulomb准则的形式应用。通过在新的线性变换应力空间内对2种黏土的强度、应力-应变关系试验结果的分析验证了此变换方法的有效性。  相似文献