搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

考虑频散效应的一维非线性地震波数值模拟

周聪 王庆良

考虑频散效应的一维非线性地震波数值模拟

周聪, 王庆良
PDF
导出引用
导出核心图
  • 非线性理论是解决地学问题的重要手段, 充分认识非线性波动特征有助于解释实际观测资料中的一些特殊地震现象. 本文基于Hokstad改造的非线性本构方程, 利用交错网格有限差分法实现了固体介质中一维非线性地震波数值模拟; 采用通量校正传输方法消除非线性数值模拟中波形振荡, 提高模拟精度. 通过与解析解的对比验证了模拟结果的正确性. 研究结果显示了非线性系数对地震波的传播有重要影响, 并且当取适当的非线性和频散系数时, 地震波表现出孤立波的传播特性. 最后分析了不同的非线性地震波在固体介质中的传播演化特征.
      通信作者: 周聪, zhoucong323@126.com
    • 基金项目: 地震行业重大科研专项(批准号: 201508009)资助的课题.
    [1]

    Zheng H S, Zhang Z J, Yang B J 2004 Acta Seis. Sin. 26 77 (in Chinese) [郑海山, 张中杰, 杨宝俊 2004 地震学报 26 77]

    [2]

    Johnson P A, McCall K R 1994 Geophys. Res. Lett. 21 165

    [3]

    Johnson P A 1996 J. Geophys. Res. 101 11553

    [4]

    Van den Abeele K E-A 1996 J. Acoust. Soc. Am. 99 3334

    [5]

    Miles J W 1980 Ann. Rev. Fl. Mech. 12 11

    [6]

    Wang Z D 2005 Mechanics in Engineering 27 86 (in Chinese) [王振东 2005 力学与实践 27 86]

    [7]

    Sharon E, Cohen G, Fineberg J 2001 Nature 410 68

    [8]

    Zhou C, Wang Q L, Wang S X 2014 Earthquake 34 112 (in Chinese) [周聪, 王庆良, 王双绪 2014 地震 34 112]

    [9]

    Wu Z L, Chen Y T 1998 Nonlinear Processes in Geophysics 5 121

    [10]

    Bykov V G 2008 Acta Geophys. 56 270

    [11]

    Bykov V G 2014 J. Seismol. 18 497

    [12]

    McCall K R 1994 J. Geophys. Res. 99 2591

    [13]

    Cheng N 1996 Geophysics 61 1935

    [14]

    Hokstad K 2004 Geophysics 69 840

    [15]

    Mandafu, Naranmandula 2009 Chinese J. Solid Mech. 30 614 (in Chinese) [满达夫, 那仁满都拉 2009 固体力学学报 30 614]

    [16]

    Mandafu, Naranmandula 2010 Acta Phys. Sin. 59 60 (in Chinese) [满达夫, 那仁满都拉 2010 物理学报 59 60]

    [17]

    Han H Y, Naranmandula, Shuang S 2012 Acta Phys. Sin. 61 059101 (in Chinese) [韩海英, 那仁满都拉, 双山 2012 物理学报 61 059101]

    [18]

    Qian Z W 2014 Chin. Phys. B 23 064301

    [19]

    Zheng H S, Zhang Z J 2005 Chinese J. Geophys. 48 660 (in Chinese) [郑海山, 张中杰 2005 地球物理学报 48 660]

    [20]

    Boris J P, Book D L 1973 J. Comput. Phys. 11 38

    [21]

    Fei T, Larner K 1995 Geophysics 60 1830

    [22]

    Yang D H, Liu E, Zhang Z J, Teng J 2002 Geophys. J. Int. 148 320

  • [1]

    Zheng H S, Zhang Z J, Yang B J 2004 Acta Seis. Sin. 26 77 (in Chinese) [郑海山, 张中杰, 杨宝俊 2004 地震学报 26 77]

    [2]

    Johnson P A, McCall K R 1994 Geophys. Res. Lett. 21 165

    [3]

    Johnson P A 1996 J. Geophys. Res. 101 11553

    [4]

    Van den Abeele K E-A 1996 J. Acoust. Soc. Am. 99 3334

    [5]

    Miles J W 1980 Ann. Rev. Fl. Mech. 12 11

    [6]

    Wang Z D 2005 Mechanics in Engineering 27 86 (in Chinese) [王振东 2005 力学与实践 27 86]

