| 横向各向同性介质中地震波场谱元法数值模拟 |
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| 引用本文： | 王童奎,李瑞华,李小凡,张美根,龙桂华.横向各向同性介质中地震波场谱元法数值模拟[J].地球物理学进展,2007,22(3):778-784. |
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| 作者姓名： | 王童奎 李瑞华 李小凡 张美根 龙桂华 |
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| 作者单位： | 1. 岩石圈演化国家重点实验室，中国科学院地质与地球物理研究所，北京 100029;2.中国矿业大学, 北京 100083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重点项目(40437018)，青年基金项目(40304004)联合资助 |
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| 摘 要： | 横向各向同性介质是地球内部广泛存在的一种各向异性介质，因此为了能够更好地认识地震波在这种介质中的传播特征，用数值方法进行地震波模拟显得十分必要.本文采用谱元法对横向同性介质中的地震波进行模拟，该方法基于弹性力学方程弱形式基础之上，具有有限元适应任意复杂介质模型的韧性和伪谱法的精度.文中阐述了基于Legendre多项式的谱元法的理论和推导过程，该方法可以形成全局对角质量矩阵，在时间域使用显式的差分算法，提高运算效率，最后通过横向各向同性介质的数值计算,模拟结果表明该方法是一种有效的数值模拟方法.
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| 关 键 词： | 谱元法(SEM) Legendre多项式 地震波 横向各向同性 |
| 文章编号： | 1004-2903（2007）03-0778-07 |
| 收稿时间： | 2006-07-10 |
| 修稿时间： | 2006-07-102006-11-20 |
Numerical spectral-element modeling for seismic wave propagation in transversely isotropic medium |
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| WANG Tong-kui,LI Rui-hua,LI Xiao-fan,ZHANG Mei-gen,LONG Gui-hua.Numerical spectral-element modeling for seismic wave propagation in transversely isotropic medium[J].Progress in Geophysics,2007,22(3):778-784. |
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| Authors: | WANG Tong-kui LI Rui-hua LI Xiao-fan ZHANG Mei-gen LONG Gui-hua |
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| Institution: | 1. State Key Laboratory of Lithospheric Evolution, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029;2. China University of Mining and Technology, Beijing 100083 |
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| Abstract: | The transversely isotropic medium exists extensively in the earth.Hence it is of important meaning to study wave characters in the TI medium with numerical methods.In the text,the Spectral element method is used to model the seismic wave propagation,which is based on a weak formulation of the elastic mechanics equation.It combines the geometrical flexibility of the Finite element method and the accuracy of the pseudospectral method.Here,the theory and the deducing process of the SEM based on the Legendre polynomial is given.The SEM can get a global diagonal mass matrix,which leads to a very simple explicit time difference scheme and high efficiency.Numerical simulation in the transversely isotropic medium are shown and the results approved that the SEM is a effective method for seismic wave modeling. |
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| Keywords: | spectral element method legendre polynomials seismic wave transversely isotropic |
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