探索地球介質(zhì)的物理性質(zhì)以及地下的構(gòu)造情況是地球物理學研究的主要方向之一。在地下介質(zhì)中傳播的地震信號能為我們了解地下介質(zhì)情況提供重要信息。對各類介質(zhì)中地震波傳播問題的研究為我們正確利用地震信號分析地下介質(zhì)情況提供了重要依據(jù)。隨著對地下介質(zhì)了解的深入,我們已經(jīng)認識到各向異性介質(zhì)廣泛存在于實際地下介質(zhì)之中。在分析和處理地震數(shù)據(jù)過程中須考慮各向異性帶來的影響,否則將導致精度的降低甚至產(chǎn)生嚴重的錯誤。因此,我們需要有足夠的手段模擬各向異性介質(zhì)中的波傳播。基于連續(xù)介質(zhì)力學理論的波動方程從數(shù)學上描述了地震波,但由于該方程的解析解只適用于少數(shù)簡單情況,地震波的模擬主要還是通過數(shù)值計算方法近似求解波動方程來實現(xiàn)。不同于傳統(tǒng)的基于求解彈性波動方程的波場模擬方法,另一類基于離散粒子相互作用模型的粒子晶格法可以通過構(gòu)建適當?shù)牧Ｗ泳Ц衲Ｐ椭苯幽M地球介質(zhì)的動力學行為。這類基于離散粒子模型的方法除了能模擬地震波傳播還能被用于模擬介質(zhì)的形變以及破裂等各種動力學行為,因而具有更廣闊的應(yīng)用前景。本文提出了一種基于離散粒子相互作用模型的動態(tài)晶格法來模擬任意各向異性介質(zhì)中的地震波傳播;在此之前,國內(nèi)外基于離散粒子相互作用模...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１波動方程速度應(yīng)力各分量以及模型參數(shù)（拉梅系數(shù)Ｊ和＃以及密度Ｐ）在交錯網(wǎng)格??中的分布（基于Ｇｒａｖｅｓ?（１９９６）圖１）??

的交錯網(wǎng)格有限差分法（Ｇｒａｖｅｓ，１９９６）為例，這類方法用離散的差分算子近似??波動方程中的偏微分算子，從而將波動方程改寫成差分方程，再將波場分量和介??質(zhì)參數(shù)離散到如圖１．１所示的差分算子相一致的網(wǎng)格上來求解差分方程。??／Ｉ?＂７?ｒ?＜７ｒ，，?（Ｔ＞ｙ，?ｎ，ｚ??｜....

圖１．２離散單元法中單元與單元之間的相互作用??（自?Ｃｕｎｄａｌｌｅｔａｌ．?（１９７９）圖?２?）??

基于晶體材料的固態(tài)模型（Ｈｏｏｖｅｒｅｔａｌ．，１９７４），Ｃｕｎｄａｌｌｅｔａｌ．?（１９７９）提出??的離散單元法（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｅｔｈｏｄ，?ＤＥＭ）是最早一批直接將介質(zhì)離散成如??圖１．２所示具有相互作用的單元的數(shù)值計算方法，他們用這種方法來研究顆粒....

圖１．３離散粒子法中的粒子排布（自Ｔｏｏｍｅｙ?ｅｔａｌ．?（２０００）圖１?）??

排布的方法被用于流體力學以及彈性動力學的計算（Ｓｕｚｕｋｉ?ｅｔ?ａｌ．，?２００８；?Ｋｏｎｄｏ?ｅｔ??ａｌ？?２０１０）〇??圖１．３離散粒子法中的粒子排布（自Ｔｏｏｍｅｙ?ｅｔａｌ．?（２０００）圖１?）??在地震模場模擬方面，基于格子－玻爾茲曼模型Ｍｏｒａ?（１９９２）....

圖１．５晶格鍵角彎折（ｂｏｎｄ－ｂｅｎｄ）相互作用??－．

ｒ??０??圖１．４粒子間的對心相互作用（自Ｔｏｏｍｅｙｅｔａｌ．?（２０００）圖４）??圖１．５晶格鍵角彎折（ｂｏｎｄ－ｂｅｎｄ）相互作用??（基于?ｄｅｌ?Ｖａｌｌｅ－Ｇａｒｄａ?ｅｔ?ａｌ．?（２００３）圖?１?）??然而上述離散粒子法（ＤＰＳ）只考慮了如圖１．４所示粒子間....

本文編號：3984547