改进BISQ 模型地震波场数值模拟中的边界处理 - 中国有色金属学报.PDF

第 22卷第 3期 中国有色金属学报  2012年 3月  Vol.22 No.3  The Chinese Journal of Nonferrous Metals  Mar. 2012  文章编号：1004­0609(2012)03­0976­09  改进 BISQ 模型地震波场数值模拟中的边界处理 1, 2  1, 2  周竹生  ，王 红  (1.  中南大学 有色金属成矿预测教育部重点实验室，长沙 410083；  2.  中南大学 地球科学与信息物理学院，长沙 410083)  摘 要：从改进 BISQ模型双相介质所对应的一阶速度—应力运动方程出发，构建 2×2N 阶交错网格有限差分模 拟算法，为了尽可能地减小或消除数值模拟中由人工边界引起的虚假反射，建立完全匹配层(PML)吸收边界的 2×  2N 阶交错网格有限差分算法。详细地讨论了 PML 吸收边界条件的构建及其有限差分算法的实现。通过 MATLAB  编程进行波场模拟，将加入 PML 吸收边界、常规指数衰减吸收边界及未加吸收边界的 3 种数值模拟结果进行对 比，论证 PML 吸收边界能十分有效地吸收边界反射。 关键词：改进 BISQ模型；双相介质；有限差分；交错网格；完全匹配层(PML)  中图分类号：P631.4  文献标志码：A  Boundary treatment for numerical simulation of  seismic waves based on reformulated BISQ model  1, 2  1, 2  ZHOU Zhu­sheng  ,WANG Hong  (1.Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals,Ministry of Education,  Central South University, Changsha 410083, China;  2. School of Geosciences and Info­Physics, Central South University, Changsha 410083, China)  Abstract: Based on first­order velocity­stress equations of the reformulated BISQ model in double­phase media, the  simulation algorithm of finite difference of 2­order time and 2N­order space staggered­grid was built. Meanwhile, in  order to minimum effects caused by the artificial boundary in the numerical simulation, the construction of the perfectly  matched layer (PML) absorbing boundary condition and the realization