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流体饱和半空间中不均质体对地震波散射的MFS求解
被引量：
1
1
作者
刘中宪
梁建文
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期815-821,948-949,共7页
针对饱和半空间中任意形状不均质体对地震波的散射问题,采用一种新型基本解方法(MFS)进行求解分析。该方法结合饱和半空间中膨胀波源和剪切波源的格林函数,首先由分布在不均质体和半空间交界面附近两虚拟波源面上的PI、PII、SV波源分别...
针对饱和半空间中任意形状不均质体对地震波的散射问题,采用一种新型基本解方法(MFS)进行求解分析。该方法结合饱和半空间中膨胀波源和剪切波源的格林函数,首先由分布在不均质体和半空间交界面附近两虚拟波源面上的PI、PII、SV波源分别构造了不均质体内外的散射波场,然后由交界面连续性条件建立方程并求解确定了虚拟波源密度,总波场反应由自由波场和散射波场叠加而得,最后在精度检验的基础上,通过一组典型算例研究了平面P波在饱和半空间中不均质体周围散射的基本规律。研究结果表明:两相介质波动的MFS模拟具有极高的数值精度和高频稳定性;波在饱和不均质体中的散射特征取决于入射波的频率和方向、边界渗透条件、介质孔隙率等参数,与在单相介质中的情况具有很大差别;地表位移特征反映了波的散射和饱和不均质体的自振特性,随着介质孔隙率增大,位移幅值谱振荡更为剧烈,且不均质体刚度越小,地表位移放大效应越显著,但最大不超过自由场反应的2倍。
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关键词
饱和半空间
不均质体
散射
基本
解
方法
(
mfs
)
地震波
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职称材料
基于快速多极子基本解方法(FMM-MFS)的弹性波二维散射模拟研究
2
作者
刘中宪
王冬
梁建文
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期102-109,共8页
针对弹性波二维散射问题,发展一种新的快速多极子基本解方法(FMM-MFS)。方法基于单层位势理论,通过在虚边界上设置膨胀波线源和剪切波线源以构造散射波场,从而避免了奇异性的处理和边界单元离散;结合快速多极子展开技术(FMM),大幅度降...
针对弹性波二维散射问题,发展一种新的快速多极子基本解方法(FMM-MFS)。方法基于单层位势理论,通过在虚边界上设置膨胀波线源和剪切波线源以构造散射波场,从而避免了奇异性的处理和边界单元离散;结合快速多极子展开技术(FMM),大幅度降低了计算量和存储量,突破了传统方法难以处理大规模散射问题的瓶颈。以全空间孔洞对P、SV波的二维散射为例,给出了具体求解步骤,并在个人计算机上实现了上百万自由度问题的快速精确计算。在方法效率和精度检验基础上,分别以单孔洞和随机孔洞群对平面波(P、SV波)的散射为例进行计算模拟,揭示了孔洞(群)周围弹性波散射的若干重要规律。
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关键词
基本
解
方法
快速多极子展开
方法
快速多极子
基本
解
方法
(FMM-
mfs
)
弹性波散射
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职称材料
题名
流体饱和半空间中不均质体对地震波散射的MFS求解
被引量：
1
1
作者
刘中宪
梁建文
机构
天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室
天津市地震工程研究所
天津大学土木工程系
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期815-821,948-949,共7页
基金
国家自然科学基金(51008210
50978183)
文摘
针对饱和半空间中任意形状不均质体对地震波的散射问题,采用一种新型基本解方法(MFS)进行求解分析。该方法结合饱和半空间中膨胀波源和剪切波源的格林函数,首先由分布在不均质体和半空间交界面附近两虚拟波源面上的PI、PII、SV波源分别构造了不均质体内外的散射波场,然后由交界面连续性条件建立方程并求解确定了虚拟波源密度,总波场反应由自由波场和散射波场叠加而得,最后在精度检验的基础上,通过一组典型算例研究了平面P波在饱和半空间中不均质体周围散射的基本规律。研究结果表明:两相介质波动的MFS模拟具有极高的数值精度和高频稳定性;波在饱和不均质体中的散射特征取决于入射波的频率和方向、边界渗透条件、介质孔隙率等参数,与在单相介质中的情况具有很大差别;地表位移特征反映了波的散射和饱和不均质体的自振特性,随着介质孔隙率增大,位移幅值谱振荡更为剧烈,且不均质体刚度越小,地表位移放大效应越显著,但最大不超过自由场反应的2倍。
关键词
饱和半空间
不均质体
散射
基本
解
方法
(
mfs
)
地震波
Keywords
poroelastic half-space,inclusion,diffraction,Method of Fundamental Solution,seismic waves
分类号
P315.3 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
基于快速多极子基本解方法(FMM-MFS)的弹性波二维散射模拟研究
2
作者
刘中宪
王冬
梁建文
机构
天津城建大学土木工程学院
天津市软土特性与工程环境重点实验室
天津大学土木工程系
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期102-109,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51278327)
天津市应用基础与前沿技术研究项目(14JCYBJC21900)
文摘
针对弹性波二维散射问题,发展一种新的快速多极子基本解方法(FMM-MFS)。方法基于单层位势理论,通过在虚边界上设置膨胀波线源和剪切波线源以构造散射波场,从而避免了奇异性的处理和边界单元离散;结合快速多极子展开技术(FMM),大幅度降低了计算量和存储量,突破了传统方法难以处理大规模散射问题的瓶颈。以全空间孔洞对P、SV波的二维散射为例,给出了具体求解步骤,并在个人计算机上实现了上百万自由度问题的快速精确计算。在方法效率和精度检验基础上,分别以单孔洞和随机孔洞群对平面波(P、SV波)的散射为例进行计算模拟,揭示了孔洞(群)周围弹性波散射的若干重要规律。
关键词
基本
解
方法
快速多极子展开
方法
快速多极子
基本
解
方法
(FMM-
mfs
)
弹性波散射
Keywords
method of fundamental solutions（
mfs
）
fast multipole expansion method（FMM）
FMM-
mfs
scattering of elastic wave
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
流体饱和半空间中不均质体对地震波散射的MFS求解
刘中宪
梁建文
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013
1
下载PDF
职称材料
2
基于快速多极子基本解方法(FMM-MFS)的弹性波二维散射模拟研究
刘中宪
王冬
梁建文
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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