[發(fā)明專利]一種頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610838492.0
• 申請(qǐng)日: 2016-09-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107798156B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙建國(guó);黃興興;閆秀懿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙建國(guó);黃興興;閆秀懿
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F111/10
• 代理公司: 北京卓嵐智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 任漱晨

1.一種頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬的方法，其特征在于，所述的頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬的方法包括：

建立頻率域2.5維粘彈性波波動(dòng)方程；

確定所述頻率域2.5維粘彈性波動(dòng)方程的等效積分弱形式；

用雙線性三角形單元離散得到有限元控制方程；

加載頻率域3維點(diǎn)源；

在頻率-波數(shù)域加載剛度弱化(SRM)吸收邊界條件；

確定波數(shù)采樣策略；

所述有限元控制方程為大型稀疏線性方程組，用直接解法求解所述方程組，得到頻率-波數(shù)域波場(chǎng)；

采用復(fù)化辛普森數(shù)值積分法近似空間反傅里葉變換，得到頻率域3維粘彈性波波場(chǎng)。

2.如權(quán)利要求1所述頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬方法，其特征在于，所述建立頻率域2.5維粘彈性波波動(dòng)方程，包括：

采用Kelvin-Voigt流變模型表征粘彈性介質(zhì)，將對(duì)應(yīng)本構(gòu)方程變換到頻率域，然后代入頻率域運(yùn)動(dòng)平衡方程中，得到頻域3維粘彈性波動(dòng)方程，再對(duì)頻率域3維粘彈性波動(dòng)方程進(jìn)行y方向的空間傅里葉變換，從而得到頻率域2.5維粘彈性波波動(dòng)方程。

3.如權(quán)利要求1所述頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬方法，其特征在于，所述確定頻率域2.5維粘彈性波動(dòng)方程的等效積分弱形式，包括：

基于伽遼金的加權(quán)余量法，對(duì)頻率域2.5維粘彈性波動(dòng)方程的余量關(guān)于形函數(shù)作加權(quán)積分，再根據(jù)分部積分原理，得到頻率域2.5維粘彈性波動(dòng)方程的等效積分弱形式。

4.如權(quán)利要求1所述頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬方法，其特征在于，所述用雙線性三角形單元離散得到有限元控制方程，包括：

非結(jié)構(gòu)化和結(jié)構(gòu)化的混合網(wǎng)格剖分，將位移場(chǎng)插值函數(shù)表示為形函數(shù)的線性組合，然后代入到等效積分弱形式，從而得到有限元控制方程。

5.如權(quán)利要求1所述頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬方法，其特征在于，所述加載頻率域3維點(diǎn)源，包括：

用頻率域雷克子波和3維空間震源的方向矢量表示3維方向力源。

6.如權(quán)利要求1所述頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬方法，其特征在于，所述確定波數(shù)采樣策略，包括：

在有效波數(shù)區(qū)域內(nèi)，根據(jù)最大波長(zhǎng)，最大偏移距和波數(shù)區(qū)間的有效分段數(shù)確定波數(shù)采樣的個(gè)數(shù)，然后等間隔采樣。

7.如權(quán)利要求1所述頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬方法，其特征在于，所述有限元控制方程為大型稀疏線性方程組，用直接解法求解所述方程組，得到頻率-波數(shù)域波場(chǎng)，包括：

利用PARDISO直接解法求解器，多線程并行技術(shù)，求解大型稀疏線性方程組。

8.如權(quán)利要求1所述頻率域2.5維粘彈性波數(shù)值模擬方法，其特征在于，所述采用復(fù)化辛普森數(shù)值積分法近似空間反傅里葉變換得到頻率域3維粘彈性波波場(chǎng)，包括：

在求得空間某個(gè)檢波點(diǎn)所有波數(shù)情形下的波場(chǎng)后，對(duì)這些波場(chǎng)沿y方向進(jìn)行空間反傅里葉變換，用復(fù)化辛普森數(shù)值積分法近似該變換，最終得到該檢波點(diǎn)處頻率域3維波場(chǎng)值。