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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
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  • 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.
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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)

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