    [7]

    Sharon E, Cohen G, Fineberg J 2001 Nature 410 68

    [8]

    Zhou C, Wang Q L, Wang S X 2014 Earthquake 34 112 (in Chinese) [周聪, 王庆良, 王双绪 2014 地震 34 112]

    [9]

    Wu Z L, Chen Y T 1998 Nonlinear Processes in Geophysics 5 121

    [10]

    Bykov V G 2008 Acta Geophys. 56 270

    [11]

    Bykov V G 2014 J. Seismol. 18 497

    [12]

    McCall K R 1994 J. Geophys. Res. 99 2591

    [13]

    Cheng N 1996 Geophysics 61 1935

    [14]

    Hokstad K 2004 Geophysics 69 840

    [15]

    Mandafu, Naranmandula 2009 Chinese J. Solid Mech. 30 614 (in Chinese) [满达夫, 那仁满都拉 2009 固体力学学报 30 614]

    [16]

    Mandafu, Naranmandula 2010 Acta Phys. Sin. 59 60 (in Chinese) [满达夫, 那仁满都拉 2010 物理学报 59 60]

    [17]

    Han H Y, Naranmandula, Shuang S 2012 Acta Phys. Sin. 61 059101 (in Chinese) [韩海英, 那仁满都拉, 双山 2012 物理学报 61 059101]

    [18]

    Qian Z W 2014 Chin. Phys. B 23 064301

    [19]

    Zheng H S, Zhang Z J 2005 Chinese J. Geophys. 48 660 (in Chinese) [郑海山, 张中杰 2005 地球物理学报 48 660]

    [20]

    Boris J P, Book D L 1973 J. Comput. Phys. 11 38

    [21]

    Fei T, Larner K 1995 Geophysics 60 1830

    [22]

    Yang D H, Liu E, Zhang Z J, Teng J 2002 Geophys. J. Int. 148 320

  • [1] 王瑜浩, 武保剑, 郭飚, 文峰, 邱昆. 基于非线性光纤环形镜的少模脉冲幅度调制再生器研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191858
    [2] 蒋涛, 任金莲, 蒋戎戎, 陆伟刚. 基于局部加密纯无网格法非线性Cahn-Hilliard方程的模拟. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191829
    [3] 潘军廷, 张宏. 极化电场对可激发介质中螺旋波的控制. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191934
    [4] 黄永峰, 曹怀信, 王文华. 共轭线性对称性及其对\begin{document}$ {\mathcal{P}}{\mathcal{T}} $\end{document}-对称量子理论的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 030301. doi: 10.7498/aps.69.20191173
    [5] 任县利, 张伟伟, 伍晓勇, 吴璐, 王月霞. 高熵合金短程有序现象的预测及其对结构的电子、磁性、力学性质的影响. 物理学报, 2020, 69(4): 046102. doi: 10.7498/aps.69.20191671
    [6] 张雅男, 詹楠, 邓玲玲, 陈淑芬. 利用银纳米立方增强效率的多层溶液加工白光有机发光二极管. 物理学报, 2020, 69(4): 047801. doi: 10.7498/aps.69.20191526
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  411
  • PDF下载量:  133
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-14
  • 修回日期:  2015-08-04
  • 刊出日期:  2015-12-05

考虑频散效应的一维非线性地震波数值模拟

  • 1. 中国地震局地质研究所, 北京 100029;
  • 2. 中国地震局第二监测中心, 西安 710054
  • 通信作者: 周聪, zhoucong323@126.com
    基金项目: 

    地震行业重大科研专项(批准号: 201508009)资助的课题.

摘要: 非线性理论是解决地学问题的重要手段, 充分认识非线性波动特征有助于解释实际观测资料中的一些特殊地震现象. 本文基于Hokstad改造的非线性本构方程, 利用交错网格有限差分法实现了固体介质中一维非线性地震波数值模拟; 采用通量校正传输方法消除非线性数值模拟中波形振荡, 提高模拟精度. 通过与解析解的对比验证了模拟结果的正确性. 研究结果显示了非线性系数对地震波的传播有重要影响, 并且当取适当的非线性和频散系数时, 地震波表现出孤立波的传播特性. 最后分析了不同的非线性地震波在固体介质中的传播演化特征.

English Abstract

参考文献 (22)

目录

    /

    返回文章
    返回